Решени проблеми во основната физика

1. Масата на предметот = 2 kg, забрзувањето поради гравитацијата = 9.8 m/s² ^, коефициент на статичко триење = 0.2, коефициент на кинетичко триење = 0.1. Дали предметот е во мирување или забрзува? Ако предметот е забрзан, пронајдете ја (а) нето силата, (б) големината и насоката на забрзувањето на кутијата!

Решение

Познато:

Маса (м) = 2 кг

Забрзување поради гравитација (g) = 9.8 m/ ^s²

Коефициент на статичко триење ( μs ₎ = 0.2

Коефициент на кинетичко триење ( μk ₎ = 0.1

Тежина (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 њутни

Хоризонталната компонента на тежината (w _x ) = w sin 30 ^o = (19.6)(0.5) = 9.8 Њутни

Вертикалната компонента на th тежината (w _y ) = w cos 30 ^o = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Њутни

Нормалната сила (N) = w _y = 9.8√3 Њутни

Сила на статичко триење (f _s ) = (0.2)(9.8√3) = 1.96√3 Њутн = 3.39 Њутн

Сила на кинетичко триење (f _k ) = (0.1)(9.8√3) = 0.98√3 Њутн = 1.69 Њутн

Решение:

Објектот е во мирување ако wx _< fs _, објектот се движи надолу ако _wx > _fs.

w _x = 9.8 Њутни и f _s = 3.39 Њутни.

(а) нето силата

∑ F = w _x – f _k = 9.8 – 1.69 = 8.11 Њутни

(б) големина и насока на забрзувањето

∑ F = ma

8.11 = (2) а

a = 4.05

Магнитудата на забрзувањето = 4.05 m/s² ^и насоката на забрзувањето = надолу.

[ирп]

2. Масата на предметот = 4 kg, забрзувањето поради гравитацијата = 9,8 m/s² ^. Коефициент на кинетичко триење = 0.2 и коефициент на статичко триење = 0.4. Големината на силата F = 40 Newtons. Предметот е во мирување или се лизга надолу? Ако предметот се лизга надолу, пронајдете ја (а) нето големината на силата (б) и насоката на забрзувањето!

Решение

Познато:

Маса (м) = 4 кг

Забрзување поради гравитација (g) = 9.8 m/ ^s²

Коефициентот на статичко триење ( μs ₎ = 0.4

Коефициентот на кинетичко триење ( μk ₎ = 0.2

Тежина (w) = mg = (4)(9.8) = 39.2 њутни

Хоризонталната компонента на тежината (w _x ) = w sin 30 ^o = (39.2)(0.5) = 19.6 Њутни

Вертикалната компонента на тежината (w _y ) = w cos 30 ^o = (392)(0..5√3) = 19.6√3 Њутни

Нормалната сила (N) = w _y = 19.6√3 Њутни = 33.95 Њутни

статичката сила на триење (f _s ) = μ _s N = (0,4)(33.95) = 13.58 Њутни

Кинетичката сила на триење (fk ₎ = μk N = (0.2)(33.95) ₌ 6.79 Њутни

F = 40 Њутн

Решение:

Објектот се лизга надолу ако F < wx ₊ fs _. Објектот се лизга нагоре ако F > _wx + _fs.

F = 40 Њутни, w _x = 19.6 Њутни и f _s = 13.58 Њутни.

F е поголемо од w _x + f _s , па затоа објектот се лизга нагоре.

(а) Нето силата

∑ F = F – w _x – f _k = 40 – 19.6 – 6.79 = 13.61 Њутни

(б) Големината и насоката на забрзувањето

∑ F = ma

6.4 = (4) а

a = 1.6

Големината на забрзувањето е 1.6 m/s² ^, а насоката на забрзувањето е нагоре.

[ирп]

[wpdm_package id='481']

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Вториот Њутнов закон за движење
4. Сила на триење
5. Движење на хоризонтална површина без сила на триење
6. Движењето на две тела со исто забрзување на груба хоризонтална површина со сила на триење
7. Движење на наклонета рамнина без сила на триење
8. Движење на груба наклонета рамнина со сила на триење
9. Движење во лифт
10. Движењето на телата е поврзано со јажиња и макари
11. Две тела со иста големина на забрзување
12. Заокружување на рамна крива – динамика на кружно движење
13. Заокружување на наклонета крива – динамика на кружно движење
14. Рамномерно движење во хоризонтален круг
15. Центрипетална сила при рамномерно кружно движење

Прочитај повеќе

1. Масата на кутијата = 2 kg, забрзувањето поради гравитацијата = 9.8 m/s ^{2. Најдете ја (а) нето силата што ја забрзува кутијата надолу (б) големината на} забрзувањето на кутијата.

Решение

Познато:

Маса (м) = 2 кг

Забрзување поради гравитација (g) = 9.8 m/ ^s²

Тежина (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 њутни

w _x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Њутни

w _y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Њутни

Решение:

(а) Нето силата што ја забрзува кутијата

Наклонетата рамнина е мазна, па затоа нема сила на триење. Единствената сила што дејствува на предметот е w _x.

∑ F = w _x

∑ F = 9.8 Њутн

(б) големина на забрзувањето

∑ F = ma

9.8 = (2) а

a = 9.8/2

a = 4.9 м/ ^с²

Магнитудата на забрзувањето е 4.9 m/s² ^, насоката на забрзувањето е надолу.

[ирп]

2. Наклонетата рамнина е мазна, па затоа нема сила на триење . Масата на предметот е 3 kg, забрзувањето поради гравитацијата е 9.8 m/s² ^. Определете ја големината на силата F ако (а) предметот е во мирување (б) предметот се движи надолу со константно забрзување од 2 m/s² ⁽ в) предметот се движи нагоре со константно забрзување од 2 m/ ^s².

Решение

Познато:

Маса (м) = 3 кг

Забрзување поради гравитација (g) = 9.8 m/ ^s²

Тежина (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 њутни

w _x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Њутни

w _y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 Њутни

Решение:

(а) Големината на силата F ако предметот е во мирување

Првиот Њутнов закон за движење вели дека ако некое тело е во мирување, вкупната сила што дејствува врз него е нула.

