14 exemple de întrebări despre dinamica particulelor
1. Blocul A cu o masă de 5 kg este așezat pe o suprafață plană și netedă, blocul B cu o masă de 3 kg este suspendat cu o frânghie și conectat la blocul A printr-un scripete, dacă g = 10 m/s², determinați accelerația blocului!
A. 3,50 m/s2
B. 3,75 m/ s²
C. 4,00 m/ s²
D. 5,00 m/ s²
E. 5,25 m/ s²
Pembahasan
Se știe că:
Suprafață plană și netedă.
Masa blocului A (m² A ) = 5 kg
Masa blocului B (m² ) = 3 kg
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ s²
Greutatea blocului B (w B ) = m B g = (3)(10) = 30 Newtoni
Întrebare: Accelerarea blocului (a)
Jawab:
Suprafața plană este netedă, deci nu există nicio forță de frecare care să inhibe mișcarea blocului A. Forța care mișcă sistemul de blocuri este greutatea blocului B.
ΣF = ma
w B = (m A + m B ) a
30 = (5 + 3) a
30 = 8 a
a = 30/8
a = 3,75 m/ s²
Răspunsul corect este B.
2. Pe baza imaginii, se știe că:
(1) accelerația zero a obiectului
(2) obiecte care se mișcă în linie dreaptă cu o viteză constantă
(3) obiecte în stare de repaus
(4) un obiect se va mișca dacă greutatea obiectului este mai mică decât forța de tracțiune
Afirmația corectă este….
A. Doar (1) și (2)
B. Doar (1) și (3)
C. (1) și (4)
D. Doar (1), (2) și (3)
E. (1), (2), (3) și (4)
Pembahasan
(1) accelerația zero a obiectului
Accelerația unui obiect este zero dacă forța rezultantă este egală cu zero. Forța rezultantă:
ΣF = ma 
accelerație (a) = 0
∑ F = 0
F1 + F2 – F3 = 12 + 24 – 36 = 36 – 36 = 0 N
(2) obiecte care se mișcă în linie dreaptă cu o viteză constantă
Accelerația zero a unui obiect poate însemna că obiectul este în repaus sau că obiectul se mișcă în linie dreaptă cu o viteză constantă (obiectul se mișcă cu o viteză constantă).
(3) obiecte în stare de repaus
O forță rezultantă zero ar putea însemna că obiectul este în repaus.
(4) un obiect se va mișca dacă greutatea obiectului este mai mică decât forța de tracțiune
Greutatea unui obiect acționează vertical, în timp ce forța de tracțiune acționează orizontal. Deoarece obiectul se mișcă orizontal, numai forțele orizontale afectează obiectul.
Răspunsul corect este D.
3. Uită-te la imaginea din lateral!
Dacă coeficientul de frecare cinetică dintre blocul A și masă este 0,1 și accelerația gravitațională este de 10 m/s-2 atunci forța care trebuie aplicată asupra lui A astfel încât sistemul să se miște spre stânga cu accelerație
n 2 ms-2 este ….
A. 70 N
B. 90 N
C. 150 N
D. 250 N
E. 330 N
Pembahasan
Se știe că:
Masa blocului A (m² A ) = 30 kg
Greutatea blocului A (w A ) = (30 kg)(10 m/s² ) = 300 kg m/s² sau 300 Newtoni
Masa blocului B (m² ) = 20 kg
Greutatea blocului B (w B ) = (20 kg)(10 m/s² ) = 200 kg m/s² sau 200 Newtoni
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ s²
Coeficientul de frecare cinetică (
) = 0,1
Accelerația sistemului (a) = 2 m/s² ( direcția accelerației spre stânga)
Forța de frecare cinetică (f)k) = N= wA = (0,1)(300) = 30 newtoni
Întrebare: Care este magnitudinea forței F?
Jawab:
A doua lege a lui Newton:
Σ F = ma
Sistemul se mișcă spre stânga
F – f k – w B = (m A + m B ) a
F – 30 – 200 = (30 + 20)(2)
F – 230 = (50)(2)
F – 230 = 100
F = 230 + 100
F = 330 Newton
Răspunsul corect este E.
