Geléist Problemer an den Newtons Bewegungsgesetzer - Newtons zweet Bewegungsgesetz
1. En Objet vun 1 kg beschleunegt sech mat konstante 5 m/s 2. Schätzt d'Nettokraaft, déi néideg ass fir den Objet ze beschleunegen.
Bekannt:
Mass (m) = 1 kg
Beschleunigung (a) = 5 m/ s²
Gewëllt : Nettokraaft (∑F)
Léisung:
Mir benotzen den zweete Gesetz vum Newton fir d'Nettokraaft ze berechnen.
∑ F = ma
∑ F = (1 kg)(5 m/ s² ) = 5 kg m/s² = 5 Newton
[irp]
2. Mass vun engem Objet = 1 kg, Nettokraaft ∑F = 2 Newton. Bestëmmt d'Gréisst an d'Richtung vun der Beschleunigung vum Objet….
Bekannt:
Mass (m) = 1 kg
Nettokraaft (∑F) = 2 Newton
Gewënscht : D'Gréisst an d'Richtung vun der Beschleunigung (a)
Léisung:
a = ∑F / m
a = 2/1
a = 2 m/ s²
D'Richtung vun der Beschleunigung = d'Richtung vun der Nettokraaft (∑F)
[irp]
3. D'Mass vum Objet = 2 kg, F1 = 5 Newton, F2 = 3 Newton. D'Gréisst an d'Richtung vun der Beschleunigung sinn…
Bekannt:
Mass (m) = 2 kg
F³ = 5 Newton
F³ = 3 Newton
Gewënscht: D'Gréisst an d'Richtung vun der Beschleunigung (a)
Léisung:
Nettokraaft:
∑ F = F1 – F2 = 5 – 3 = 2 Newton
D'Gréisst vun der Beschleunigung:
a = ∑F / m
a = 2/2
a = 1 m/ s²
Richtung vun der Beschleunigung = Richtung vun der Nettokraaft = Richtung vun F1
[irp]
4. D'Mass vum Objet = 2 kg, F1 = 10 Newton, F2 = 1 Newton. D'Gréisst an d'Richtung vun der Beschleunigung sinn…
Bekannt:
Mass (m) = 2 kg
F³ = 1 Newton
F³ = 10 Newton
F1x = F1 cos 60 o = (10)(0.5) = 5 Newton
Gewënscht : D'Gréisst an d'Richtung vun der Beschleunigung (a)
Léisung:
Nettokraaft:
∑ F = F 1x – F 2 = 5 – 1 = 4 Newton
D'Gréisst vun der Beschleunigung:
a = ∑F / m
a = 4/2
a = 2 m/ s²
Richtung vun der Beschleunigung = Richtung vun der Nettokraaft = Richtung vun F 1x
[irp]
5. F1 = 10 Newton, F2 = 1 Newton, m1 = 1 kg, m2 = 2 kg. D'Gréisst an d'Richtung vun der Beschleunigung sinn…
Bekannt:
Mass 1 (m 1 ) = 1 kg
Mass 2 (m 2 ) = 2 kg
F³ = 10 Newton
F³ = 1 Newton
Gewënscht : D'Gréisst an d'Richtung vun der Beschleunigung (a)
Léisung:
D'Nettokraaft:
∑ F = F1 – F2 = 10 – 1 = 9 Newton
D'Gréisst vun der Beschleunigung:
a = ∑F / ( m1 + m2 )
a = 9 / (1 + 2)
a = 9/3
a = 3 m/ s²
D'Richtung vun der Beschleunigung = d'Richtung vun der Nettokraaft = d'Richtung vun F1
[irp]
6.
E 40-kg-Block gëtt mat enger Kraaft vun 200 N beschleunegt . D'Beschleunigung vum Block ass 3 m/ s² . Bestëmmt d'Gréisst vun der Reibungskraaft, déi de Block erlieft.