∑ F = 0

F – w _x = 0

F = w _x

F = 14.7 Њутн

(б) Големината на силата F ако објектот се движи надолу со константна брзина од 2 m/ ^s²

∑ F = ma

w _x – F = ma

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – F = 6

F = 14.7–6

F = 8.7 Њутн

(в) Големината на силата F ако објектот се движи нагоре со константна брзина од 2 m/ ^s²

∑ F = ma

F – w _x = ma

Ф – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

F = 14.7 + 6

F = 20.7 Њутн

[ирп]

[wpdm_package id='479']

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Вториот Њутнов закон за движење
4. Сила на триење
5. Движење на хоризонтална површина без сила на триење
6. Движењето на две тела со исто забрзување на груба хоризонтална површина со сила на триење
7. Движење на наклонета рамнина без сила на триење
8. Движење на груба наклонета рамнина со сила на триење
9. Движење во лифт
10. Движењето на телата е поврзано со јажиња и макари
11. Две тела со иста големина на забрзување
12. Заокружување на рамна крива – динамика на кружно движење
13. Заокружување на наклонета крива – динамика на кружно движење
14. Рамномерно движење во хоризонтален круг
15. Центрипетална сила при рамномерно кружно движење

Прочитај повеќе

1. Масата на кутијата 1 е 2 kg, масата на кутијата 2 е 4 kg, забрзувањето на гравитацијата е 10 m/s ² , големината на силата F е 40 Newt. Коефициентот на кинетичко триење помеѓу кутијата 1 и подот е 0.2, а коефициентот на кинетичко триење помеѓу кутијата 2 и подот е 0.3. Најдете (а) Големината и насоката на забрзувањето на кутијата (б) Големината на силата што ја врши кутијата 1 врз кутијата 2 (F ₁₂ ) и големината на силата што ја врши кутијата 2 врз кутијата 1 (F ₂₁ ).

Решение

Познато:

Маса на кутијата 1 (m1 ₎ = 2 кг

Маса на кутијата 2 (m2 ₎ = 4 кг

Забрзување на гравитацијата (g) = 10 m/ ^s² ,

Силата F = 40 Њутн,

Коефициент на кинетичко триење помеѓу кутијата 1 и подот ( μ _k1 ) = 0.2

Коефициент на кинетичко триење помеѓу кутијата 2 и подот ( μ _k2 ) = 0.3

Тежината на кутијата 1 (w ₁ ) = m _{1 g = (2)} ( 10) = 20 Њутни

Тежината на кутијата 2 (w ₂ ) = m ₂ g = (4)(10) = 40 Њутни

Нормалната сила што дејствува врз кутијата 1 (N ₁ ) = w ₁ = 20 Њутни

Нормалната сила што дејствува врз кутијата 2 (N2 ₎ = w2 ₌ 40 Њутни

Силата на кинетичкото триење што се врши врз кутијата 1 (f _k1 ) = ( μ _k1 )(N ₁ ) = (0.2 )(20) = 4 Њутни

Силата на кинетичкото триење што се врши врз кутијата 2 (f _k2 ) = ( μ _k1 )(N ₂ ) = (0.3 )(40) = 12 Њутни

Решение:

(а) Магнитуда и насока на забрзувањето на кутијата

ΣF = ma

F – f _k1 – f _k2 = (m1 ₊ m2 ₎ a

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 а

a = 24/6

a = 4 м/ ^с²

Насока на забрзувањето = насока на нето силата = надесно.

(б) Големината на силата што ја врши кутијата 1 врз кутијата 2 (F12 ₎ и големината на силата што ја врши кутијата 2 врз кутијата 1 (F21 ₎.

Пресметај ја големината на _F12 :

ΣF = ma

F ₁₂ – f _k2 = (m ₂ ) a

Ф ₁₂ – 12 = (4)(4)

Ф ₁₂ – 12 = 16

Ф ₁₂ = 16 + 12

F12 = 28 _Њутн

F12 и F21 _{се сили на} дејство и реакција кои дејствуваат врз различните објекти. _F12 и _F21 имаат иста големина и спротивна насока.

F ₁₂ = 28 Њутни = F ₂₁ = 28 Њутни.

[ирп]

2. Масата на кутијата 1 е 2 kg, масата на кутијата 2 е 4 kg, забрзувањето на гравитацијата е 10 m/s ² , силата F е 40 N. Коефициентот на кинетичко триење помеѓу кутијата 1 и подот е 0.2, а коефициентот на кинетичко триење помеѓу кутијата 2 и подот е 0.3. Определете (а) Големината и насоката на забрзувањето (б) Затегнатоста на јажето што ги поврзува кутиите. Игнорирајте ја масата на јажето.

Познато:

Маса на кутијата 1 (m1 ₎ = 2 кг

Маса на кутијата 2 (m2 ₎ = 4 кг

Забрзување на гравитацијата (g) = 10 m/ ^s² ,

Силата F = 40 Њутн,

Коефициентот на кинетичко триење помеѓу кутијата 1 и подот е 0.2 ( μ _k1 ) = 0.2

Коефициентот на кинетичко триење помеѓу кутијата 2 и подот е 0.2 ( μ _k2 ) = 0.3

Тежината на кутијата 1 (w ₁ ) = m ₁ g = (2)(10) = 20 Њутни

Тежината на кутијата 2 (w ₂ ) = m ₂ g = (4)(10) = 40 Њутни

Нормалната сила што дејствува врз кутијата 1 (N1 ₎ = w1 ₌ 20 Њутни

Нормалната сила што дејствува врз кутијата 2 (N2 ₎ = w2 ₌ 40 Њутни

Силата на кинетичкото триење што се врши врз кутијата 1 (f _k1 ) = ( μ _k1 )(N ₁ ) = (0.2 )(20) = 4 Њутни

Силата на кинетичкото триење што се врши врз кутијата 2 (f _k2 ) = ( μ _k1 )(N ₂ ) = (0.3 )(40) = 12 Њутни

Решение:

(а) големина и насока на забрзувањето

ΣF = ma

F – f _k1 – f _k2 = (m1 ₊ m2 ₎ a

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 а

a = 24/6

a = 4 м/ ^с²

Магнитудата на забрзувањето е 4 m/s² ^, насоката на забрзувањето = насоката на нето силата = надесно.