4. Două obiecte A și B, cu mase de 2 kg și respectiv 6 kg, sunt legate cu o frânghie prin intermediul unui scripete neted, așa cum se arată în imagine. Mai întâi, obiectul B este ținut și apoi eliberat. Dacă g = 10 ms -2 , atunci accelerația obiectului B este...
A. 8,0 ms-2
B. 7,5 ms -2
C. 6,0 ms -2
D. 5,0 ms -2
E. 4,0 ms -2
Pembahasan
Se știe că:
m A = 2 kg, m B = 6 kg, g = 10 m/s 2
w A = (m A )(g) = (2)(10) = 20 N
w B = (m B )(g) = (6)(10) = 60 N
Întrebare: accelerația obiectului B sau accelerația sistemului?
Jawab:
w B > w A, prin urmare obiectul B se mișcă în jos, obiectul A se mișcă în sus (sistemul se mișcă în sensul acelor de ceasornic).
Σ F = ma
w B – w A = (m A + m B ) a
60 – 20 = (2 + 6)
40 = (8) a
a = 5 m/ s²
Răspunsul corect este D.
5. Un obiect cu masă este conectat printr-o frânghie care trece printr-un scripete neted, așa cum se arată în imagine. Dacă m1 = 1 kg, m2 = 2 kg și g = 10 ms⁻² , atunci tensiunea T este ….
A. 10,2 N 
B. 13,3 N
C. 15,5 N
D. 18,3 N
E. 20,0 N
Pembahasan
Se știe că:
m₁ = 1 kg, m₂ = 2 kg, g = 10 m/ s₂
w² = m² g = (1 kg)(10 m/s² ) = 10 kg m/s² sau 10 newtoni
w² = m² g = (2 kg)(10 m/s² ) = 20 kg m/s² sau 20 newtoni
Întrebare: Care este forța de tensiune a frânghiei (T)?
Jawab:
Accelerarea sistemului
w2 > w1 , prin urmare sistemul se mișcă în sensul acelor de ceasornic (m2 se mișcă în jos, m1 se mișcă în sus).
A doua lege a lui Newton:
Σ F = ma
w² – w¹ = ( m¹ + m² ) a
20 – 10 = (1 + 2) a
10 = (3) a
a = 3,3 m/ s²
Accelerația sistemului este de 3,3 m/ s².
Tensiunea corzilor?
m² se deplasează în jos
w² – T² = m²a
20 – T² = (2)(2)
20 – T2 = 6,66
T2 = 20 – 6,66
T2 = 13,3 Newtoni
m 1 se mișcă în sus
T1 – w1 = m1a
T1 – 10 = (1)(3,3)
T1 – 10 = 3,33
T1 = 10 + 3,33
T1 = 13,3 Newtoni
Tensiunea coardei (T) = 13,3 newtoni.
Răspunsul corect este B.
6. Priviți imaginea din lateral! Masele blocurilor sunt m1 = 6 kg și m2 = 4 kg, iar masa scripetelui este ignorată. Dacă suprafața planului este netedă și g = 10 m s −2 , atunci accelerația sistemului este….
A. 0,5 ms-2
B. 2,0 ms −2
C. 2,5 ms −2
D. 4,0 ms −2
E. 5,0 ms −2
Pembahasan
Se știe că:
m₁ = 6 kg, m₂ = 4 kg, g = 10 m/ s₂
w² = m² g = (6 kg)(10 m/s² ) = 60 kg m/s² sau 60 newtoni
w² = m² g = (4 kg)(10 m/s² ) = 40 kg m/s² sau 40 newtoni
Întrebare: accelerația sistemului (a)?
Jawab:
m1 se află pe o suprafață plană, netedă, fără frecare , astfel încât sistemul este acționat de forța gravitațională a blocului 2.
Aplică a doua lege a lui Newton:
∑ F = ma
w² = ( m² + m² ) a
40 N = (6 kg + 4 kg) a
40 N = (10 kg) a
a = 40 N / 10 kg
a = 4 m/ s²
Răspunsul corect este D.
