4 eżempji ta' mistoqsijiet dwar l-applikazzjoni tal-liġijiet ta' Newton għall-moviment dritt ta' lift jew lift
1. Persuna b'massa ta' 50 kg tinsab f'lift. L-aċċelerazzjoni minħabba l-gravità = 10 m/s2Iddetermina l-kobor tal-forza normali eżerċitata mill-art tal-lift fuq il-persuna jekk:
(a) lift sieket
(b) il-lift jinżel b'veloċità kostanti
(ċ) il-lift jimxi 'l fuq b'aċċelerazzjoni ta' 5 m/s2
(d) il-lift jinżel b'aċċelerazzjoni ta' 5 m/s2
(e) lift tal-waqgħa ħielsa
Diskussjoni
Huwa magħruf :
Massa tal-persuna (m) = 50 kg
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s2
Piż ta' persuna (w) = mg = (50)(10) = 500 Newton
Jawab :
(a) lift sieket
Il-lift qiegħed wieqaf, m'hemm l-ebda aċċelerazzjoni (a = 0)
Il-forza li hija diretta 'l fuq hija pożittiva, il-forza li hija diretta 'l isfel hija negattiva.
(b) il-lift jinżel b'veloċità kostanti
Il-lift jiċċaqlaq b'veloċità kostanti, m'hemm l-ebda aċċelerazzjoni (a = 0)
Il-forza li hija diretta 'l fuq hija pożittiva, il-forza li hija diretta 'l isfel hija negattiva.
(ċ) il-lift jimxi 'l fuq b'aċċelerazzjoni ta' 5 m/s2
Il-lift jimxi 'l fuq b'aċċelerazzjoni (a) ta' 5 m/s2
Il-forza fl-istess direzzjoni bħall-moviment tal-lift hija pożittiva, il-forza fid-direzzjoni opposta għall-moviment tal-lift hija negattiva.
N – w = ma
N = w + ma
N = 500 + (50)(5)
N = 500 + 250
N = 750 Newton
Il-kobor tal-forza normali (N) huwa ugwali għall-piż (w), għalhekk meta l-lift jiċċaqlaq 'il fuq, il-ġisem tal-persuna jħoss itqal. Fi kliem ieħor, meta l-lift jiċċaqlaq 'il fuq, il-piż apparenti tal-persuna jsir akbar. Jekk il-persuna tkun wieqfa fuq miżien, meta l-lift jiċċaqlaq 'il fuq, l-iskala turi li l-massa tal-persuna hija akbar.
(d) il-lift jinżel b'aċċelerazzjoni ta' 5 m/s2
Il-lift jinżel b'aċċelerazzjoni (a) ta' 5 m/s2
Il-forza fl-istess direzzjoni bħall-moviment tal-lift hija pożittiva, il-forza fid-direzzjoni opposta għall-moviment tal-lift hija negattiva.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(5)
N = 500 – 250
N = 250 Newton
Hekk kif il-lift jinżel, il-ġisem tal-persuna jħoss eħfef. Fi kliem ieħor, hekk kif il-lift jinżel, il-piż apparenti tal-persuna jiżdied. Kieku l-persuna kienet wieqfa fuq miżien, hekk kif il-lift jinżel, l-iskala kienet turi massa aktar baxxa.
(e) lift tal-waqgħa ħielsa
Lift free-fall ifisser li l-lift jiċċaqlaq 'l isfel, fejn l-aċċelerazzjoni tal-lift (a) = aċċelerazzjoni gravitazzjonali (g). Pereżempju, g = 10 m/s2 imbagħad a = 10 m/s2
Il-forza fl-istess direzzjoni bħall-moviment tal-lift hija pożittiva, il-forza fid-direzzjoni opposta għall-moviment tal-lift hija negattiva.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(10)
N = 500 – 500
N = 0
Meta l-lift ikun qed jaqa’ liberament, il-piż apparenti tal-persuna jkun żero. Fi kliem ieħor, il-persuna tipperċepixxi lilha nnifisha bħala bla piż. Kieku l-persuna kienet wieqfa fuq miżien, hekk kif il-lift jiċċaqlaq 'l isfel, l-iskala tindika li l-massa tagħha hija żero. Din il-kundizzjoni hija simili għal meta tkun fi spazju mingħajr gravità.
2. Iddetermina l-kobor tal-forza tat-tensjoni fuq il-kejbil tas-sostenn tal-irfigħ b'massa ta' 2000 kg, jekk:
(a) lift sieket
(b) il-lift jinżel b'aċċelerazzjoni ta' 5 m/s2
(ċ) il-lift jimxi 'l fuq b'aċċelerazzjoni ta' 5 m/s2
(d) lift tal-waqgħa ħielsa
Assumi l-aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s2
Diskussjoni
Huwa magħruf :
Massa tal-irfigħ (m) = 2000 kg
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s2
Piż tal-irfigħ (w) = mg = (2000)(10) = 20.000 Newton
Jawab :
(a) lift sieket
Il-lift qiegħed wieqaf, m'hemm l-ebda aċċelerazzjoni (a = 0)
Il-forza li hija diretta 'l fuq hija pożittiva, il-forza li hija diretta 'l isfel hija negattiva.