(б) Напнатост во кабелот

Силите што дејствуваат на кутијата 1 во хоризонтална насока се затегнатоста 1 (T1 ₎ надесно и силата на кинетичкото триење 1 (fk1 ₎ налево. Применете го вториот Њутнов закон:

ΣF = ma

Т ₁ – f _k1 = m ₁ a

Т ₁ – 4 = (2)(4)

Т ₁ – 4 = 8

Т ₁ = 8 + 4 = 12 Њутн

Силите што дејствуваат на кутијата 2 во хоризонтална насока се затегнатоста 2 (T2 ₎ налево и силата на кинетичкото триење 2 (fk2 ₎ надесно. Применете го вториот Њутнов закон :

ΣF = ma

F – _T2 – _fk2 = _m2a

40 – Т ₂ – 12 = (4)(4)

28 – Т2 ₌ 16

Т2 = 28 – 16 = 12 _Њутн

Затегнатоста на кабелот што ги поврзува кутиите = T ₁ = T ₂ = T = 12 Њутни.

[ирп]

[wpdm_package id='493']

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Вториот Њутнов закон за движење
4. Сила на триење
5. Движење на хоризонтална површина без сила на триење
6. Движење на две тела со исто забрзување на груба хоризонтална површина со сила на триење
7. Движење на наклонета рамнина без сила на триење
8. Движење на груба наклонета рамнина со сила на триење
9. Движење во лифт
10. Движење на тела поврзани со јажиња и макари
11. Две тела со иста големина на забрзување
12. Заокружување на рамна крива – динамика на кружно движење
13. Заокружување на наклонета крива – динамика на кружно движење
14. Рамномерно движење во хоризонтален круг
15. Центрипетална сила при рамномерно кружно движење

Прочитај повеќе

1. Масата на предметот 1 е 2 kg, масата на предметот 2 е 4 kg, забрзувањето на гравитацијата е 10 m/s ² , големината на силата F е 12 Newtons. Определете ја големината и насоката на забрзувањето на предметите.

Познато:

m ₁ = 2 кг, m ₂ = 4 кг, g = 10 m/s ² , F = 12 Њутни

Барани : еден

Решение:

Σ F = ma

F = (m1 ₊ m2 ₎ a

12 = (2 + 4) a

12 = 6 а

a = 12/6

a = 2 м/ ^с²

Магнитудата на забрзувањето е 2 m/s² ^, насоката на забрзувањето = насоката на нето силата = надесно.

[ирп]

2. Масата на телото 1 е 2 kg, масата на телото 2 е 4 kg, забрзувањето на гравитацијата е 10 m/s² ^, големината на силата F е 24 N. Определете ја големината и насоката на забрзувањето.

Познато:

m ₁ = 2 кг, m ₂ = 4 кг, g = 10 m/s ² , F = 24 Њутни

Се бара: забрзување (а)

Решение:

Σ F = ma

F = (m1 ₊ m2 ₎ a

24 = (2 + 4) a

24 = 6 а

a = 24/6

a = 4 м/ ^с²

Насоката на забрзувањето = насоката на нето силата = надесно.

[ирп]

[wpdm_package id='474']

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Вториот Њутнов закон за движење
4. Сила на триење
5. Движење на хоризонтална површина без сила на триење
6. Движењето на две тела со исто забрзување на груба хоризонтална површина со сила на триење
7. Движење на наклонета рамнина без сила на триење
8. Движење на груба наклонета рамнина со сила на триење
9. Движење во лифт
10. Движењето на телата е поврзано со јажиња и макари
11. Две тела со иста големина на забрзување
12. Заокружување на рамна крива – динамика на кружно движење
13. Заокружување на наклонета крива – динамика на кружно движење
14. Рамномерно движење во хоризонтален круг
15. Центрипетална сила при рамномерно кружно движење

Прочитај повеќе

Решени проблеми во Њутновите закони за движење – Сила на статичкото и кинетичкото триење

1. Предмет лежи на хоризонтална подлога. Коефициентот на статичко триење е 0.4 , а забрзувањето на гравитацијата е 9.8 m/s² ^. Определете (а) Максималната сила на статичкото триење (б) Минималната сила на F

Решение

Познато:

Маса (м) = 1 кг

Коефициентот на статичко триење (μ _s ) = 0.4

Забрзувањето на гравитацијата (g) = 9.8 m/ ^s²

Тежина (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 kg m/s² ⁼ 10 Newtons

Нормална сила (N) = w = 10 Њутни

Барани:

(а) Максималната сила на статичкото триење (б) Минималната сила на F

Решение:

(а) Максималната сила на статичкото триење

f _s = μ _s N

f _s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 Њутни

(б) Минималната сила на F

Ако силата F е применета врз предметот, но предметот не е поместен, тогаш мора да постои сила на статичко триење што ја врши подот врз предметот. Ако предметот почне да се движи, силата на статичкото триење е надмината, мора да постои сила на кинетичко триење. Предметот почнува да се движи ако F е поголема од максималната сила на статичкото триење.

Значи, минималната сила F = максималната сила на статичкото триење = 3.92 Њутни.

[ирп]

2. Кутија од 1 кг е влечена по хоризонтална површина од сила F, па кутијата се движи со константна брзина. Ако коефициентот на кинетичко триење е 0.1, одредете ја големината на силата F! (g = 9.8 m/ ^s² )

Познато:

_{Коефициентот на кинетичко} триење ( μk ) = 0.1

Маса на кутијата (м) = 1 кг

Забрзување на гравитацијата (g) = 9.8 m/ ^s²

Тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 9.8 kg m/s² ⁼ 9.8 Newtons

Нормална сила (N) = w = 9.8 Њутни

Се бара : Ф

Решение:

Првиот Њутнов закон вели дека ако врз некое тело не дејствува нето сила, секое тело продолжува да биде во состојба на мирување, односно со константна брзина по права линија.

