19 przykładów pytań dotyczących ruchu prostego
1. Spójrz na wykres prędkości (v) w funkcji czasu (t) obiektu poruszającego się po linii prostej. Wartość opóźnienia, z jakim obiekt ten się porusza, wynosi…
A. 2,5 ms-2
B. 3,5 ms-2
C. 4,0 ms-2
D. 5,0 ms-2
E. 6,0 ms-2
Pembahasan
AB = stałe przyspieszenie (ruch liniowy jednostajnie zmienny), BC = stała prędkość (ruch liniowy jednostajnie zmienny), CD = stałe hamowanie (ruch liniowy jednostajnie zmienny).
Prawidłowa odpowiedź to A.
2. Wykres z boku przedstawia obiekt poruszający się po linii prostej. Odległość przebyta przez obiekt w czasie od 0 do 8 s wynosi…
A. 72 m
B. 64 m
Ok. 48 m
D. 24 m
E. 12 m
Pembahasan
Zastosuj tę samą metodę, co w poprzednim zadaniu, gdzie przebyta odległość równa się polu zacieniowanego obszaru na wykresie. Spójrz na powyższy wykres! Zacieniowany obszar jest podzielony na sekcje, aby można było obliczyć jego pole za pomocą znanego wzoru.
Pole płaszczyzny 1 = pole trójkąta = ½ (4-0)(12-0) = ½ (4)(12) = (2)(12) = 24
Pole płaszczyzny 2 = pole prostokąta = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48
Odległość przebyta w ciągu 8 sekund = 24 + 48 = 72 metry
Prawidłowa odpowiedź to A.
3. Spójrz na wykres prędkości v w funkcji t dla następującego obiektu poruszającego się po linii prostej!
Odległość pokonana w ciągu 12 sekund wynosi….
A. 8 m
B. 10 m
Ok. 12 m
D. 24 m
E. 36 m
Pembahasan
To pytanie jest podobne do poprzedniego. Podczas gdy poprzednie pytanie dotyczyło odległości pokonanej w ciągu 10 sekund, to pytanie dotyczy odległości pokonanej w ciągu 12 sekund.
4. Obiekt porusza się po linii prostej ze stałą prędkością 36 km/h -1 przez 5 sekund, następnie przyspiesza z przyspieszeniem 1 m/s -2 przez 10 sekund i zwalnia z przyspieszeniem 2 m/s -2 , aż do zatrzymania. Wykres (vt) przedstawiający drogę obiektu to...
Pembahasan
Wiadomo, że:
Ruch 1 = GLB
Stała prędkość (v) = 36 km/h = 36 (1000 m) / 3600 s = 36 000 m / 3600 s = 10 m/s
Przedział czasu (t) = 5 sekundy
Ruch 2 = przyspieszony GLBB
Prędkość początkowa (vo) = prędkość ruchu 1 = 10 m/s
Przyspieszenie (a) = 1 m/s2
Przedział czasu (t) = 10 sekundy
Ruch 3 = Zwolniony GLBB
Przyspieszenie (a) = -2 m/s2
Prędkość końcowa (vt) = 0 m/s
Poszukiwany: Wykres pokazujący ruch obiektu
Jawab:
Wykres można wyznaczyć znając prędkość końcową ruchu 2 i odstęp czasu ruchu 3.
Prędkość końcowa ruchu 2:
vt = vo + w
vt = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 m/s
Końcowa prędkość ruchu 2 (vt) = początkowa prędkość ruchu 3 (vo) = 20 m/s
Przedział czasowy ruchu 3:
vt = vo + w
0 = 20 + (-2)(t)
0 = 20 – 2t
20 = 2t
t = 20 / 2
t = 10 sekundy
Przyjrzyj się wykresowi powyżej.
Ruch 1: Obiekt porusza się ze stałą prędkością 10 m/s przez 5 sekund.
