Eksempelspørsmål om fritt fall-bevegelse

16 eksempler på spørsmål om fritt fall.

1. Kokosfrukten løsner fra stilken og lander på bakken etter tre sekunder. Hva er kokosnøttens hastighet når den treffer bakken? g = 10 m/s²
Diskusjon
Det er kjent :
t = 3 sekund
g = 10 m/s²
Spurt :
Slutthastighet (v_t)?
Jawab :
Uten formel.
Når frukten faller fritt, opplever den en gravitasjonsakselerasjon på 10 m/s² eller 10 m/s per sekund. Dette betyr at fruktens hastighet øker med 10 m/s hvert sekund.
Etter 1 sekunder er fruktens hastighet = 10 m/s
Etter 2 sekunder er fruktens hastighet = 20 m/s
Etter 3 sekunder er fruktens hastighet = 30 m/s.
Bruk av formelen.
GLBB-formel :
v_t = v_o + gt
h = v_o t + ½ gt²
v_t² = v_o² + 2 gh
I fritt fall har objektet ingen startfart (v_o = 0). Derfor endres formelen ovenfor til:
GJB-formel :
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
Beskrivelse: v_t = sluttfart, g = tyngdeakselerasjon, t = tidsintervall, h = høyde.
Gitt g og t, spurte v_t bruk derfor den første formelen.
v_t = gt
v_t = (10)(3)
v_t = 30 m/s
Fruktens endelige hastighet = 30 m/s

2. En gjenstand faller fritt fra en høyde på 5 meter over bakken. Bestem (a) kokosnøttens hastighet når den treffer bakken. (b) Tidsintervallet det tar for frukten å falle til den når bakken.
g = 10 m/s²
Diskusjon
Det er kjent :
h = 5 meter
g = 10 m/s²
Spurt :
(a) Sluttfart (v_t)?
(b) Tidsintervall (t) ?
Jawab :
GJB-formel :
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
(a) Sluttfart (v_t)
Gitt h og g, spurte v_t bruk derfor den tredje formelen.
v_t² = 2 gh = 2(10)(5) = 100
v_t = 10 m/s
(b) Tidsintervall (t)
Gitt h og g, bruk den andre formelen for å finne t.
h = ½ gt²
5 = ½ (10) tonn²
5 = 5 tonn²
t² = 5/5 = 1
t = 1 sekund
Tidsintervall = 1 sekund

3. En ball slippes fra en bestemt høyde. Bestem (a) objektets akselerasjon (b) tilbakelagt distanse på 3 sekunder (c) tidsintervallet objektet trenger for å nå en hastighet på 20 m/s
g = 10 m/s²
Diskusjon
Det er kjent :
g = 10 m/s²
Spurt :
(a) Akselerasjon (a) ?
(b) Tilbakelagt distanse (t) hvis t = 3 sekunder?
(c) Tidsintervall (t) hvis v_t = 20 m/s?
Jawab :
GJB-formel
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
(a) Akselerasjon (a) ?
Akselerasjon av objekt = tyngdeakselerasjon = 10 m/s²Dette betyr at objektets hastighet øker med 10 m/s per sekund.
(b) Tilbakelagt distanse (t) hvis t = 3 sekunder?
Gitt g = 10 og t = 3, bruk den andre formelen for å finne h.
h = ½ gt² = ½ (10)(3) = (5)(3²) = (5)(10 000) = 45 meter
(c) Tidsintervall (t) hvis v_t = 20 m/s?
Gitt g = 10 og v_t = 20, bedt om å derfor bruke den første formelen.
v_t = gt
20 = (10) t
t = 20 / 10 = 2 sekunder

4. En stein slippes fra toppen av et 80 meter høyt tårn. Hvis tyngdeakselerasjonen er 10 m/s², steinens hastighet når den treffer bakken er ...
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
Ø. 50 m/s
Diskusjon
Det er kjent at:
h = 80 meter
g = 10 m/s²
Spurte:
Slutthastighet (v_t) stein?
Jawab:

Det riktige svaret er D.