Значи, ако предметот се движи со константна брзина , не смее да постои нето сила ( Σ F = 0) . Силата F се применува врз предметот во вистинската насока, така што силата на кинетичкото триење се применува врз предметот во левата насока.

∑ F = 0

F – f _k = 0

F = f _k

Силата на кинетичкото триење:

f _k = μ _k N = (0.1) (9.8 N) = 0.98 Њутни

објектот се движи со константна брзина, F = f _k = 0.98 Њутн

[ирп]

3. Предмет се лизга по наклонета рамнина со константна брзина. Определете го коефициентот на кинетичко триење ( _μk ) . g = 9.8 m/ ^s²

Решение

w = тежина, w _x = хоризонтална компонента на тежината, точки долж наклонот, w _y = вертикална компонента на тежината, нормална на наклонетата рамнина, N = нормална сила, f _k = силата на кинетичкото триење.

Познато:

Маса (м) = 1 кг

Забрзување на гравитацијата (g) = 9.8 m/ ^s²

тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 9.8 kg m/s² ⁼ 9.8 Newtons

w _x = w sin 30 ^o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 Њутни

w _y = w cos 30 ^o = (9.8 N)(0.5) √ 3 = 4.9 √ 3 Њутни

Нормална сила (N) = w _y = 4.9 √ 3 Њутни

Барано : коефициент на кинетичко триење ( μk ₎

Решение:

Предметот се лизга по наклонета рамнина со константна брзина, така што нето силата е 0.

∑ F = 0

w _x – f _k = 0

w _x = f _k

w _x = μ _k N

5 = μ _k ( 5 √ 3 )

μ _k = 5 / 5 √ 3

μ _k = 1 / √ 3

μ _k = 0.58

[ирп]

[wpdm_package id='472']

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Вториот Њутнов закон за движење
4. Сила на триење
5. Движење на хоризонтална површина без сила на триење
6. Движење на две тела со исто забрзување на груба хоризонтална површина со сила на триење
7. Движење на наклонета рамнина без сила на триење
8. Движење на груба наклонета рамнина со сила на триење
9. Движење во лифт
10. Движење на тела поврзани со јажиња и макари
11. Две тела со иста големина на забрзување
12. Заокружување на рамна крива – динамика на кружно движење
13. Заокружување на наклонета крива – динамика на кружно движење
14. Рамномерно движење во хоризонтален круг
15. Центрипетална сила при рамномерно кружно движење

Прочитај повеќе

Решени проблеми во Њутновите закони за движење – Њутнов втор закон за движење 

1. Предмет од 1 кг забрзал со константна брзина од 5 m/s² ^. Проценете ја нето силата потребна за забрзување на предметот.

Познато:

Маса (м) = 1 кг

Забрзување (a) = 5 m/ ^s²

Потребна : нето сила (∑F)

Решение:

Го користиме вториот Њутнов закон за да ја добиеме нето силата.

∑ F = ma

∑ F = (1 кг)(5 м/с² ⁾ = 5 кг м/с² ⁼ 5 њутни

[ирп]

2. Маса на предметот = 1 кг, нето сила ∑F = 2 Њутни. Определете ја големината и насоката на забрзувањето на предметот….

Познато:

Маса (м) = 1 кг

Нето сила (∑F) = 2 Њутн

Барано : Големината и насоката на забрзувањето (a)

Решение:

a = ∑F / m

a = 2/1

a = 2 м/ ^с²

Насоката на забрзувањето = насоката на нето силата (∑F)

[ирп]

3. Масата на предметот = 2 кг, F ₁ = 5 Њутни, F ₂ = 3 Њутн. Големината и насоката на забрзувањето се…

Познато:

Маса (м) = 2 кг

F1 = 5 _Њутн

F2 = 3 _Њутн

Барано: Големината и насоката на забрзувањето (a)

Решение:

нето сила:

∑ F = F1 _– F2 ₌ 5 – 3 = 2 Њутни

Големината на забрзувањето:

a = ∑F / m

a = 2/2

a = 1 м/ ^с²

Насока на забрзувањето = насока на нето силата = насока на F ₁

[ирп]

4. Масата на предметот = 2 кг, F ₁ = 10 Њутни, F ₂ = 1 Њутн. Големината и насоката на забрзувањето се…

Познато:

Маса (м) = 2 кг

F2 = 1 _Њутн

F1 = 10 _Њутн

F _1x = F ₁ cos 60 ^o = (10)(0.5) = 5 Њутни

Барано : Големината и насоката на забрзувањето (a)

Решение:

Нето сила:

∑ F = F _1x – F ₂ = 5 – 1 = 4 Њутни

Големината на забрзувањето:

a = ∑F / m

a = 4/2

a = 2 м/ ^с²

Насока на забрзувањето = насока на нето силата = насока на F _1x

[ирп]

5. F ₁ = 10 Њутн, F ₂ = 1 Њутн, m ₁ = 1 кг, m ₂ = 2 кг. Големината и насоката на забрзувањето е…

Познато:

Маса 1 (м1 ₎ = 1 кг

Маса 2 (м2 ₎ = 2 кг

F1 = 10 _Њутн

F2 = 1 _Њутн

Барано : Големината и насоката на забрзувањето (a)

Решение:

Нето силата:

∑ F = F1 _– F2 ₌ 10 – 1 = 9 Њутни

Големината на забрзувањето:

a = ∑F / (m ₁ + m ₂ )

a = 9 / (1 + 2)

a = 9/3

a = 3 м/ ^с²

Насоката на забрзувањето = насоката на нето силата = насоката на F ₁

[ирп]

6.

^{Блок од} 40 кг е забрзан со сила од 200 N. Забрзувањето на блокот е 3 m/ s² . Определете ја големината на силата на триење што ја доживува блокот.

А. 15 Н.

Б. 40 Н.