Ruch 2: Obiekt przyspiesza przez 10 sekund, aż osiągnie prędkość 20 m/s
Ruch 3: Obiekt zostaje spowolniony na 10 sekund, aż się zatrzyma.
Odpowiednim wykresem jest wykres podany w odpowiedzi B.
Prawidłowa odpowiedź to B.
5. Samochód początkowo porusza się po linii prostej ze stałą prędkością 5 ms -1 . Po utrzymaniu tej prędkości przez 10 s samochód przyspiesza tak, że w ciągu następnych 5 sekund jego przyspieszenie wynosi 1 ms -2 . Następnie silnik samochodu zostaje wyłączony, tak że samochód zatrzymuje się po przebyciu łącznej odległości 137,5 m. Ruch samochodu można opisać za pomocą wykresu prędkości (v) w funkcji czasu (t), który jest odpowiedni.
Pembahasan
Wiadomo, że:
Ruch 1 = GLB
Stała prędkość (v) = 5 m/s
Przedział czasu (t) = 10 sekundy
Ruch 2 = przyspieszony GLBB
Prędkość początkowa (vo) = prędkość ruchu 1 = 5 m/s
Przyspieszenie (a) = 1 m/s2
Przedział czasu (t) = 5 sekundy
Ruch 3 = Zwolniony GLBB
Prędkość końcowa (vt) = 0 m/s
Całkowita przebyta odległość (s) = 137,5 m/s
Poszukiwany: Wykres pokazujący ruch obiektu
Jawab:
Odległość przebyta przez ruch 1:
s = vt = (5)(10) = 50 metrów
Odległość przebyta przez ruch 2:
s = vo t + ½ w2 = (5)(5) + ½ (1)(5)2 = 25 + ½ (25) = 25 + 12,5 = 37,5 metrów
Odległość przebyta przez ruch 3:
137,5 – (50 + 37,5) = 137,5 – 87,5 = 50 metrów
Wykres można wyznaczyć znając prędkość końcową ruchu 2 i odstęp czasu ruchu 3.
Prędkość końcowa ruchu 2
Końcową prędkość ruchu 2 oblicza się na podstawie danych ruchu 2.
vt = vo + w
vt = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/s
Końcowa prędkość ruchu 2 (vt) = początkowa prędkość ruchu 3 (vo) = 10 m/s
Przedział czasowy ruchu 3
Przedział czasu można obliczyć po poznaniu opóźnienia. Obliczenie opóźnienia (a) i przedziału czasu (t) wykorzystuje dane o ruchu 3.
Zwalnianie obiektu w ruchu 3:
vt2 = vo2 + 2 osie
02 = 102 + 2 a (50)
0 = 100 + 100 a
100 = -100 a
a = – 100 / 100
a = – 1 m/s2
Przedział czasowy ruchu 3:
vt = vo + at
0 = 10 + (-1) t
0 = 10 – t
t = 10 sekundy
Przyjrzyj się wykresowi powyżej.
Ruch 1: Obiekt porusza się ze stałą prędkością 5 m/s przez 10 sekund.
Ruch 2: Obiekt przyspiesza przez 5 sekund, aż osiągnie prędkość 10 m/s
Ruch 3: Obiekt zostaje spowolniony na 10 sekund, aż się zatrzyma.
Prawidłowa odpowiedź to D.
6. Samochód o masie 800 kg porusza się po linii prostej z prędkością początkową 36 km/h.-1 Po przebyciu dystansu 150 m prędkość wynosi 72 km/h-1Czas podróży samochodem wynosi…
A. 5 sekunda
B. 10 sekundy
C. 17 sekund
D. 25 sekund
E. 35 sekundy
Pembahasan
Wiadomo, że:
vo = 36 km/h = 36000 m / 3600 s = 10 m/s
vt = 72 km/h = 72000 m / 3600 s = 20 m/s
s = 150 metry
Zapytano: czas podróży (t)?
