1. Osoba je vo výťahu, ktorý sa pohybuje nahor rýchlosťou konštantná rýchlosť, hmotnosť osoby je 800 N. Lano výťahu sa okamžite pretrhne, takže výťah spadne. Určte normálna sila konalo poschodie výťahu voči osobe tesne pred a po pretrhnutí lana výťahu.
A. 800 N a 0
B. 800 N a 800 N
Cca 1600 N a 0
D. 1600 N a 800 N
Známe:
Hmotnosť (w) = 800 Newtonov
Hľadá sa: Normálová sila (N)
riešenie:
Predtým, ako sa lano výťahu pretrhne
Keď osoba stojí na podlahe výťahu, pôsobí na ňu tiaž smerom nadol. Táto osoba je v pokoji, takže na ňu musí pôsobiť normálová sila, pričom smer normálovej sily smeruje nahor a veľkosť normálovej sily je rovnaká ako veľkosť tiaže.
Pretože osoba je vo výťahu v pokoji a výťah sa pohybuje konštantnou rýchlosťou (žiadna zrýchlenie), takže na osobu nepôsobí žiadna celková sila.
∑F = 0
S – š = 0
N = w
N = 800 Newtonov
Po pretrhnutí lana výťahu
Po pretrhnutí lana výťahu sa výťah a osoba voľný pád spolu, kde veľkosť a smer ich zrýchlenia sú rovnaké ako zrýchlenie v dôsledku gravitácie. Na osobu nepôsobí žiadna normálová sila.
Správna odpoveď je A.
2. Blok s hmotnosťou 20 gramov sa pohybuje konštantnou rýchlosťou po drsnej vodorovnej podlahe konštantnou rýchlosťou, ak na blok pôsobí vonkajšia sila 2 N. Určte veľkosť tejto sily. trecia sila ktoré zažíva blok.
A. 0.3 N
B. 1.4 N
C. 2.0 N
D. 3.6 N
Známe:
Hmotnosť (m) = 20 gramov
Sila (F) = 2 Newtonov
Hľadá sa: Veľkosť trecej sily pôsobiacej na blok.
riešenie:
Na základe Newtonovho prvého pohybového zákona, ak sa blok pohybuje konštantnou rýchlosťou, potom blok nemá žiadne zrýchlenie. Blok sa pohybuje konštantnou rýchlosťou a nedochádza k žiadnemu zrýchleniu, ak:
– Veľkosť trecej sily (Ffric) rovnaká ako veľkosť vonkajšej sily (F)
– Trecia sila (Ffric) má opačný smer ako vonkajšia sila (F)
Použite Newtonov prvý pohybový zákon:
ΣF=0
F – Ffric = 0
F = Ffric
Ffric = 2 Newtonov
Správna odpoveď je C.
3. Hladká naklonená rovina s dĺžkou 0.6 m a výškou 0.4 m. Blok s hmotnosťou 1350 N sa bude pohybovať smerom nahor po naklonenej rovine. Určte veľkosť sily potrebnej na pohyb bloku.
A. 100 N
B. 300 N
C. 600 N
D. 900 N
Známe:
Hmotnosť bloku (w) = 1350 Newtonov
hyp = 0.6 m
dĺžka = 0.4 m
Hľadaný: Minimálna sila
riešenie:
hyp = ac = 0.6 m
opp = bc = 0.4 m
Sin θ = bc / ac = 0.4 / 0.6 = 4/6 = 2/3
Na základe Newtonovho prvého pohybového zákona sa blok začne pohybovať smerom nahor, potom je vonkajšia sila (F) aspoň rovnaká ako horizontálna zložka hmotnosti (wx).
ΣF=0
P – tx = 0
F = wx
Ak F = wx, Potom sa objekt sa začne pohybovať nahor konštantnou rýchlosťou.
wx = w sin θ = (1350)(2/3) = (2)(450) = 900 Newtonov
Správna odpoveď je D.
4. Tri sily, F1 = 22 S, F2 = 18 N a F3 = 40 N pôsobí na blok. Ktorý obrázok opisuje prvý Newtonov zákon?
riešenie:
Newtonov prvý zákon: Čistá sila (ΣF) = 0.
A. F.1 + F2 - F3 = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0
B. F.2 + F3 - F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (smerom doprava)
C. F.2 + F3 - F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (smerom doprava)
D. F.1 + F3 - F2 = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (smerom doľava)