C. 43 Н.

D. 80 Н.

Познато:

Маса (м) = 40 кг

Сила (F) = 200 N

Забрзување (a) = 3 m/ ^s²

Се бара: Сила на триење ( _Fg )

Решение:

Равенката на вториот Њутнов закон за движење

∑ F = ma

∑ F = нето сила, m = маса, a = забрзување

Насоката на силата F кон десно, насоката на силата на триење кон лево (насоката на силата на триење е спротивна од насоката на движење на предметот).

Изберете надесно како позитивно, а налево како негативно.

∑ F = ma

F – F _g = ma

200 – F _g = (40)(3)

200 – F _g = 120

F _g = 200 – 120

F _g = 80 Њутн

Точниот одговор е Д.

7. Блок А со маса од 100 грама ставете го над блокот Б со маса од 300 грама, а потоа блокот Б се турка со сила од 5 N вертикално нагоре. Определете ја нормалната сила што ја врши блокот Б врз блокот А.

А. 1 Н.

Б. 1.25 Н.

C. 2 Н.

D. 3 Н.

Познато:

Сила (F) = 5 Њутн

Маса на блокот А (m _A ) = 100 грама = 0.1 кг

Маса на блокот Б (m₂B ₎ = 300 грама = 0.3 кг

Забрзување на гравитацијата (g) = 10 m/ ^s²

Тежина на блокот А (w _A ) = (0.1 кг)(10 m/s² ⁾ = 1 кг m/s² ⁼ 1 Њутн

Тежина на блокот Б (w _B ) = (0.3 кг)(10 m/s² ⁾ = 3 кг m/s² ⁼ 3 њутни

Се бара: Нормална сила применета од блокот Б врз блокот А

Решение:

Постојат неколку сили што дејствуваат на двата блока, како што е прикажано на сликата.

F = сила на туркање (дејствува на блокот Б)

w _A = тежина на блокот А (дејство врз блокот А)

w _B = тежина на блокот Б (дејство врз блокот Б)

N _A = нормална сила применета од блокот Б врз блокот А (Дејство на блокот А)

N _A ' = нормална сила применета од блокот А врз блокот Б (Дејство врз блокот Б)

Применете го вториот Њутнов закон за движење на двата блока:

∑ F = ma

F – w _A – w _B + N _A – N _A ' = (m _A + m _B ) a

N _A и N _A ' се сили на дејство-реакција кои имаат иста големина, но спротивна насока, па затоа се елиминирани од равенката.

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) а

a = 1/0.4

a = 2.5 м/ ^с²

Применете го вториот Њутнов закон за движење на блокот А:

∑ F = ma

N _A – w _A = m _A a

Н _А – 1 = (0.1)(2.5)

NA – ₁ = 0.25

NA = 1 + _0.25

NA = 1.25 _њутни

Точниот одговор е Б.

8. Предмет со тежина од 4 N потпрен на јаже и макара. Сила од 2 N дејствува врз блокот и едниот крај на јажето е повлечен од сила од 9 N. Определете ја нето силата што дејствува врз предметот X.

A. 3 N нагоре

Б. 4 N надолу

C. 9 N нагоре

D. 9 N надолу

Познато:

Тежина на X (w _X ) = 4 Њутн

Сила на влечење (Fx ₎ = 2 Њутн

Сила на затегнување (F _T ) = 9 Њутни

Се бара: Нето силата дејствува врз објектот

Решение:

Вертикално нагоре насочени сили што дејствуваат на објектот

Силата на затегнување има иста големина во сите делови на кабелот. Значи, силата на затегнување е 9 N.

Вертикално надолу насочени сили што дејствуваат на објектот

На предметот X дејствуваат две сили и обете сили се вертикално надолу, хоризонталната компонента на тежината wx _и хоризонталната компонента на силата _Fx.

Нето дејство на силата врз објектот

F _T – w _X – F _x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3

Нето силата што дејствува на објектот X е 3 њутни, вертикално нагоре.

Точен одговор е А.

9. Предмет кој првично мирува на мазна хоризонтална површина. Врз предметот дејствува сила од 16 N, па затоа тој забрзува со 2 m/s² . Ако истиот предмет мирува на груба хоризонтална површина, па затоа силата на триење што дејствува на него е ² N, тогаш одредете го забрзувањето на предметот ако истата сила од 16 N дејствува на него.

A. 1.75 м/с ²

Б. 1.50 м/с ²

C. 1.00 м/с ²

D. 0.88 м/ ^с2

Познато:

Сила (F) = 16 Њутни = 16 кг m/ ^s²

Забрзување (a) = 2 m/ ^s²

Сила на триење (F _fric ) = 2 Њутн = 2 кг m/ ^s²

Се бара: Забрзување на објектот?

Решение:

Мазна хоризонтална површина (без сила на триење):

ΣF = ma

F = ma

16 = (м) 2

м = 16 / 2

m = 8 kg

Масата на објектот е 8 килограми.

Груба хоризонтална површина (постои сила на триење):

ΣF = ma

F – F _фрик = ма

16 – 2 = 8 a

14 = 8 а

a = 14/8

a = 1.75 м/ ^с²

Забрзувањето на објектот е 1.75 m/ ^s².

Точен одговор е А.

10. Том и Ендру туркаат предмет на мазната подлога. Том го турка предметот со сила од 5.70 N. Ако масата на предметот е 2.00 kg, а забрзувањето што го доживува предметот е 2.00 ms ^-2 , тогаш одредете ја големината и насоката на дејството на силата од страна на Том.

A. 1.70 N и нејзината насока е спротивна на силата што ја дејствува Андре.w

Б. 1.70 N и нејзината насока е иста како силата што ја дејствува Ендру

C. 2.30 N и нејзината насока е спротивна на силата што ја дејствува Ендру.

D. 2.30 N и нејзината насока е иста како силата што ја дејствува Ендру.

Познато:

Сила на притискање што ја врши Ендру (F1 ₎ = 5.70 Њутн

Маса на предметот (m) = 2.00 кг

Забрзување (a) = 2.00 m/ ^s²

Се бара: Магнитуда и насока на силата што ја дејствува Том (F2 ₎?