Jawab:
Istnieją trzy wzory na ruch liniowy jednostajnie przyspieszony (GLBB):
vt = vo + w
s = vo t + ½ at2
vt2 = vo2 + 2 osie
Opierając się na znanych danych, nie jesteśmy w stanie bezpośrednio obliczyć czasu podróży korzystając z powyższych wzorów.
Najpierw oblicz przyspieszenie (a) korzystając z trzeciego wzoru.
vt2 = vo2 + 2 osie
202 = 102 + 2 a (150)
400 = 100 + 300 a
400 – 100 = 300 a
300 = 300 a
za = 300 / 300
a = 1 m/s2
Oblicz przedział czasu (t) korzystając z pierwszego wzoru.
vt = vo + w
20 = 10 + (1) t
20 – 10 = t
t = 10 sekundy
Prawidłowa odpowiedź to B.
7. Kierowca samochodu jedzie z prędkością 20 m/s. Widząc przed sobą próg zwalniający, naciska na hamulec, a samochód zatrzymuje się po 5 sekundach. Oblicz drogę przebytą przez samochód!
Pembahasan
Wiadomo, że:
Prędkość początkowa (vo) = 20 m/s
Prędkość końcowa (vt) = 0 m/s
Przedział czasu (t) = 5 sekundy
Zapytano: przebyta odległość (s)
Jawab:
Najpierw oblicz opóźnienie samochodu:
vt = vo + w
0 = 20 + 5
-20 = 5a
a = -20/5
a = -4 m/s2
Oblicz odległość przebytą przez samochód:
s = vo t + 1/2 przy2
s = (20)(5) + 1/2 (-4)(5)2 = (20)(5) + (-2)(25)
s = 100 – 50
s = 50 metry
Odległość przebyta przez samochód wynosi 50 metrów.
8. Spójrz na poniższy obrazek.
Odległość przebyta przez obiekt w chwili t = 40 sekund wynosi…
A. 100 m
B. 160 m
Ok. 220 m
D. 280 m
E. 320 m
Pembahasan
Pole boiska 1 = pole prostokąta = (20-0)(8-0) = (20)(8) = 160 metrów
Pole płaszczyzny 2 = pole trójkąta = ½ (25-20)(8-0) = ½ (5)(8) = (5)(4) = 20 metrów
Pole płaszczyzny 3 = pole trójkąta = ½ (30-25)(8-0) = ½ (5)(8) = (5)(4) = 20 metrów
Pole boiska 4 = pole prostokąta = (40-30)(8-0) = (10)(8) = 80 metrów
Odległość przebyta w ciągu 40 sekund = 160 + 20 + 20 + 80 = 280 metrów
Prawidłowa odpowiedź to D.
9. Zmianę prędkości obiektu poruszającego się w ciągu 20 sekund pokazano na poniższym wykresie vt!
Odległość pokonywana przez obiekt w ruchu wynosi…
A. 200 m
B. 260 m
Ok. 300 m
D. 400 m
E. 470 m
Pembahasan
Pole płaszczyzny 1 = pole trójkąta = ½ (5-0)(20-0) = ½ (5)(20) = (5)(10) = 50 metrów
Pole boiska 2 = pole prostokąta = (15-5)(20-0) = (10)(20) = 200 metrów
Pole płaszczyzny 3 = pole trójkąta = ½ (20-15)(20-0) = ½ (5)(20) = (5)(10) = 50 metrów
Odległość przebyta w ciągu 20 sekund = 50 + 200 + 50 = 300 metrów
Prawidłowa odpowiedź to C.
10. Obiekt porusza się po linii prostej ze stałą prędkością 36 km/h -1 przez 5 sekund, następnie przyspiesza z przyspieszeniem 1 m/s -2 przez 10 sekund i zwalnia z przyspieszeniem 2 m/s -2 , aż do zatrzymania. Wykres (vt) przedstawiający drogę obiektu to...