7. Două blocuri, fiecare cu o masă de 2 kg, sunt conectate printr-o frânghie și un scripete, așa cum se arată în figură. Suprafața și scripetele sunt netede. Dacă blocul B este tras cu o forță orizontală de 40 N, accelerația blocului este… (g = 10 m/ s² )
A. 5 m/s2
B. 7,5 m/ s²
C. 10 m/ s²
D. 12,5 m/ s²
E. 15 m/ s²
Discuție:
Se știe că:
m A = m B = 2 kg, g = 10 m/s 2 , F = 40 N
w A = mg = (2)(10) = 20 N
Întrebare: accelerația blocului (a)?
Jawab:
Suprafața blocului este netedă, prin urmare forțele care afectează mișcarea blocului sunt doar forța F și greutatea blocului A.
Aplică a doua lege a lui Newton:
∑ F = ma
F – w A = (m A + m B ) a
40 – 20 = (2 + 2)
20 = (4) a
a = 20/4
a = 5 m/ s²
Răspunsul corect este A.
8. Din imaginea următoare, blocul A are o masă de 2 kg, iar blocul B = 1 kg. Blocul B este inițial staționar, apoi se mișcă în jos până atinge podeaua. Dacă g = 10 ms -2 , valoarea tensiunii din coardă T este...
A. 20,0 de newtoni
B. 10,0 Newtoni
C. 6,7 Newton
D. 3,3 Newton
E. 1,7 newtoni
Pembahasan
Se știe că :
Masa blocului A (m² A ) = 2 kg
Masa blocului B (m² ) = 1 kg
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ s²
Greutatea blocului B (w B ) = m B g = (1)(10) = 10 Newton
Întrebare : Valoarea tensiunii frânghiei (T)
Răspuns :
În întrebare nu există informații despre frecare, așa că ignorați frecarea.
Accelerarea sistemului (a)
Mai întâi, calculați accelerația sistemului folosind a doua lege a lui Newton. Blocul B este suspendat astfel încât există o forță gravitațională a blocului B care mișcă blocul B în jos. Blocul B și blocul A sunt conectate printr-o frânghie, astfel încât blocul B trage blocul A până când ambele se mișcă împreună. Diferența este că blocul B se mișcă în jos, iar blocul A se mișcă spre dreapta. Există o singură forță paralelă cu mișcarea ambelor blocuri, și anume gravitația blocului B (wB). Gravitația blocului A este perpendiculară pe direcția de mișcare a blocului A, deci nu este luată în considerare la rezolvarea problemei. Forța de tensiune a frânghiei are aceeași magnitudine de-a lungul frânghiei și în direcții opuse, astfel încât se anulează reciproc.
∑ F = ma
w B = (m A + m B ) a
10 = (2 + 1) a
10 = 3 a
a = 10/3
Tensiunea cablului (T)
Tensiunea din frânghie se calculează luând în considerare fiecare bloc separat.
Tensiunea din frânghie pe blocul A
∑ F = ma
T = m A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 newtoni
Tensiunea din frânghie pe blocul B
∑ F = ma
w B – T = m B a
10 – T = (1)(10/3)
10 – T = 3,3
T = 10 – 3,3 = 6,7 Newtoni
Tensiunea frânghiei (T) = 6,7 Newtoni
Răspunsul corect este C.
9. Din imaginea următoare, blocul A are o masă de 2 kg, iar blocul B = 1 kg. Dacă forța de frecare dintre obiectul A și plan este de 2,5 Newtoni, în timp ce forța de frecare dintre frânghie și scripete este ignorată, atunci accelerația celor două obiecte este...
A. 20,0 ms-2
B. 10,0 ms -2
C. 6,7 ms -2
D. 3,3 ms -2
E. 2,5 ms -2
Pembahasan
Se știe că :
Masa blocului A (m² A ) = 2 kg
Masa blocului B (m² ) = 1 kg
Forța de frecare dintre blocul A și o suprafață plană (f ≈ A ) = 2,5 Newton
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ s²
Greutatea blocului B (w B ) = m B g = (1)(10) = 10 Newton
Întrebare : Accelerația ambelor obiecte (a)
Răspuns :
Accelerația ambelor obiecte este calculată folosind formula celei de-a doua legi a lui Newton.
