Ньютондун мыйзамдарын лифттин же лифттин түз кыймылына колдонуунун мисалы

Ньютондун мыйзамдарын лифттин же лифттин түз кыймылына колдонуу боюнча суроолордун 4 мисалы

1. Лифтте салмагы 50 кг болгон адам бар. Тартылуу күчүнүн ылдамдануусу = 10 м/с.²Лифттин полу адамга тийгизген нормалдуу күчүнүн чоңдугун аныктаңыз, эгерде:
(а) үнсүз лифт
(b) лифт туруктуу ылдамдыкта ылдый карай жылып баратат
(c) лифт 5 м/с ылдамдануу менен өйдө карай жылат²
(d) лифт 5 м/с ылдамдануу менен ылдый карай жылып баратат²
(e) эркин кулап түшүүчү лифт
Талкуу
Бул белгилүү :
Адамдын массасы (м) = 50 кг
Тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу (g) = 10 м/с²
Адамдын салмагы (w) = мг = (50)(10) = 500 Ньютон
Джаваб :
(а) үнсүз лифт
Лифт тынч абалда, ылдамдануу жок (a = 0) 
Өйдө карай багытталган күч оң, ылдый карай багытталган күч терс.
(b) лифт туруктуу ылдамдыкта ылдый карай жылып баратат
Лифт туруктуу ылдамдыкта кыймылдайт, ылдамдануу жок (a = 0)
Өйдө карай багытталган күч оң, ылдый карай багытталган күч терс.
(c) лифт 5 м/с ылдамдануу менен өйдө карай жылат²
Лифт 5 м/с ылдамдануу (а) менен өйдө карай кыймылдайт²
Көтөргүчтүн кыймылы менен бир багыттагы күч оң, ал эми көтөргүчтүн кыймылына карама-каршы багыттагы күч терс.
N – w = ma
N = w + ma
N = 500 + (50)(5)
N = 500 + 250
N = 750 Ньютон
Нормалдуу күчтүн чоңдугу (N) салмакка (w) барабар, ошондуктан лифт өйдө көтөрүлгөндө, адамдын денеси оорлошот. Башкача айтканда, лифт өйдө көтөрүлгөндө, адамдын көрүнгөн салмагы чоңоёт. Эгерде адам таразада турса, лифт өйдө көтөрүлгөндө, тараза адамдын массасынын чоң экенин көрсөтөт.
(d) лифт 5 м/с ылдамдануу менен ылдый карай жылып баратат²
Лифт 5 м/с ылдамдануу (a) менен ылдый карай жылып баратат.²
Көтөргүчтүн кыймылы менен бир багыттагы күч оң, ал эми көтөргүчтүн кыймылына карама-каршы багыттагы күч терс.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(5)
N = 500 – 250
N = 250 Ньютон
Лифт ылдый түшкөн сайын адамдын денеси жеңилдеп калат. Башкача айтканда, лифт ылдый түшкөн сайын адамдын көрүнгөн салмагы көбөйөт. Эгер адам таразанын үстүндө турса, лифт ылдый түшкөн сайын тараза массаны азыраак көрсөтмөк.
(e) эркин кулап түшүүчү лифт
Эркин түшүүчү лифт лифттин ылдый карай жылышын билдирет, мында лифттин ылдамдануусу (а) = гравитациялык ылдамдануу (g). Мисалы, g = 10 м/с² анда а = 10 м/с²
Көтөргүчтүн кыймылы менен бир багыттагы күч оң, ал эми көтөргүчтүн кыймылына карама-каршы багыттагы күч терс.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(10)
N = 500 – 500
N = 0
Лифт эркин кулаганда, адамдын көрүнгөн салмагы нөлгө барабар. Башкача айтканда, адам өзүн салмаксыз сезет. Эгерде адам таразанын үстүндө турса, лифт ылдый карай жылып баратканда, тараза анын массасын нөлгө барабар деп көрсөтөт. Бул абал тартылуу күчү жок мейкиндикте болууга окшош.