Pembahasan
Wiadomo, że:
Ruch 1 = GLB
Stała prędkość (v) = 36 km/h = 36 (1000 m) / 3600 s = 36 000 m / 3600 s = 10 m/s
Przedział czasu (t) = 5 sekundy
Ruch 2 = przyspieszony GLBB
Prędkość początkowa (vo) = prędkość ruchu 1 = 10 m/s
Przyspieszenie (a) = 1 m/s2
Przedział czasu (t) = 10 sekundy
Ruch 3 = Zwolniony GLBB
Przyspieszenie (a) = -2 m/s2
Prędkość końcowa (vt) = 0 m/s
Poszukiwany: Wykres pokazujący ruch obiektu
Jawab:
Wykres można wyznaczyć znając prędkość końcową ruchu 2 i odstęp czasu ruchu 3.
Prędkość końcowa ruchu 2:
vt = vo + w
vt = 10 + (1)(10) = 10 + 10 = 20 m/s
Końcowa prędkość ruchu 2 (vt) = początkowa prędkość ruchu 3 (vo) = 20 m/s
Przedział czasowy ruchu 3:
vt = vo + w
0 = 20 + (-2)(t)
0 = 20 – 2t
20 = 2t
t = 20 / 2
t = 10 sekundy
Przyjrzyj się wykresowi powyżej.
Ruch 1: Obiekt porusza się ze stałą prędkością 10 m/s przez 5 sekund.
Ruch 2: Obiekt przyspiesza przez 10 sekund, aż osiągnie prędkość 20 m/s
Ruch 3: Obiekt zostaje spowolniony na 10 sekund, aż się zatrzyma.
Odpowiednim wykresem jest wykres podany w odpowiedzi B.
Prawidłowa odpowiedź to B.
11. Samochód początkowo porusza się po linii prostej ze stałą prędkością 5 ms -1 . Po utrzymaniu tej prędkości przez 10 s samochód przyspiesza tak, że w ciągu następnych 5 sekund jego przyspieszenie wynosi 1 ms -2 . Następnie silnik samochodu zostaje wyłączony, tak że samochód zatrzymuje się po przebyciu łącznej odległości 137,5 m. Ruch samochodu można opisać za pomocą wykresu prędkości (v) w funkcji czasu (t), który jest odpowiedni.
Pembahasan
Wiadomo, że:
Ruch 1 = GLB
Stała prędkość (v) = 5 m/s
Przedział czasu (t) = 10 sekundy
Ruch 2 = przyspieszony GLBB
Prędkość początkowa (vo) = prędkość ruchu 1 = 5 m/s
Przyspieszenie (a) = 1 m/s2
Przedział czasu (t) = 5 sekundy
Ruch 3 = Zwolniony GLBB
Prędkość końcowa (vt) = 0 m/s
Całkowita przebyta odległość (s) = 137,5 m/s
Poszukiwany: Wykres pokazujący ruch obiektu
Jawab:
Odległość przebyta przez ruch 1:
s = vt = (5)(10) = 50 metrów
Odległość przebyta przez ruch 2:
s = vo t + ½ w2 = (5)(5) + ½ (1)(5)2 = 25 + ½ (25) = 25 + 12,5 = 37,5 metra
Odległość przebyta przez ruch 3:
137,5 – (50 + 37,5) = 137,5 – 87,5 = 50 metrów
Wykres można wyznaczyć znając prędkość końcową ruchu 2 i odstęp czasu ruchu 3.
Prędkość końcowa ruchu 2
Końcową prędkość ruchu 2 oblicza się na podstawie danych ruchu 2.
v t = vo + at
vt = 5 + (1)(5) = 5 + 5 = 10 m/ s
Prędkość końcowa ruchu 2 (v t ) = prędkość początkowa ruchu 3 (vo ) = 10 m/s
Przedział czasowy ruchu 3
Przedział czasu można obliczyć po poznaniu opóźnienia. Obliczenie opóźnienia (a) i przedziału czasu (t) wykorzystuje dane o ruchu 3.