Решение:

Применете го вториот Њутнов закон за движење:

∑ F = ma

F1 ₊ F2 ₌ ма

5.70 + F2 ₌ (2)(2)

5.70 + F2 ₌ 4

F ₂ = 4 – 5.70

F2 = – 1.7 _Њутн

Знакот минус покажува дека (F2 ₎ е спротивен на дејството на силата на туркање од страна на Ендру (F1 ₎.

Точен одговор е А.

11. Ако масата на блокот е иста, која слика го покажува најмалото забрзување?

Решение

Нето сила А:

ΣF = 4 N + 2 N - 3 N = 6 N - 3 N = 3 Њутни, налево

Нето сила Б:

ΣF = 2 N + 3 N - 4 N = 5 N - 4 N = 1 Њутни, десно

Нето сила C:

ΣF = 4 N + 3 N - 2 N = 7 N - 2 N = 5 Њутни, десно

Нето сила D:

ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 Њутни, надесно

Равенката на вториот Њутнов закон:

ΣF = ma

a = ΣF / m

a = забрзување, ΣF = нето сила, m = маса

Врз основа на горенаведената формула, забрзувањето (a) е директно пропорционално на нето силата (ΣF) и обратно пропорционално на масата (m). Ако масата на некој предмет е иста, колку е поголема резултантната сила, толку е поголемо забрзувањето или колку е помала резултантната сила, толку е помало забрзувањето.
Врз основа на горенаведената пресметка, најмалата нето сила е 1 Њутн, па затоа забрзувањето е исто така најмало.

Точниот одговор е Б.

[ирп]

12. Некои сили дејствуваат врз предмет со маса од 20 кг, како што е прикажано на сликата подолу.

Определете го забрзувањето на објектот.

Познато:

Маса на предметот (m) = 20 кг

Нето сила (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N

Се бара: Забрзување на објект

Решение:

Забрзувањето на објектот пресметано со помош на равенката на вториот Њутнов закон:

ΣF = ma

a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s ²

[ирп]

13. Кое тврдење подолу го опишува третиот Њутнов закон?

(1) Патниците се турнаа напред кога автобусот одеднаш закочи

(2) Книгите на хартија не паѓаат кога хартијата се влече брзо

(3) Кога играте скејтборд, кога стапалото ќе ја турка земјата назад, скејтбордот ќе се лизне напред

(4) Оските се туркаат наназад, чамците се движат напред

Решение:

(1) Првиот Њутнов закон

(2) Првиот Њутнов закон

(3) Третиот Њутнов закон

(4) Третиот Њутнов закон

[wpdm_package id='470']

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Вториот Њутнов закон за движење
4. Сила на триење
5. Движење на хоризонтална површина без сила на триење
6. Движењето на две тела со исто забрзување на груба хоризонтална површина со сила на триење
7. Движење на наклонета рамнина без сила на триење
8. Движење на груба наклонета рамнина со сила на триење
9. Движење во лифт
10. Движењето на телата е поврзано со јажиња и макари
11. Две тела со иста големина на забрзување
12. Заокружување на рамна крива – динамика на кружно движење
13. Заокружување на наклонета крива – динамика на кружно движење
14. Рамномерно движење во хоризонтален круг
15. Центрипетална сила при рамномерно кружно движење

Прочитај повеќе

Решени проблеми во Њутновите закони за движење – Нормална сила 

1. Предмет што лежи на маса, прикажан на сликата подолу. Масата на предметот е 1 кг. Забрзувањето на гравитацијата е 9.8 m/s² ^. Определете ја нормалната сила што ја врши масата врз предметот.

Познато:

Маса (м) = 1 кг

Забрзување на гравитацијата (g) = 9.8 m/ ^s²

Тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 9.8 kg m/s² ⁼ 9.8 Newtons

Барана: нормална сила (N)

Решение:

Предметот е во мирување на масата, па затоа нето силата врз предметот е нула (Њутнов прв или втор закон). Тежината на предметот дејствува вертикално надолу, кон центарот на Земјата. Мора да постои друга сила врз предметот за да се избалансира гравитационата сила . Предметот лежи на масата, така што масата ја врши оваа сила нагоре. Силата што ја врши масата често се нарекува нормална сила (N). Нормално значи нормална.

Изберете ја насоката нагоре како позитивна y-насока. Нето силата врз предметот е:

∑ Fy = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = 9.8 Њутн

Нормалната сила врз предметот, која ја врши масата, е 9.8 N нагоре.

[ирп]

2. Два предмета лежат на маса. Маса на предметот 1 (m ₁ ) = 1 kg, маса на предметот 2 (m ₂ ) = 2 kg, забрзување поради гравитацијата (g) = 9.8 m/s ² . Определете ја големината и насоката на нормалната сила што ја врши m ₂ врз m ₁ и нормалната сила што ја врши масата врз m ₂.

Решение

Познато:

Маса на објектот 1 (m ₁ ) = 1 кг

Маса на објектот 2 (m ₂ ) = 2 кг

Забрзување на гравитацијата (g) = 9.8 m/ ^s²

Тежина на објектот 1 (w1 ₎ = m1 _g = (1)(9.8 m/s2 ⁾ = 9.8 kg m/s2 ⁼ 9.8 њутни

Тежина на објектот 2 (w2 ₎ = m2 _g = (2)(9.8 m/s2 ⁾ = 19.6 kg m/s2 ⁼ 19.6 Newtons

Се бараат: N ₁ и N ₂

Решение:

(а) Нормална сила што ја врши m2 _врз m1 ( _{N1 )}

N ₁ = w ₁ = 9.8 Њутн

Насоката на N1 _е нагоре.

(б) Нормална сила што ја врши масата врз _m2 ( _N2 )

N2 = _w1 + w2 _{= 9.8 Њутни} + 19.6 Њутни = 29.4 Њутни

Насоката на N2 _е нагоре.

