Formula Legis Newtoni

Exempla quaestionum et formularum pro legibus Newtoni

Prima Lex Newtoni

1. Homo in ascensore est qui celeritate sursum constanti movetur. Homo 800 N ponderat. Subito funis ferreus ascensorem trahens rumpitur, ascensorem cadentem faciens. Vis normalis a solo ascensoris ad personam paulo ante et postquam funis ferreus ruptus est…

  1. 800 N et 0
  2. 800 N et 800 N
  3. 1600 N et 0
  4. 1600 N et 800 N

Disputatio
Constat:
Pondus (w) = 800 Newtoni
Quaestio: Vis normalis (N) agens in personam statim ante et post funem ferreum ruptum
Responsum:
Momentis antequam funis ferreus ruptus est
Cum persona in solo elevatoris stat, vis gravitatis in personam agit, et directio gravitatis deorsum est (observa illustrationem infra). Persona in elevatore immobilis est, ergo vis normalis esse debet quae pondus personae aequat, ubi haec vis directionem sursum habet et eandem magnitudinem ac gravitas habet. Vis normalis quam solum in personam exercet et haec vis in personam agit.
Formula Primae Legis NewtoniQuia persona in ascensore immobilis est et ascensor celeritate constanti (nulla acceleratione) movetur, vis resultans in personam agens nulla est.
∑F = 0
N – w = 0
N = w
N = 800 Newtoni

Postquam funis ferreus ruptus est
Postquam funis ferreus ruptus est, ascensor et persona libere simul cadunt, ubi magnitudo et directio accelerationis casus liberi ascensoris et personae aequales sunt accelerationi gravitatis in Terra. Ascensor et persona libere simul cadunt, ita ut nulla vis normalis a pavimento ascensoris in personam exerceatur. Persona cadit et pedes personae non possunt pavimentum ascensoris premere quia ascensor etiam cadit.
Responsum rectum est A.

LEGE ETIAM  Atmosphaera Post Incrementum Temperaturae Telluris

2. Tres vires, quarum unaquaeque magnitudinem F habet.1 = 22 N, F2 = 18 N et F3 = 40 N ad stipitem ligneum applicatur. Vires in stipitem agentes, quae legi primae Newtoni obtemperant, in figura monstrantur...

Formula Primae Legis Newtoni

Disputatio

Lex Prima Newtoni: Vis resultans (ΣF) = 0.

A. F.1 F +2 - F3 = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0

B. F.2 F +3 - F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (ad dextram)

C. F.2 F +3 - F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (ad dextram)

D. F.1 F +3 - F2 = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (ad sinistram)

Responsum rectum est A.

Lex Secunda Newtoni

3.
Formula Primae Legis NewtoniVide imaginem!
Massa 40 kg vi 200 N trahitur, quae accelerationem 3 m/s efficit.2 Ergo magnitudo vis frictionis quae in obiecto/quadrato fit est...

  1. N 15
  2. N 40
  3. N 43
  4. N 80

Disputatio
Constat:
Massa (m) = 40 kg
Vis (F) = 200 N
Acceleratio (a) = 3 m/s2
Quaestio: Magnitudo vis frictionis (F)g)
Responsum:
Formula legis secundae Newtoni:
∑F = ma
Descriptio: ∑F = vis resultans, m = massa, a = acceleratio

Vis F dextra est, frictio autem sinistra (frictio autem directioni motus obiecti opposita est). Dextra positiva, sinistra negativa eligitur.
∑F = ma
F – Fg = ma
200 – Fg = (40)(3)
200 – Fg = 120
Fg = (L) - MMD
Fg = 80 Newtoni
Responsum rectum est D.

LEGE ETIAM  Formulae circuitus electrici et resistentia electrica

4. Quadrum A, massa 100 grammatum habens, super quadratum B, massa 300 grammatum habens, ponitur, deinde quadratum B vi 5 N verticaliter sursum impellitur. Si quadrati inter se non moventur, magnitudo vis normalis a quadrato B in quadratum A est…

  1. N 1
  2. N 1,25
  3. N 2
  4. N 3

Disputatio
Constat:
Vis impulsiva (F) = 5 Newtoni
Formula Primae Legis NewtoniMassa quadrati A (mA) = 100 grammata = 0,1 kg
Massa quadrati B (mB) = 300 grammata = 0,3 kg
Acceleratio gravitatis (g) = 10 m/s2
Pondus quadrati A (wA) = (0,1 kg)(10 m/s2) = 1 kg m/s2 = 1 Newtoni
Pondus quadrati B (wB) = (0,3 kg)(10 m/s2) = 3 kg m/s2 = 3 Newtoni

Quaestio: Vis normalis a quadra B in quadram A
Responsum:
Formula Primae Legis NewtoniPlures vires in ambos bloccos agunt, ut in figura infra demonstratur.
F = vis impulsiva (agens in bloccum B)
wA = vis gravitatis quadrati A (agens in quadratum A)
wB = pondus formae B (agens in formam B)
NA = vis normalis a quadra B in quadram A (agens in quadram A)
NA' = vis normalis a quadra A in quadram B (agens in quadram B)

Utrumque blocum ut unum systema considera:
Legem secundam Newtoni ad ambos blocos applica:
∑F = ma
F – wA - LatinB +NA - NA' = (m)A m +B) et
NA et N.A' est vis actionis-reactio quae eandem magnitudinem sed directionem oppositam habet, ergo ex aequatione eliminatur.
F – wA - LatinB = (mA m +B) et
5 – 1 – 3 = (0,1 + 0,3) a
5 – 4 = (0,4) a
1 = (0,4) a
a = 1 / 0,4
a = 2,5 m/s2
Vis (F) quinque Newtonorum sursum verticaliter in ambos corpores agentis efficit ut ambo corporei acceleratione 2,5 m/s sursum verticaliter moveantur.2.

LEGE ETIAM  Solutiones ad Calefactionem Globalem

Considera segmentum A:
Legem secundam Newtoni ad segmentum A applica:
∑F = ma
NA - LatinA m =A a
NA – 1 = (0,1)(2,5)
NA - III XI =
NA V = + X
NA = 1,25 Newtoni
Vis normalis a quadro B in quadro A est 1,25 Newtoni.
Responsum rectum est B.

Lex Tertia Newtoni

5. Ad sequentem sententiam attende!

(1) Vectores antrorsum impulsi sunt cum autobus, qui constanter movebatur, subito vehementer frenavit.

(2) Acervus librorum supra chartam positum non cadet cum charta celeriter trahitur.

(3) Cum tabula volatilis luditur, cum pes liber terram retrorsum impellit, tabula volatilis antrorsum labitur.

(4) Remo scaphae retrorsum impellitur, scapha progreditur.

Enuntiatum supra, quod legi tertiae Newtoni congruit, est...

A. (1) et (2)

B. (1) et (3)

C. (2) et (3)

D. (3) et (4)

Disputatio

(1) Prima lex Newtoni

(2) Prima lex Newtoni

(3) Lex tertia Newtoni

(4) Lex tertia Newtoni

Responsum rectum est D.

Fons quaestionis:

Quaestiones Examinis Nationalis Scientiarum Scholae Mediae Iunioris/Scholae Mediae Islamicae

Quaestiones OSN de Physica Scholae Mediae Iunioris

Procer Friendly, & PDF Email

Commentarium relinquere