Ньютоны хөдөлгөөний хуулийг цахилгаан шатанд хэрэглэх нь - асуудал ба шийдэл

1. Цахилгаан шатанд 50 кг жинтэй хүн. Таталцлын хурдатгал = 10 м/с2 ^. Хэрэв дараах тохиолдолд цахилгаан шатнаас биетэд үйлчлэх хэвийн хүчийг тодорхойлно уу:

(a) цахилгаан шат хөдөлгөөнгүй байна

(b) цахилгаан шат тогтмол хурдтайгаар доошоо хөдөлж байна

(в) цахилгаан шат 5 /с2 ^{тогтмол} хурдатгалтайгаар дээшээ хурдассан

^{(d) цахилгаан шат 5 м/ с2} тогтмол хурдтайгаар доошоо хурдассан

(e) чөлөөт уналтын үеийн цахилгаан шат

шийдэл

Мэдэгдэж байгаа:

Хүний масс (м) = 50 кг

Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с ²

Жин (w) = мг = (50)(10) = 500 Ньютон

Хүссэн: Хэвийн хүч (N)

Шийдэл:

(a) цахилгаан шат хөдөлгөөнгүй байна

Цахилгаан шат тайван байгаа тул хурдатгал байхгүй (a = 0)

Бид эерэг чиглэлд дээшээ, сөрөг чиглэлд доошоо чиглэлийг сонгоно.

Σ F = ma

N – w = 0

N = w

N = 500 Ньютон

(b) цахилгаан шат тогтмол хурдтайгаар доошоо хөдөлж байна

Хурд тогтмол тул хурдатгал байхгүй (a = 0)

Бид эерэг чиглэлд дээшээ, сөрөг чиглэлд доошоо чиглэлийг сонгоно.

Σ F = ma

N – w = 0

N = w

N = 500 Ньютон

^{(в) цахилгаан шат 5 м/ с2} тогтмол хурдтайгаар дээшээ хөөрсөн

Хурдатгалын чиглэл дээшээ чиглэсэн тул бид эерэг чиглэлийг дээшээ чиглүүлнэ.

N – w = ma

N = w + ma

N = 500 + (50)(5)

N = 500 + 250

N = 750 Ньютон

Тухайн хүн цахилгаан шат хөдөлгөөнгүй эсвэл тогтмол хурдтай хөдөлж байх үеийнхээс илүү шал илүү хүчтэй дээш түлхэхийг мэдэрдэг.

Хэрэв хүн жинлүүр дээр зогсож байвал жинлүүр нь жинлүүр дээр байгаа хүний ​​үйлчилж буй доош чиглэсэн хүчний хэмжээг заана. Ньютоны гуравдугаар хуулийн дагуу энэ нь жинлүүрээс тухайн хүнд үйлчилж буй дээш чиглэсэн хэвийн хүчний хэмжээтэй тэнцүү байна.

^{(d) цахилгаан шат 5 м/ с2} тогтмол хурдтайгаар доошоо хурдассан

Хурдатгалын чиглэл доош чиглэсэн тул бид эерэг чиглэлийг доош чиглэсэн гэж сонгоно.

w – N = ma

N = w – ma

N = 500 – (50)(5)

N = 500 – 250

N = 250 Ньютон

Тухайн хүний ​​жин 250 Н бөгөөд энэ нь бодит жингээс w = 500 Н-ээр бага байна.

(e) чөлөөт уналтын үеийн цахилгаан шат

Чөлөөт уналт гэдэг нь цахилгаан шатны хурдатгал нь таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгалтай ижил байна гэсэн үг юм. Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгалын хэмжээ нь 9,8 м/с2 бөгөөд ^чиглэл нь дэлхийн төв рүү доошоо чиглэнэ. Хурд нь секунд тутамд 9,8 м/с-ээр шугаман байдлаар нэмэгддэг.