[ирп]

3. Предмет што лежи на масата. Масата на предметот е 2 kg, забрзувањето поради гравитацијата е 9.8 m/s² ^. Големината на силата F е 10 Newtons. Најдете ја големината и насоката на нормалната сила што ја врши масата врз предметот.

Решение

Познато:

Маса на предметот (m) = 2 кг

Забрзување поради гравитација (g) = 9.8 m/ ^s²

Тежина (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 19.6 kg m/s² ⁼ 19.6 Newtons

Сила F (F) = 10 Њутн

Барано : магнитуда и насока на нормалната сила (N)

Решение:

Насоката на нормалната сила е нагоре.

Магнитуда на нормалната сила:

∑ F = 0

N – F – w = 0

N = F + w

N = 10 Њутни + 20 Њутни

N = 30 Њутн

[ирп]

4. Предмет што лежи на маса. Масата на предметот е 1 кг, забрзувањето поради гравитацијата е 9,8 m/s² ^, силата F½ _е 10 N, а силата F½ _е 20 N. Определете ја големината и насоката на нормалната сила што ја врши масата врз предметот. g = 9.8 m/ ^s²

Решение

Познато:

Маса (м) = 1 кг

Забрзување на гравитацијата (g) = 9.8 m/ ^s²

Тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 9.8 kg m/s² ⁼ 9.8 Newtons

F1 = 10 _Њутн

F2 = 20 _Њутн

Барано: магнитуда и насока на нормалната сила (N)

Решение:

Насоката на нормалната сила е нагоре.

Магнитуда на нормалната сила:

∑ F = 0

N – F2 _– w + F1 ₌ 0

N = F2 ₊ w – _F1

N = 20 Њутни + 9.8 Њутни – 10 Њутни

N = 19.8 Њутн

[ирп]

5. Масата на предметот (m) = 2 kg, забрзувањето на гравитацијата (g) = 9.8 m/s² ^, аголот = 30 ^° . Најдете ја големината и насоката на нормалната сила што дејствува врз предметот.

Решение:

w е тежина, w _x е хоризонтална компонента на тежината, w _y е вертикална компонента на тежината, N е нормална сила.

Познато:

маса (м) = 2 кг

забрзување на гравитацијата (g) = 9.8 m/ ^s²

тежина (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s² ⁾ = 19.6 kg m/s² ⁼ 19.6 Newtons

w _x = w sin 60 ^o = (19.6 N)(0.5) √ 3 = 9.8 √ 3 Њутни

w _y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 Њутни

Барана: нормална сила (N)

Решение:

∑ F = 0

N – w _y = 0

N = w _y

N = 9.8 Њутн

[ирп]

[wpdm_package id='467']

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Вториот Њутнов закон за движење
4. Сила на триење
5. Движење на хоризонтална површина без сила на триење
6. Движењето на две тела со исто забрзување на груба хоризонтална површина со сила на триење
7. Движење на наклонета рамнина без сила на триење
8. Движење на груба наклонета рамнина со сила на триење
9. Движење во лифт
10. Движењето на телата е поврзано со јажиња и макари
11. Две тела со иста големина на забрзување
12. Заокружување на рамна крива – динамика на кружно движење
13. Заокружување на наклонета крива – динамика на кружно движење
14. Рамномерно движење во хоризонтален круг
15. Центрипетална сила при рамномерно кружно движење

Прочитај повеќе

Решени проблеми во Њутновите закони за движење – Маса и тежина

1. Тежината на маса од 1 кг на површината на Земјата е… g = 9.8 m/ ^s²

Познато:

Маса (м) = 1 кг

Забрзувањето поради гравитацијата на површината на Земјата (g) = 9.8 m/ ^s²

Посакувана: тежина (тежина)

Решение:

w = mg

m = маса (SI единицата за маса е килограм, kg)

g = забрзување поради гравитацијата (SI единицата за g е m/ ^s² )

w = тежина (SI единицата за w е kg m/s² ^или Њутн)

Тежина:

w = (1 кг)(9.8 м/с² ⁾ = 9.8 кг м/с² ⁼ 9.8 њутни

[ирп]

2.

(а) Нацртајте ја силата на гравитација (тежина) што дејствува врз предметот кога предметот е во мирување на маса, како што е прикажано на слика (а).

(б) Нацртајте ја силата на гравитација (тежина) и нејзините компоненти што дејствуваат на предмет што се лизга по наклонета рамнина , како што е прикажано на слика (б)

Решение

Насоката на тежината е надолу кон центарот на Земјата.

w _x = хоризонталната компонента на тежината и w _y = вертикалната компонента на тежината

[ирп]

3. Масата на кутија е 1 кг, а забрзувањето поради гравитацијата е 9.8 m/s² ^. Најдете (а) тежина (б) хоризонталната компонента и вертикалната компонента на тежината.

Решение

Тежина: w = mg = (1 кг)(9.8 м/с² ⁾ = 9.8 кг м/с² ⁼ 9.8 њутни

Хоризонталната компонента на тежината:

w _x = w sin 30 ^o = (9,8 N)(0,5) = 4.9 Њутни

Вертикалната компонента на тежината:

w _y = w cos 30 ^o = (9.8 N)(0.5√3) = 4.9√3 Њутни

[ирп]

[wpdm_package id='458']

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Вториот Њутнов закон за движење
4. Сила на триење
5. Движење на хоризонтална површина без сила на триење
6. Движењето на две тела со исто забрзување на груба хоризонтална површина со сила на триење
7. Движење на наклонета рамнина без сила на триење
8. Движење на груба наклонета рамнина со сила на триење
9. Движење во лифт
10. Движењето на телата е поврзано со јажиња и макари
11. Две тела со иста големина на забрзување
12. Заокружување на рамна крива – динамика на кружно движење
13. Заокружување на наклонета крива – динамика на кружно движење
14. Рамномерно движење во хоризонтален круг
15. Центрипетална сила при рамномерно кружно движење

Прочитај повеќе

Решени проблеми во линеарно движење – движење нагоре и надолу при слободен пад

1. Едно лице фрла топка нагоре во воздух со почетна брзина од 20 m/s. Пресметајте колку високо се искачува. Игнорирајте го отпорот на водата. Забрзување поради гравитацијата (g) = 10 m/ ^s².