2. Эгерде төмөнкү шарттар болсо, массасы 2000 кг болгон көтөргүч тирөөч кабелине тартылуу күчүнүн чоңдугун аныктаңыз:
(а) үнсүз лифт
(b) лифт 5 м/с ылдамдануу менен ылдый карай жылып баратат²
(c) лифт 5 м/с ылдамдануу менен өйдө карай жылат²
(d) эркин кулап түшүүчү лифт
Тартылуу күчүнүн ылдамдануусун (g) = 10 м/с деп эсептейли²
Талкуу
Бул белгилүү :
Көтөргүчтүн массасы (м) = 2000 кг
Тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу (g) = 10 м/с²
Көтөрүү салмагы (w) = мг = (2000)(10) = 20 000 Ньютон
Джаваб :
(а) үнсүз лифт
Лифт тынч абалда, ылдамдануу жок (a = 0) 
Өйдө карай багытталган күч оң, ылдый карай багытталган күч терс.
Көтөргүч кыймылсыз турганда, арканга таасир этүүчү тартуу күчү (T) = көтөргүчтүн салмагы (w) = 20.000 Ньютон
(b) лифт 5 м/с ылдамдануу менен ылдый карай жылып баратат²
Лифт 5 м/с ылдамдануу (a) менен ылдый карай жылып баратат.²
Көтөргүчтүн кыймылы менен бир багыттагы күч оң, ал эми көтөргүчтүн кыймылына карама-каршы багыттагы күч терс.
w – T = ma
T = w – ma
Т = 20.000 – (2000)(5)
T = 20.000 – 10.000
T = 10.000 Ньютон
Лифт ылдый түшкөндө, арканга таасир этүүчү тартуу күчү (T) лифт кыймылсыз тургандагыга караганда азыраак болот.
(c) лифт 5 м/с ылдамдануу менен өйдө карай жылат²
Лифт 5 м/с ылдамдануу (а) менен өйдө карай кыймылдайт²
Көтөргүчтүн кыймылы менен бир багыттагы күч оң, ал эми көтөргүчтүн кыймылына карама-каршы багыттагы күч терс.
T – w = ma
T = w + ma
Т = 20 000 + (2000)(5)
Т = 20.000 + 10.000
T = 30.000 Ньютон
Лифт өйдө көтөрүлгөндө, арканга тартылуучу күч (T) лифт токтоп тургандагыга караганда чоңураак болот.

(d) эркин кулап түшүүчү лифт
Эркин түшүүчү лифт лифттин ылдый карай жылышын билдирет, мында лифттин ылдамдануусу (а) = гравитациялык ылдамдануу (g). Мисалы, g = 10 м/с² анда а = 10 м/с²
Көтөргүчтүн кыймылы менен бир багыттагы күч оң, ал эми көтөргүчтүн кыймылына карама-каршы багыттагы күч терс.
w – T = ma
T = w – ma
Т = 20.000 – (2000)(10)
T = 20.000 – 20.000
T = 0
Лифт эркин кулаганда, аркандын тартылуу күчү (T) нөлгө барабар болот. Аркандын тартылуу күчү лифттин салмагына барабар болгондуктан, аркандын тартылуу күчү нөлгө барабар болгондо, лифттин салмагы да нөлгө барабар болуп көрүнөт. Бул кырдаал объект тартылуу күчү жок гравитациялык вакуумда же мейкиндикте болгондогу кырдаалга окшош.

[Англисче: Ньютондун кыймыл мыйзамын лифтте колдонуу ]

3. Массасы 60 кг болгон адам лифтте 3 мс ^-2 ылдамдануу менен ылдый карай кыймылдап баратат . Эгерде тартылуу күчүнүн ылдамдануусу 10 мс ^-2 болсо , анда лифттин полунун адамга тийгизген нормалдуу күчүнүн чоңдугу...

A. 180 Н
B. 200 N
C. 340 N
D. 420 Н
Чыгыш 600 Түндүк

Талкуу
Белгилүү болгондой:
Массасы (м) = 60 кг
Адамдын жана лифттин ылдамдануусу (а) = 3 м/с²
Тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу (g) = 10 м/с²

Тартылуу күчү (w) = мг = (60)(10) = 600 Ньютон
Суроо берилди: нормалдуу күч (Н)
Жооп:

Лифттеги адамга эки күч таасир этет, атап айтканда, тартылуу күчү (w) жана лифттин полунун адамга тийгизген нормалдуу күчү (N). Үч вектордук чоңдук бар, атап айтканда, тартылуу күчү, нормалдуу күч жана лифттин ылдамдануусу, мында тартылуу күчү ылдый, нормалдуу күч өйдө, ал эми лифттин ылдамдануусу ылдый багытталган. Төмөн багытталган вектордук чоңдук оң белгиге, ал эми өйдө багытталган вектордук чоңдук терс белгиге ээ болушу үчүн тандалат.

∑F = ma
w – N = (60)(3)
600 – N = 180
N = 600 – 180
N = 420 Ньютон
Туура жооп - D.

4. Массасы 40 кг болгон Реза өйдө көтөрүлүп бараткан лифтте. Эгерде Резанын бутуна лифттин түбүнүн таасир этүүчү күчү 520 Н жана тартылуу күчүнүн ылдамдануусу 10 мс ^-2 болсо , анда лифттин ылдамдануусу...

A. 1,0 мс^-2
B. 1,5 мс^-2
C. 2,0 мс^-2
D. 2,5 мс^-2
E. 3,0 мс^-2

Талкуу
Белгилүү болгондой:
Массасы (м) = 40 кг
Нормалдуу күч (Н) = 520 Н
Тартылуу күчүнөн улам ылдамдануу (g) = 10 м/с²

Тартылуу күчү (w) = мг = (40)(10) = 400 Н
Суроо берилди: Лифттин ылдамданышы
Жооп:
∑F = ma
400 – 520 = (40)(а)
-120 = (40)(а)
а = -120/40
а = -3 м/с²
Лифттин ылдамдануусу 3 м/с²Терс белги лифт өйдө көтөрүлүп баратканын билдирет.
Туура жооп - Е.

Суроонун булагы:

Жогорку класстар/кесиптик орто мектептер үчүн физика боюнча улуттук экзамен суроолору