5. En gjenstand slippes fra en bygning i flere etasjer uten noen starthastighet. Etter to sekunder treffer gjenstanden bakken (g = 10 m/s).²). Høyden en gjenstand slippes fra er...
A. 10 meter
B. 20 meter
Ca. 30 meter
D. 40 meter
Ø. 50 meter
Diskusjon
Det er kjent at:
t = 2 sekund
g = 10 m/s²
Spurte:
Høyde (t) ?
Jawab:

Det riktige svaret er B.

6. En ball slippes fra en høyde X som vist i figuren nedenfor. Hvis høyden på ballen ved det første sprettet er 50 cm og det andre sprettet er 20 cm, så er størrelsen på x….
A. 60 cm
B. 70 cm
Ca. 100 cm
D. 125 cm
Ø. 150 cm
Diskusjon

Det riktige svaret er D.

7. Se på bildet nedenfor! Først slippes ballen fra posisjon (1), og etter å ha berørt gulvet spretter den. Hvis g = 10 ms^-2, så er høyden h….
A. 74 cm
B. 70 cm
Ca. 66 cm
D. 64 cm
Ø. 60 cm
Diskusjon

Det riktige svaret er D.

8. En stein slippes fra toppen av et 45 m høyt tårn. Hvis tyngdeakselerasjonen er 10 m/s⁻² ^, er steinens hastighet når den treffer bakken...

A. 25 ms^-1
B. 30 ms^-1
C. 35 ms^-1
D. 40 ms^-1
Ø. 45 ms^-1

Diskusjon
Det er kjent :
Høyde (h) = 45 meter
Tyngdeakselerasjon (g) = 10 m/s²
Spurt Steinens hastighet når den treffer bakken (v)_t)
Jawab :
Formel fritt fall-bevegelse :
v_t² = 2 gh
Steinens hastighet når den treffer bakken :
v_t² = 2 (10)(45) = 900
v_t = √900 = 30 m/s²
Det riktige svaret er B.

9. En gjenstand faller fra toppen av et tårn uten noen starthastighet. Etter 2 sekunder når gjenstanden bakken. Hvis g = 10 ms ^-2 , er høyden på tårnet...

A. 40 moh.
B. 25 moh.
Ca. 20 m
D. 10 m
Ø. 5 moh.

Diskusjon
Det er kjent :
Tidsintervall (t) = 2 sekunder
Tyngdeakselerasjon (g) = 10 m/s²
Spurt Tårnhøyde (h)

Jawab :
Formel for bevegelse i fritt fall :
h = ½ gt²
Tårnhøyde :
h = ½ (10)(2)² = (5)(4) = 20 meter
Det riktige svaret er C.

10. En gjenstand på 2 kg faller fritt fra en høyde på 20 m over bakken. Hvor lang tid tar det før gjenstanden når bakken? (g = 10 ms^-2)
A. 20 sekund
B. 18 sekunder
Ca. 10 sekunder
D. 5 sekunder
E. 2 sekunder
Diskusjon
Massen til et objekt tas ikke med i betraktningen når man løser fritt fall-problemer.
Det er kjent :
Høyde (h) = 20 meter
Tyngdeakselerasjon (g) = 10 m/s²
Spurt Tidsintervall for at objektet skal nå bakken (t)
Jawab :
Formel for bevegelse i fritt fall :
h = ½ gt²
Tidsintervallet det tar for et objekt å nå bakken :
20 = ½ (10)(t²)
20= (5)(t²)
20/5 = t²
4 = t²
t = √4
t = 2 sekund
Det riktige svaret er E.