Решение

Користиме една од овие кинематички равенки за движење при константно забрзување , како што е прикажано подолу.

v _t = v _o + at

s = vo _t + ½ на ²

v _t ² = v _o ² + 2 како

Познато:

Ја избираме насоката нагоре како позитивна, а насоката надолу како негативна.

Почетна брзина ( _v₂o ) = 20 m/s (позитивна нагоре)

Забрзување на гравитацијата (g) = – 10 m/s ² (негативно надолу).

Конечна брзина (v _t ) = 0 (неговата брзина е нула за момент во највисоката точка)

Посакувана: Максимална висина (в)

Решение:

v _t ² = v _o ² + 2 gh

0 = (20 ² ) + 2(-10) ч

0 = 400 – 20 часа

400 = 20 часа

h = 400 / 20 = 40 / 2 = 20 метри

[ирп]

2. Едно лице фрла камен нагоре со брзина од 20 м/с додека стои на работ на карпа, така што каменот може да падне во подножјето на карпата 100 метри подолу.

(а) Колку време ѝ е потребно на топката да стигне до основата на карпата? (б) Конечна брзина непосредно пред каменот да удри во земјата. Забрзување поради гравитацијата (g) = 10 m/s ² . Игнорирајте го отпорот на вода.

Познато:

Ја избираме насоката нагоре како позитивна, а насоката надолу како негативна.

Висока (h) = -100 метри (негативна бидејќи конечната позиција е под почетната позиција)

Почетна брзина ( _v₂o ) = 20 m/s (позитивна нагоре)

Забрзување на гравитацијата (g) = -10 m/s² ⁽ негативно надолу)

Барани:

(а) Време во воздух или временски интервал (t)

(б) Конечна брзина (v _t )

Решение:

(а) Временски интервал (t)

Познато:

Висока (h) = -100 метри (негативна бидејќи конечната позиција е под почетната позиција)

Почетна брзина (v _o ) = 20 m/s (позитивна нагоре), Забрзување на гравитацијата (g) = -10 m/s ² (негативна надолу).

h = vo _t + ½ gt ²

-100 = (20) t + ½ (-10) t ²

-100 = 20 т – 5 ^т2

-5 t ² + 20 t + 100 = 0

Ја користиме квадратната формула:

(б) Конечна брзина

v _t ² = v _o ² + 2 gh

v _t ² = (20 ² ) + 2 (-10)(-100)

v _t ² = 400 + 2000

v _t ² = 2400

v _t = 49 m/s

[ирп]

[wpdm_package id='515']

[wpdm_package id='517']

1. Растојание и поместување
2. Просечна брзина и просечна брзина
3. Константна брзина
4. Константно забрзување
5. Слободно паѓање
6. Движење надолу при слободен пад
7. Движење нагоре и надолу при слободен пад

Прочитај повеќе

Решени проблеми во линеарно движење – движење надолу при слободен пад

1. Топката е фрлена вертикално надолу со почетна брзина од 10 m/s и стигнува до земјата за 2 секунди. Најдете ја конечната брзина непосредно пред топката да ја удри земјата. Забрзување на гравитацијата (g) = 10 m/s ^2. Игнорирајте го отпорот на водата.

Познато:

Почетна брзина (v₂o ₎ = 10 m/s

Изминато време (t) = 2 секунди

Забрзување на гравитацијата (g) = 10 m/ ^s²

Барана: Конечна брзина (v _t )

Решение:

Забрзување од 10 m/s² ^значи зголемување на брзината за 10 m/s во секунда. По 3 секунди, брзината = 30 m/s.

Конечна брзина = 10 m/s + 20 m/s = 30 m/s.

Кинематички равенки за движење при константно забрзување , како што е прикажано подолу:

v _t = v _o + на ………. 1

h = v _o t + ½ на ² ………. 2

v _t ² = v _o ² + 2 ah ………. 3

v _t = v _o + g t

v _t = 10 + (10)(2)

v _t = 10 + 20 = 30 m/s

Конечна брзина = v _t = 30 m/s

[ирп]

2. Камен е фрлен вертикално надолу од мост со почетна брзина од 5 m/s и стигнува до водата за 2 секунди. Пресметај ја висината на мостот.

Познато:

Почетна брзина (v₂o ₎ = 5 m/s

Изминато време (t) = 2 секунди

Забрзување поради гравитација (g) = 10 m/ ^s²

Потребна: висина на мостот (ч)

Решение:

h = vo _t + ½ gt ²

h = (5)(2) + ½ (10)(2) ²

h = 10 + (5)(4)

h = 10 + 20

ч = 30 метри

[ирп]

3. Топка е фрлена вертикално надолу со почетна брзина од 10 m/s од висина од 80 метри. Одредете (а) Време во воздух (б) Конечна брзина непосредно пред топката да удри во земјата.

Познато:

висина (в) = 80 метри

Почетна брзина (v₂o ₎ = 10 m/s

Забрзување на гравитацијата (g) = 10 m/ ^s²

Барани:

(а) Временски интервал (t)

(б) Конечна брзина (v _t )

Решение:

(а) Временски интервал (t)

Конечна брзина:

v _t ² = v _o ² + 2 gh

v _t ² = (10) ² + 2(10)(80) = 100 + 1600 = 1700

v _t = 41 м/с

Временски интервал (t):

v _t = v _o + g t

41 = 10 + (10)(т)

41 – 10 = 10 т

31 = 10 т

t = 31 / 10 = 3,1 секунди

(б) Конечна брзина (v _{t )}?

v _t = 41 м/с

[ирп]

[wpdm_package id='513']

[wpdm_package id='517']

1. Растојание и поместување
2. Просечна брзина и просечна брзина
3. Константна брзина
4. Константно забрзување
5. Слободно паѓање
6. Движење надолу при слободен пад
7. Движење нагоре и надолу при слободен пад

Прочитај повеќе