Zwalnianie obiektu w ruchu 3:
v t 2 = v o 2 + 2 jako
0 2 = 10 2 + 2 a (50)
0 = 100 + 100 a
100 = -100 a
a = – 100 / 100
a = – 1 m/ s2
Przedział czasowy ruchu 3:
v t = vo + at
0 = 10 + (-1) t
0 = 10 – t
t = 10 sekundy
Przyjrzyj się wykresowi powyżej.
Ruch 1: Obiekt porusza się ze stałą prędkością 5 m/s przez 10 sekund.
Ruch 2: Obiekt przyspiesza przez 5 sekund, aż osiągnie prędkość 10 m/s
Ruch 3: Obiekt zostaje spowolniony na 10 sekund, aż się zatrzyma.
Prawidłowa odpowiedź to D.
12.
Wykres po prawej przedstawia obiekt poruszający się po linii prostej. Odległość przebyta przez obiekt w czasie od 0 do 8 sekund wynosi…
A. 72 m
B. 64 m
Ok. 48 m
D. 24 m
E. 12 m
Pembahasan
Zastosuj tę samą metodę, co w poprzednim zadaniu, gdzie przebyta odległość równa się polu zacieniowanego obszaru na wykresie. Spójrz na powyższy wykres! Zacieniowany obszar jest podzielony na sekcje, aby można było obliczyć jego pole za pomocą znanego wzoru.
Pole płaszczyzny 1 = pole trójkąta = ½ (4-0)(12-0) = ½ (4)(12) = (2)(12) = 24
Pole płaszczyzny 2 = pole prostokąta = (8-4)(12-0) = (4)(12) = 48
Odległość przebyta w ciągu 8 sekund = 24 + 48 = 72 metry
Prawidłowa odpowiedź to A.
13.
Zwróć uwagę na wykres kecepatan v w stosunku do t dla obiektu poruszającego się po linii prostej poniżej!
Odległość pokonana w ciągu 12 sekund wynosi….
A. 8 m
B. 10 m
Ok. 12 m
D. 24 m
E. 36 m
Pembahasan
To pytanie jest podobne do poprzedniego. Podczas gdy poprzednie pytanie dotyczyło odległości pokonanej w ciągu 10 sekund, to pytanie dotyczy odległości pokonanej w ciągu 12 sekund.
Pole płaszczyzny 1 = pole trójkąta = ½ (2-0)(4-0) = ½ (2)(4) = 4
Pole płaszczyzny 2 = pole prostokąta = (6-2)(4-0) = (4)(4) = 16
Pole płaszczyzny 3 = pole trójkąta = ½ (8-6)(4-0) = ½ (2)(4) = 4
Pole płaszczyzny 4 = pole trójkąta = ½ (10-8)(4-0) = ½ (2)(4) = 4
Pole płaszczyzny 5 = pole kwadratu = (12-10)(4-0) = (2)(4) = 8
Odległość przebyta w ciągu 10 sekund = 4 + 16 + 4 + 4 + 8 = 36 metrów
Prawidłowa odpowiedź to D.
Źródło pytania:
Pytania z egzaminu państwowego z fizyki dla uczniów szkół ponadgimnazjalnych i zawodowych
Przykłady pytań dotyczących ruchu jednostajnego prostoliniowego
14. Samochód porusza się po linii prostej ze stałą prędkością 10 m/s. Określ drogę, jaką przebył samochód po osiągnięciu prędkości 10 m/s.
Pembahasan
Stała prędkość 10 metrów na sekundę oznacza, że samochód pokonuje odległość 10 metrów w ciągu 1 sekundy.