Meta l-lift ikun wieqef, il-forza tat-tensjoni fuq il-ħabel (T) = il-piż tal-lift (w) = 20.000 Newton
(b) il-lift jinżel b'aċċelerazzjoni ta' 5 m/s2
Il-lift jinżel b'aċċelerazzjoni (a) ta' 5 m/s2
Il-forza fl-istess direzzjoni bħall-moviment tal-lift hija pożittiva, il-forza fid-direzzjoni opposta għall-moviment tal-lift hija negattiva.
w – T = ma
T = w – ma
T = 20.000 – (2000)(5)
T = 20.000 – 10.000
T = 10.000 Newton
Meta l-lift jinżel, il-forza tat-tensjoni fuq il-ħabel (T) issir iżgħar milli meta l-lift ikun wieqef.
(ċ) il-lift jimxi 'l fuq b'aċċelerazzjoni ta' 5 m/s2
Il-lift jimxi 'l fuq b'aċċelerazzjoni (a) ta' 5 m/s2
Il-forza fl-istess direzzjoni bħall-moviment tal-lift hija pożittiva, il-forza fid-direzzjoni opposta għall-moviment tal-lift hija negattiva.
T – w = ma
T = w + ma
T = 20.000 + (2000)(5)
T = 20.000 + 10.000
T = 30.000 Newton
Meta l-lift jiċċaqlaq 'il fuq, il-forza tat-tensjoni fuq il-ħabel (T) issir akbar milli meta l-lift ikun wieqaf.
(d) lift tal-waqgħa ħielsa
Lift free-fall ifisser li l-lift jiċċaqlaq 'l isfel, fejn l-aċċelerazzjoni tal-lift (a) = aċċelerazzjoni gravitazzjonali (g). Pereżempju, g = 10 m/s2 imbagħad a = 10 m/s2
Il-forza fl-istess direzzjoni bħall-moviment tal-lift hija pożittiva, il-forza fid-direzzjoni opposta għall-moviment tal-lift hija negattiva.
w – T = ma
T = w – ma
T = 20.000 – (2000)(10)
T = 20.000 – 20.000
T = 0
Meta lift ikun qed jaqa' liberament, it-tensjoni fil-ħabel (T) issir żero. Minħabba li t-tensjoni fil-ħabel hija ugwali għall-piż tal-lift, meta t-tensjoni fil-ħabel tkun żero, il-piż tal-lift jidher ukoll li huwa żero. Din is-sitwazzjoni hija simili għal meta oġġett ikun f'vakwu gravitazzjonali jew spazju fejn ma jkun hemm l-ebda forza gravitazzjonali.
[Ingliż: Applikazzjoni tal-liġi tal-moviment ta' Newton f'lift]
3. Persuna b'massa ta' 60 kg tinsab f'lift li qed jiċċaqlaq 'l isfel b'aċċelerazzjoni ta' 3 m/s.-2Jekk l-aċċelerazzjoni tal-gravità fuq l-Art hija ta' 10 m/s-2, allura l-kobor tal-forza normali eżerċitata mill-art tal-lift fuq il-persuna hija….
A. 180 N
B. 200 N
Ċ. 340 T
D. 420 Tramuntana
Lvant 600 Tramuntana
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
Massa (m) = 60 kg
Aċċelerazzjoni tal-persuna u l-lift (a) = 3 m/s2
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s2
Gravità (w) = mg = (60)(10) = 600 Newton
Mistoqsija: forza normali (N)
Tweġiba:
Hemm żewġ forzi li jaġixxu fuq persuna f'lift, jiġifieri l-gravità (w) u l-forza normali eżerċitata mill-art tal-lift fuq il-persuna (N). Hemm tliet kwantitajiet vettorjali, jiġifieri l-gravità, il-forza normali, u l-aċċelerazzjoni tal-lift, fejn il-gravità hija diretta 'l isfel, il-forza normali hija diretta 'l fuq, u l-aċċelerazzjoni tal-lift hija diretta 'l isfel. Il-kwantità vettorjali diretta 'l isfel hija magħżula biex ikollha sinjal pożittiv u l-kwantità vettorjali diretta 'l fuq hija magħżula biex ikollha sinjal negattiv.
∑F = ma
w – N = (60)(3)
600 – N = 180
N = 600 – 180
N = 420 Newton
It-tweġiba korretta hija D.
4. Reza, b'massa ta' 40 kg, jinsab f'lift li qed jiċċaqlaq 'il fuq. Jekk il-forza tal-art tal-lift fuq saqajn Reza hija ta' 520 N u l-aċċelerazzjoni minħabba l-gravità hija ta' 10 m/s-2, allura l-aċċelerazzjoni tal-lift hija….
A. 1,0 ms-2
B. 1,5 ms-2
Ċ. 2,0 ms-2
D. 2,5 ms-2
E. 3,0 ms-2
Diskussjoni
Huwa magħruf li:
Massa (m) = 40 kg
Forza normali (N) = 520 N
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s2
Forza tal-gravità (w) = mg = (40)(10) = 400 N
Mistoqsi: Aċċelerazzjoni tal-lift
Tweġiba:
∑F = ma
400 – 520 = (40)(a)
-120 = (40)(a)
a = -120/40
a = -3 m/s2
L-aċċelerazzjoni tal-lift hija ta' 3 m/s2Is-sinjal negattiv ifisser li l-lift qed jitla’ ’l fuq.
It-tweġiba korretta hija E.
Sors tal-mistoqsija:
Mistoqsijiet tal-Fiżika tal-Eżami Nazzjonali għall-Iskola Sekondarja Anzjana/Skola Sekondarja Vokazzjonali