∑ F = ma
w B – f ges = (m A + m B ) a
10 – 2,5 = (2 + 1)
7,5 = 3 a
a = 7,5 / 3 = 2,5 m/ s²
Răspunsul corect este E.
10. Priviți imaginea! Blocul A cu o masă de 30 kg, aflat pe o podea netedă, este conectat la blocul B cu o masă de 10 kg prin intermediul unui scripete. Blocul B este inițial ținut, apoi eliberat, astfel încât să se miște în jos. Accelerația sistemului este… (g = 10 ms -2 )
A. 2,5 ms-2
B. 10 ms -2
C. 12 ms -2
D. 15 ms -2
E. 18 ms -2
Pembahasan
Se știe că :
Masa blocului A (m² A ) = 30 kg
Masa blocului B (m² ) = 10 kg
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ s²
Greutatea blocului B (w B ) = m B g = (10)(10) = 100 Newtoni
Întrebare : Accelerarea sistemului (a)
Răspuns :
∑ F = ma
w B = (m A + m B ) a
100 = (30 + 10) a
100 = 40 a
a = 100/40
a = 2,5 m/ s²
Răspunsul corect este A.
11. Blocurile A și B, fiecare cu o masă de 8 kg și, respectiv, 12 kg, sunt așezate pe o masă, așa cum se arată în figură. Coeficientul de frecare dintre blocul A și masă este 0,3. Blocul C, cu o masă de 4 kg, este apoi stivuit peste blocul A. Care dintre următoarele afirmații este corectă?
A. Tensiunea din frânghie este mai mare decât înainte, accelerația este mai mică decât înainte
B. Tensiunea din frânghie și accelerația sistemului nu se modifică.
C. Tensiunea din frânghie este mai mică decât înainte, accelerația este mai mare decât înainte.
D. Tensiunea din frânghie este mai mare decât înainte, accelerația rămâne constantă.
E. Tensiunea din frânghie rămâne constantă, în timp ce accelerația este mai mică decât înainte.
Pembahasan
Se știe că:
Masa blocului A (m² A ) = 8 kg
Masa blocului B (m² ) = 12 kg
Masa blocului C (m³C ) = 4 kg
Coeficientul de frecare dintre blocul A și masă ( μk ) = 0,3
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ s²
Greutatea blocului A (w A ) = m A g = (8 kg)(10 m/s² ) = 80 kg m/ s²
Greutatea blocului B (w B ) = m B g = (12 kg)(10 m/s² ) = 120 kg m/ s²
Forța de frecare dintre blocul A și masă (f k ) = μ k N A = μ k w A = (0,3)(80) = 24 N
Jawab:
Accelerarea sistemului:
Σ F = ma
w B – f k = (m A + m B ) a
120 – 24 = ( 8 + 12 ) a
96 = ( 20 ) a
a = 96/20
a = 4,8 m/ s²
Tensiunea frânghiei:
Luați în considerare unul dintre obiecte, de exemplu B.
Σ F = ma
w B – T = (m B ) a
120 – T = ( 12 )4,8
120 – T = 57,6
T = 120 – 57,6
T = 62,4 Newtoni
Blocul C cu o masă de 4 kg este apoi stivuit peste blocul A.
Accelerarea sistemului:
Σ F = ma
w B – f k = (m A + m B + m C ) a
120 – 24 = ( 8 + 12 + 4 ) a
96 = ( 24 ) a
a = 96/24
a = 4 m/ s²
Tensiunea frânghiei:
Luați în considerare unul dintre obiecte, de exemplu B.
Σ F = ma
w B – T = (m B ) a
120 – T = ( 12 )4
120 – T = 48
T = 120 – 48
T = 72 Newtoni
Răspunsul corect este A.
12. Din imaginea următoare, blocul A are o masă de 2 kg, iar blocul B = 1 kg. Blocul B este inițial staționar, apoi se mișcă în jos până atinge podeaua. Dacă g = 10 ms -2 , valoarea tensiunii din coardă T este...