11. En stein slippes fra toppen av et 45 m høyt tårn. Hvis tyngdeakselerasjonen er 10 m/s^-2, steinens hastighet når den treffer bakken er ...
A. 25 ms^-1
B. 30 ms^-1
C. 35 ms^-1
D. 40 ms^-1
Ø. 45 ms^-1
Diskusjon

12. En gjenstand faller fra toppen av et tårn uten noen starthastighet. Etter 2 sekunder når gjenstanden bakken. Hvis g = 10 ms^-2, så er høyden på tårnet ...
A. 40 moh.
B. 25 moh.
Ca. 20 m
D. 10 m
Ø. 5 moh.
Diskusjon

13. En gjenstand på 2 kg faller fritt fra en høyde på 20 m over bakken. Hvor lang tid tar det før gjenstanden når bakken? (g = 10 ms^-2)
A. 20 sekund
B. 18 sekunder
Ca. 10 sekunder
D. 5 sekunder
E. 2 sekunder
Diskusjon
Massen til et objekt tas ikke med i betraktningen når man løser fritt fall-problemer.

14. Kokosnøtter og mangoer faller sammen fra en høyde på 100 cm₁ og h₂Når h₁ :h₂ = 2 : 1, så forholdet mellom falltiden mellom en kokosnøtt og en mango er...
A. 1: 2
B. 1: 2√2
C. √2 : 1
D. 2:1
E. 2√2 : 1
Diskusjon
Det er kjent at:
Kokosnøtter faller fra en høyde på h₁ = 2
Mangoen falt fra en høyde på 100 meter.₂ = 1
Akselerasjon på grunn av tyngdekraften = g
Spørsmål: Sammenligning av falltiden mellom en kokosnøtt og en mango (t₁ : y₂)
Jawab:
Gitt høyden (h) og tiden (t), er formelen for fritt fall som brukes h = 1/2 gt²

Det riktige svaret er D.

15. En gjenstand slippes fra en høyde h over bakken. Etter at den når bakken, er hastigheten 10 m/s.^-1, deretter tiden som kreves for å nå en høyde på 1/2 time fra bakken (g = 10 ms^-2) er…
A. 1/2 √2 sekunder
B. 1 sekunder
C. √2 sekunder
D. 5 sekunder
E. 5√2 sekunder
Diskusjon
Det er kjent at:
Slutthastighet (v_t) = 10 m/s
Tyngdeakselerasjon (g) = 10 m/s²
Spørsmål: Tiden det tar å nå en høyde på 1/2 time fra bakken
Jawab:
Beregn høyden h:
Det er kjent at v_t og g, spurte h, så bruk formelen for fritt fallbevegelse v_t² = 2 g time.

Høyde 1/2 t = 1/2 (5 meter) = 2,5 meter. Tiden som kreves for å nå en høyde på 2,5 meter fra bakken er:

16. Se på bildet nedenfor!
Bevegelsen til en fallende kokosnøtt (bilde I) og bevegelsen til en ball som kastes vertikalt oppover til det høyeste punktet av en student (bilde II) har bevegelsestypen….
Diskusjon
Figur 1 = fritt fall-bevegelse = jevnt akselerert lineær bevegelse (GLBB)
Figur 2 = oppovergående vertikal bevegelse = jevnt akselerert lineær bevegelse (GLBB) deselerert
Det riktige svaret er A.

Spørsmål om bevegelse i fritt fall
1. Kokosfrukten løsner fra stilken og lander på bakken etter to sekunder. Hva er kokosnøttens hastighet når den treffer bakken? g = 10 m/s²
Svar:
20 m / s
2. En gjenstand faller fritt fra en høyde på 20 meter over bakken. Bestem (a) kokosnøttens hastighet når den treffer bakken. (b) Tidsintervallet det tar for frukten å falle til den når bakken.
g = 10 m/s²
Svar:
(a) = 20 m/s, (b) = 2 sekunder
3. En ball slippes fra en bestemt høyde. Bestem (a) objektets akselerasjon (b) tilbakelagt distanse på 5 sekunder (c) tidsintervallet objektet trenger for å nå en hastighet på 10 m/s
g = 10 m/s²
Svar:
(a) = 10 m/s², (b) = 125 meter, (c) 1 sekund

[Norsk: Fritt fall – problemer og løsninger ]