A. 15 N.
B. 40 N.
C. 43 N.
D. 80 N.
Bekannt:
Mass (m) = 40 kg
Kraaft (F) = 200 N
Beschleunigung (a) = 3 m/ s²
Gewënscht: Reibungskraaft (F g )
Léisung:
D'Equatioun vum zweete Bewegungsgesetz vum Newton
∑ F = ma
∑ F = Nettokraaft, m = Mass, a = Beschleunigung
D'Richtung vun der Kraaft F no riets, d'Richtung vun der Reibungskraaft no lénks (d'Richtung vun der Reibungskraaft ass géint d'Richtung vun der Bewegung vum Objet).
Wielt riets als positiv a lénks als negativ.
∑ F = ma
F – F g = ma
200 – Fg = (40)(3)
200 – F g = 120
Fg = 200 – 120
Fg = 80 Newton
Déi richteg Äntwert ass D.
7. De Block A mat enger Mass vun 100 Gramm gëtt iwwer de Block B mat enger Mass vun 300 Gramm placéiert, an dann gëtt de Block B mat enger Kraaft vu 5 N vertikal no uewe gedréckt. Bestëmmt d' Normalkraaft, déi de Block B op de Block A ausübt.
A. 1 N.
B. 1.25 N.
C. 2 N.
D. 3 N.
Bekannt:
Kraaft (F) = 5 Newton
Mass vum Block A (m A ) = 100 Gramm = 0.1 kg
Mass vum Block B (mB ) = 300 Gramm = 0.3 kg
Schwéierkraaftbeschleunigung (g) = 10 m/ s²
Gewiicht vum Block A (w A ) = (0.1 kg)(10 m/s² ) = 1 kg m/s² = 1 Newton
Gewiicht vum Block B (w B ) = (0.3 kg)(10 m/s² ) = 3 kg m/s² = 3 Newton
Gewëllt: Normalkraaft, déi vum Block B op de Block A ausgeübt gëtt
Léisung:
Et gi verschidde Kräften, déi op béide Blöcke wierken, wéi an der Figur gewisen.
F = Drockkraaft (wierkt op Block B)
w A = Gewiicht vum Block A (wierkt op Block A)
w B = Gewiicht vum Block B (wierkt op Block B)
N A = Normalkraaft, déi vum Block B op Block A ausgeübt gëtt (Wirkt op Block A)
N A ' = Normalkraaft, déi vum Block A op Block B ausgeübt gëtt (Wirkt op Block B)
Applizéiert den zweete Bewegungsgesetz vum Newton op béid Blöcke:
∑ F = ma
F – w A – w B + N A – N A ' = (m A + m B ) a
N A an N A ' sinn Aktiouns-Reaktiounskräften, déi déiselwecht Gréisst hunn, awer a géignerescher Richtung geriicht sinn, dofir aus der Equatioun eliminéiert ginn.
F – w A – w B = (m A + m B ) a
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
Applizéiert den zweete Bewegungsgesetz vum Newton op Block A:
∑ F = ma
N A – w A = m A a
N A – 1 = (0.1)(2.5)
N /A – 1 = 0.25
Net gëlteg = 1 + 0.25
NA = 1.25 Newton
Déi richteg Äntwert ass B.
8. En Objet mat engem Gewiicht vu 4 N, deen vun engem Seel an enger Riemskief gedroe gëtt. Eng Kraaft vun 2 N wierkt op de Block an een Enn vum Seel gëtt vun enger Kraaft vun 9 N gezunn. Bestëmmt d'Nettokraaft, déi op den Objet X wierkt.
A. 3 N no uewen
B. 4 N no ënnen
C. 9 N no uewen
D. 9 N no ënnen
Bekannt:
Gewiicht vun X (w X ) = 4 Newton
Zuchkraaft (Fx ) = 2 Newton
Spannkraaft (F/ T ) = 9 Newton
Gewënscht: Nettokraaft wierkt op en Objet
Léisung:
Vertikal no uewen Kräften, déi op en Objet wierken
D'Spannkraaft huet déiselwecht Gréisst an allen Deeler vum Schnouer. Dofir ass d'Spannkraaft 9 N.