Po 2 sekundach motocykl przejechał odległość (2)(10) = 20 metrów,
Po 3 sekundach motocykl przejechał odległość (3)(10) = 30 metrów,
Po 10 sekundach motocykl przejechał odległość (10)(10) = 100 metrów.
Dowiedz się więcej na stronie przykład ruchu jednostajnego prostoliniowego
Przykład ruchu liniowego przyspieszonego jednostajnie
15. Ciało, które początkowo znajdowało się w stanie spoczynku, porusza się ze stałym przyspieszeniem 5 m/s.2. Określ prędkość i przebytą odległość po 5 sekundach.
Pembahasan
(a) Prędkość po 5 sekundach
Stałe przyspieszenie 5 m/s2 Oznacza to, że prędkość wzrasta o 5 m/s co sekundę. Po 2 sekundach prędkość wzrasta do 10 m/s. Po 5 sekundach prędkość wzrasta do 25 m/s.
(b) Odległość przebyta po 5 sekundach
Wiadomo, że:
Prędkość początkowa (vo) = 0 (obiekt początkowo jest w stanie spoczynku).
Przyspieszenie (a) = 5 m/s2
Przedział czasu (t) = 5 sekundy
Zapytano: przebyta odległość (s)
Jawab:
s = vo t + ½ w2 = (0)(5) + ½ (5)(52) = 0 + (2,5)(25) = 62,5 metrów
Dystans pokonany po 5 sekundach wynosi 62,5 metra.
16. Samochód o masie 400 kg porusza się po linii prostej z prędkością początkową 72 km/h. Po przejechaniu 100 metrów jego prędkość wzrasta do 108 km/h. Czas potrzebny samochodowi na pokonanie tej odległości wynosi...
A. 1 sekunda
B. 2 sekundy
C. 3 sekundy
D. 4 sekundy
E. 5 sekund
Pembahasan
Wiadomo, że:
vo = 72 km/h = (72)(1000 m) / 3600 s = 20 m/s
vt = 108 km/h = (108)(1000 m) / 3600 s = 30 m/s
s = 100 metry
Zapytano: przedział czasu (t)?
Jawab:
17. Wykres z boku przedstawia ruch samochodu poruszającego się po linii prostej ze stałą prędkością. Odległość przebyta przez samochód w ciągu 8 sekund wynosi...
A. 40 m
B. 60 m
Ok. 80 m
D. 100 m
E. 120 m
Pembahasan
Wiadomo, że:
vo = 10 m/s
vt = 20 m/s
t = 8 sekundy
Zapytano: Jaka była przebyta odległość (s)?
Jawab:
Prawidłowa odpowiedź to E.
18. Wykres z boku przedstawia obiekt poruszający się po linii prostej. Odległość przebyta przez obiekt w czasie od 0 do 6 sekund wynosi...
A. 40 m
B. 45 m
ok. 50 m
D. 55 m
E. 60 m
Pembahasan
Przebyta odległość = pole wykresu (s = vt)
Przebyta odległość 1 = ½ (10)(3) = (5)(3) = 15 metrów
Przebyta odległość 2 = (10)(6-3) = (10)(3) = 30 metrów
Całkowity przebyty dystans:
15 metrów + 30 metrów = 45 metrów
Prawidłowa odpowiedź to B
Więcej informacji znajdziesz na stronie z przykładami ruchu liniowego przyspieszanego jednostajnie.
Przykład ruchu swobodnego spadania
19. Mango spadło z łodygi i po 2 sekundach wylądowało na ziemi. Prędkość owocu mango w momencie uderzenia o ziemię wynosi... g = 10 m/s2
Pembahasan
Jeżeli przyspieszenie ziemskie = 10 m/s2 Zatem mango lub jakikolwiek inny obiekt spadający swobodnie zwiększa prędkość o 10 m/s co sekundę. Po 2 sekundach prędkość mango wynosi 20 m/s.
Dowiedz się więcej na stronie przykład ruchu swobodnego spadania