Хурдатгалын чиглэл доош чиглэсэн тул бид эерэг чиглэлийг доош чиглэсэн гэж сонгоно.

w – N = ma

N = w – ma

N = 500 – (50)(10)

N = 500 – 500

N = 0

[ирп]

2. Лифтний кабелийн таталтыг тодорхойл. Лифтний масс = 2000 кг.

(a) цахилгаан шат хөдөлгөөнгүй байна

(b) цахилгаан шат 5 м/ ^с2 тогтмол хурдтайгаар доошоо хурдассан

(в) цахилгаан шат 5 м/ ^с2 тогтмол хурдтайгаар дээшээ хөөрсөн

(d) чөлөөт уналтын үед цахилгаан шат

Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с ²

шийдэл

Мэдэгдэж байгаа:

Цахилгаан шатны масс (м) = 2000 кг

Таталцлын хурдатгал (g) = 10 м/ ^с2

жин (w) = мг = (2000)(10) = 20,000 Ньютон

Хүссэн зүйл: Суналтын хүч (T)

Шийдэл:

(a) цахилгаан шат хөдөлгөөнгүй байна

цахилгаан шат тайван байгаа тул хурдатгал байхгүй (a = 0)

Бид дээшээ чиглэсэн чиглэлийг эерэг чиглэл, доошоо чиглэсэн чиглэлийг сөрөг чиглэл болгон сонгоно.

Σ F = ma

Т – w = 0

Т = w

Т = 20,000 Ньютон

Кабелийн таталт (T) = цахилгаан шатны жин (w) = 20,000 Ньютон

^{(b) цахилгаан шат 5 м/ с2} тогтмол хурдтайгаар доошоо хурдассан

Хурдатгалын чиглэл доош чиглэсэн тул бид эерэг чиглэлийг доош чиглэсэн гэж сонгоно.

w – T = ma

T = w – ma

Т = 20,000 – (2000)(5)

Т = 20,000 – 10,000

Т = 10,000 Ньютон

^{в) цахилгаан шат 5 м/ с2} тогтмол хурдтайгаар дээшээ хурдассан

Хурдатгалын чиглэл доош чиглэсэн тул бид дээш чиглэсэн эерэг чиглэлийг сонгоно.

Т – w = ma

T = w + ma

Т = 20,000 + (2000)(5)

Т = 20,000 + 10,000

Т = 30,000 Ньютон

(d) чөлөөт уналтын үед цахилгаан шат

Хурдатгалын чиглэл доош чиглэсэн тул бид эерэг чиглэлийг доош чиглэсэн гэж сонгоно.

w – T = ma

T = w – ma

Т = 20,000 – (2000)(10)

Т = 20,000 – 20,000

Т = 0

[wpdm_package id='482']

1. Масс ба жин
2. Ердийн хүч
3. Ньютоны хөдөлгөөний хоёр дахь хууль
4. Үрэлтийн хүч
5. Үрэлтийн хүчгүйгээр хэвтээ гадаргуу дээрх хөдөлгөөн
6. Барзгар хэвтээ гадаргуу дээр үрэлтийн хүчээр ижил хурдатгалтай хоёр биеийн хөдөлгөөн
7. Үрэлтийн хүчгүйгээр налуу хавтгай дээрх хөдөлгөөн
8. Үрэлтийн хүчний нөлөөгөөр барзгар налуу хавтгай дээрх хөдөлгөөн
9. Лифт дэх хөдөлгөөн
10. Биеийн хөдөлгөөн нь олс болон дамараар холбогддог
11. Хурдатгалын хэмжээ ижил хоёр биет
12. Хавтгай муруйг бөөрөнхийлөх – дугуй хөдөлгөөний динамик
13. Хажуугийн муруйг бөөрөнхийлөх нь – тойрог хөдөлгөөний динамик
14. Хэвтээ тойрог дээр жигд хөдөлгөөн
15. Нэг жигд тойрог хөдөлгөөн дэх төвөөс зугтах хүч