Vertikal no ënnen Kräften, déi op en Objet wierken
Et ginn zwou Kräften, déi op den Objet X wierken, an allenzwee Kräften sinn vertikal no ënnen, déi horizontal Komponent vum Gewiicht wx an déi horizontal Komponent vun der Kraaft Fx.
Nettokraaftwierkung op den Objet
F T – w X – F x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3
D'Nettokraaft, déi op den Objet X wierkt, ass 3 Newton, vertikal no uewen.
Déi richteg Äntwert ass A.
9. En Objet, deen ufanks op enger glatter horizontaler Uewerfläch a Rou steet. Eng Kraaft vun 16 N wierkt op den Objet, sou datt den Objet mat 2 m/s² beschleunegt . Wann deeselwechten Objet op enger rauer horizontaler Uewerfläch a Rou steet, sou datt d'Reibungskraaft op den Objet 2 N ass, da bestëmmt d'Beschleunigung vum Objet, wann déiselwecht Kraaft vun 16 N op den Objet wierkt.
A. 1.75 m/ s²
B. 1.50 m/ s²
C. 1.00 m/ s²
D. 0.88 m/ s²
Bekannt:
Kraaft (F) = 16 Newton = 16 kg m/ s²
Beschleunigung (a) = 2 m/ s²
Reibungskraaft (F fric ) = 2 Newton = 2 kg m/ s²
Gewënscht: Beschleunigung vum Objet?
Léisung:
Glat horizontal Uewerfläch (keng Reibungskraaft):
∑F = ma
F = ma
16 = (m) 2
m = 16 / 2
m = 8 kg
D'Mass vum Objet ass 8 Kilogramm.
Rau horizontal Uewerfläch (et gëtt eng Reibungskraaft):
∑F = ma
F – F fric = ma
16 – 2 = 8 a
14 = 8 a
a = 14/8
a = 1.75 m/ s²
D'Beschleunigung vum Objet ass 1.75 m/ s².
Déi richteg Äntwert ass A.
10. Den Tom an den Andrew drécken en Objet op de glatte Buedem. Den Tom dréckt den Objet mat enger Kraaft vu 5.70 N. Wann d'Mass vum Objet 2.00 kg ass an d'Beschleunigung vum Objet 2.00 ms -2 ass , da bestëmmt d'Gréisst an d'Richtung vun der Kraaft, déi den Tom wierkt.
A. 1.70 N an seng Richtung ass entgéintgesate vun der Kraaft, déi vum Andre.w ausgewierkt gëtt.
B. 1.70 N an seng Richtung ass déiselwecht wéi d'Kraaft, déi vum Andrew ausgewierkt gëtt
C. 2.30 N a seng Richtung ass entgéintgesate vun der Kraaft, déi vum Andrew ausgewierkt gëtt.
D. 2.30 N an seng Richtung ass déiselwecht wéi d'Kraaft, déi vum Andrew ausgewierkt gëtt.
Bekannt:
D'Drockkraaft, déi vum Andrew ausgeübt gëtt (F1 ) = 5.70 Newton
Mass vum Objet (m) = 2.00 kg
Beschleunigung (a) = 2.00 m/ s²
Gewënscht: Gréisst a Richtung vun der Kraaft, déi vum Tom (F2) ausgeübt gëtt?
Léisung:
Applizéiert den zweete Bewegungsgesetz vum Newton:
∑ F = ma
F1 + F2 = ma
5.70 + F2 = (2)(2)
5.70 + F2 = 4
F2 = 4 – 5.70
F2 = – 1.7 Newton
E Minuszeechen huet ugedeit, datt (F2 ) dem Géigendeel vun der Drockkraaftwierkung vum Andrew (F1 ) entsprécht.