A. 20,0 de newtoni
B. 10,0 Newtoni
C. 6,7 Newton
D. 3,3 Newton
E. 1,7 newtoni
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa blocului A (mA) = 2 kg
Masa blocului B (mB) = 1 kg
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/s2
Greutatea blocului B (lB) = mB g = (1)(10) = 10 Newtoni
Întrebat Valoarea tensiunii cablului (T)
Jawab :
În întrebare nu există informații despre frecare, așa că ignorați frecarea.
Accelerarea sistemului (a)
Prima numărătoare accelerare sistem folosind formula A doua lege a lui NewtonBlocul B este suspendat astfel încât există o forță gravitațională a blocului B care mișcă blocul B în jos. Blocul B și blocul A sunt conectate printr-o frânghie, astfel încât blocul B trage blocul A până când ambele se mișcă împreună. Diferența este că blocul B se mișcă în jos, iar blocul A se mișcă spre dreapta. Există o singură forță paralelă cu mișcarea ambelor blocuri, și anume forța gravitațională a blocului B (wB). Gravitaţie Blocul A este perpendicular pe direcția de mișcare a blocului A, deci nu este luat în considerare în rezolvarea problemei. Forțele de tensiune din frânghie au aceeași magnitudine pe lungimea frânghiei și în direcții opuse, deci se anulează reciproc.
∑F = ma
wB = (m)A +mB)
10 = (2 + 1) a
10 = 3 a
a = 10/3
Tensiunea cablului (T)
Tensiunea din frânghie se calculează luând în considerare fiecare bloc separat.
Tensiunea din frânghie pe blocul A
∑F = ma
T = mA a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 newtoni
Tensiunea din frânghie pe blocul B
∑F = ma
wB – T = mB a
10 – T = (1)(10/3)
10 – T = 3,3
T = 10 – 3,3 = 6,7 Newtoni
Tensiunea frânghiei (T) = 6,7 Newtoni
Răspunsul corect este C.
13. Din imaginea următoare, blocul A are o masă de 2 kg, iar blocul B = 1 kg. Când forța de frecare între obiectul A și planul de 2,5 Newtoni, în timp ce forța de frecare dintre frânghie și scripete este ignorată, atunci accelerația celor două obiecte este...
A. 20,0 ms-2
B. 10,0 ms-2
C. 6,7 ms-2
D. 3,3 ms-2
E. 2,5 ms-2
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa blocului A (mA) = 2 kg
Masa blocului B (mB) = 1 kg
Forța de frecare dintre blocul A și suprafața plană (fges A) = 2,5 Newtoni
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/s2
Greutatea blocului B (lB) = mB g = (1)(10) = 10 Newtoni
Întrebat Accelerația ambelor obiecte (a)
Jawab :
Accelerația ambelor obiecte este calculată folosind formula celei de-a doua legi a lui Newton.
∑F = ma
wB - fges = (m)A +mB)
10 – 2,5 = (2 + 1)
7,5 = 3 a
a = 7,5 / 3 = 2,5 m/s2
Răspunsul corect este E.
14. 
Priviți imaginea! Blocul A cu o masă de 30 kg, aflat pe o podea netedă, este conectat la blocul B cu o masă de 10 kg prin intermediul unui scripete. Blocul B este inițial ținut în poziție, apoi eliberat, astfel încât să se miște în jos. Accelerația sistemului este… (g = 10 m/s)-2)
A. 2,5 ms-2
B. 10 ms-2
C. 12 ms-2
D. 15 ms-2
E. 18 ms-2
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa blocului A (mA) = 30 kg
Masa blocului B (mB) = 10 kg
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/s2
Greutatea blocului B (lB) = mB g = (10)(10) = 100 Newtoni
Întrebat Accelerarea sistemului (a)
Jawab :
∑F = ma
wB = (m)A +mB)
100 = (30 + 10) a
100 = 40 a
a = 100/40
a = 2,5 m / s2
Răspunsul corect este A.
Sursa întrebării:
Întrebări de fizică pentru examenul național de liceu/liceu vocațional