Déi richteg Äntwert ass A.
11. Wann d'Mass vum Block déiselwecht ass, wéi eng Figur weist déi klengst Beschleunigung?
Léisung
Nettokraaft A:
ΣF = 4 N + 2 N - 3 N = 6 N - 3 N = 3 Newton, lénks
Nettokraaft B:
ΣF = 2 N + 3 N - 4 N = 5 N - 4 N = 1 Newton, riets
Nettokraaft C:
ΣF = 4 N + 3 N - 2 N = 7 N - 2 N = 5 Newton, riets
Nettokraaft D:
ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 Newton, riets
D'Equatioun vum zweete Gesetz vum Newton:
ΣF = ma
a = ΣF / m
a = Beschleunigung, ΣF = Nettokraaft, m = Mass
Baséierend op der uewe genannter Formel ass d'Beschleunigung (a) direkt proportional zu der Nettokraaft (ΣF) an ëmgekéiert proportional zur Mass (m). Wann d'Mass vun engem Objet d'selwecht ass, wat méi grouss d'resultant Kraaft ass, wat méi grouss d'Beschleunigung ass, oder wat méi kleng d'resultant Kraaft ass, wat méi kleng d'Beschleunigung ass.
Baséierend op der uewe genannter Berechnung ass déi klengst Nettokraaft 1 Newton, sou datt d'Beschleunigung och déi klengst ass.
Déi richteg Äntwert ass B.
[irp]
12. E puer Kräften wierken op en Objet mat enger Mass vun 20 kg, wéi an der Figur hei ënnendrënner gewisen.
Bestëmmt d'Beschleunigung vum Objet.
Bekannt:
Mass vum Objet (m) = 20 kg
Nettokraaft (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N
Gewënscht: Beschleunigung vun engem Objet
Léisung:
Beschleunigung vum Objet berechent mat der Equatioun vum zweete Gesetz vum Newton:
ΣF = ma
a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s 2
[irp]
13. Wéi eng Ausso hei ënnendrënner beschreift den drëtte Gesetz vum Newton?
(1) Passagéier hunn sech no vir gedréckt, wéi de Bus op eemol gebremst huet.
(2) Bicher op Pabeier falen net erof, wann ee séier un de Pabeier zitt.
(3) Beim Skateboard spillen, wann de Fouss de Buedem no hannen dréckt, da rutscht de Skateboard no vir.
(4) Wann d'Booter no hannen gedréckt ginn, fueren se no vir.
Léisung:
(1) Den éischte Gesetz vum Newton
(2) Den éischte Gesetz vum Newton
(3) Newton säin drëtt Gesetz
(4) Newton säin drëtt Gesetz
[wpdm_package id='470′]
- Mass a Gewiicht
- normal Kraaft
- Dem Newton seng zweet Bewegungsgesetz
- Reiwung Kraaft
- Bewegung op der horizontaler Uewerfläch ouni Reibungskraaft
- D'Bewegung vun zwéi Kierper mat der selwechter Beschleunigung op enger rauer horizontaler Uewerfläch mat der Reibungskraaft
- Bewegung op der geneigter Ebene ouni Reibungskraaft
- Bewegung op der grober geneigter Ebene mat der Reibungskraaft
- Bewegung an engem Lift
- D'Bewegung vu Kierper ass duerch Schnouer a Riemscheiwen verbonnen
- Zwee Kierper mat der selwechter Beschleunigungsgréisst
- Eng flaach Kurv ofronden – Dynamik vun der kreesfërmeger Bewegung
- D'Ofronnung vun enger gebéiter Kurve – Dynamik vun der Kreeslafbewegung
- Uniform Bewegung an engem horizontalen Krees
- Zentripetalkraaft an enger gläichméisseger Kreeslafbewegung
