Primeri vprašanj o gibanju prostega padca

16 Vzorčna vprašanja Gibanje prostega padca.

1. Kokosov plod se po treh sekundah odlepi od stebla in pade na tla. Kolikšna je hitrost kokosa, ko udari ob tla? g = 10 m/s²
Razprava
Znano je :
t = 3 sekundi
g = 10 m/s²
Vprašal :
Končna hitrost (v_t)?
Jawab :
Brez formule.
Pri prostem padu sadje doživi gravitacijski pospešek 10 m/s² ali 10 m/s na 1 sekundo. To pomeni, da se hitrost sadja poveča za 10 m/s vsako 1 sekundo.
Po 1 sekundah je hitrost sadja = 10 m/s
Po 2 sekundah je hitrost sadja = 20 m/s
Po 3 sekundah je hitrost sadja = 30 m/s.
Uporaba formule.
Formula GLBB :
v_t = v_o + gt
h = v_o t + ½ gt²
v_t² = v_o² + 2 gh
Pri prostem padu objekt nima začetne hitrosti (v_o = 0). Zato se zgornja formula spremeni v:
Formula GJB :
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
Opis: v_t = končna hitrost, g = gravitacijski pospešek, t = časovni interval, h = višina.
Glede na g in t je bil vprašan v_t zato uporabite prvo formulo.
v_t = gt
v_t = (10)(3)
v_t = 30 m/s
Končna hitrost sadja = 30 m/s

2. Predmet prosto pada z višine 5 metrov nad tlemi. Določite (a) hitrost kokosa, ko udari ob tla (b) časovni interval, ki ga sadje potrebuje, da pade na tla.
g = 10 m/s²
Razprava
Znano je :
v = 5 metrov
g = 10 m/s²
Vprašal :
(a) Končna hitrost (v)_t)?
(b) Časovni interval (t) ?
Jawab :
Formula GJB :
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
(a) Končna hitrost (v)_t)
Glede na h in g je bil vprašan v_t zato uporabite tretjo formulo.
v_t² = 2gh = 2(10)(5) = 100
v_t = 10 m/s
(b) Časovni interval (t)
Glede na h in g, za iskanje t uporabimo drugo formulo.
h = ½ gt²
5 = ½ (10) t²
5 = 5 t²
t² = 5/5 = 1
t = 1 sekundi
Časovni interval = 1 sekunda

3. Žoga se spusti z določene višine. Določite (a) pospešek telesa (b) prepotovano razdaljo v 3 sekundah (c) časovni interval, v katerem telo doseže hitrost 20 m/s
g = 10 m/s²
Razprava
Znano je :
g = 10 m/s²
Vprašal :
(a) Pospešek (a) ?
(b) Prepotovana razdalja (h), če je t = 3 sekunde?
(c) Časovni interval (t), če v_t = 20 m/s ?
Jawab :
Formula GJB
v_t = gt
h = ½ gt²
v_t² = 2 gh
(a) Pospešek (a) ?
Pospešek telesa = pospešek zaradi gravitacije = 10 m/s²To pomeni, da se hitrost predmeta poveča za 10 m/s na 1 sekundo.
(b) Prepotovana razdalja (h), če je t = 3 sekunde?
Glede na to, da je g = 10 in t = 3, za iskanje h uporabimo drugo formulo.
h = ½ gt² = ½ (10)(3) = (5)(3²) = (5)(9) = 45 metrov
(c) Časovni interval (t), če v_t = 20 m/s ?
Glede na g = 10 in v_t = 20, zato vprašamo t, uporabimo prvo formulo.
v_t = gt
20 = (10) t
t = 20 / 10 = 2 sekund

4. Kamen se spusti z vrha 80 metrov visokega stolpa. Če je gravitacijski pospešek 10 m/s², hitrost kamna, ko pade na tla, je ...
A. 10 m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
V. 50 m/s
Razprava
Znano je, da:
v = 80 metrov
g = 10 m/s²
Vprašano:
Končna hitrost (v_t) skala?
Odgovor:

Pravilen odgovor je D.

5. Predmet pade z večnadstropne stavbe brez začetne hitrosti. Po dveh sekundah predmet doseže tla (g = 10 m/s²). Višina, na katero se predmet spusti, je ...
A. 10 metra
B. 20 metrov
C. 30 metrov
D. 40 metrov
V. 50 metrov
Razprava
Znano je, da:
t = 2 sekundi
g = 10 m/s²
Vprašano:
Višina (v) ?
Odgovor:

Pravilen odgovor je B.

6. Žoga se spusti z višine X, kot je prikazano na naslednji sliki. Če je višina žoge v trenutku prvega odboja 50 cm, v trenutku drugega odboja pa 20 cm, potem je velikost x enaka…
A. 60 cm
B. 70 cm
približno 100 cm
D. 125 cm
E. 150 cm
Razprava

Pravilen odgovor je D.

7. Poglejte naslednjo sliko! Žoga se sprva spusti iz položaja (1) in po dotiku tal odskoči. Če je g = 10 ms^-2, potem je višina h ...
A. 74 cm
B. 70 cm
približno 66 cm
D. 64 cm
E. 60 cm
Razprava

Pravilen odgovor je D.

8. Z vrha 45 m visokega stolpa se spusti kamen. Če pospešek zaradi gravitacije zemlja 10 ms^-2, hitrost kamna, ko pade na tla, je ...

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

Razprava
Znano je :
Višina (v) = 45 metrov
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Vprašal Hitrost kamna, ko pade na tla (v)_t)
Jawab :
Formula gibanje prostega padca :
v_t² = 2 gh
Hitrost kamna, ko pade na tla :
v_t² = 2 (10)(45) = 900
v_t = √900 = 30 m/s²
Pravilen odgovor je B.

9. Predmet pada z vrha stolpa brez začetne hitrosti in po 2 sekundah doseže tla. Če je g = 10 ms^-2, potem je višina stolpa ...

A. 40 m
B. 25 m
približno 20 m
D. 10 m
V. 5 m

Razprava
Znano je :
Časovni interval (t) = 2 sekund
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Vprašal Višina stolpa (v)

Jawab :
Formula za gibanje prostega pada :
h = ½ gt²
Višina stolpa :
h = ½ (10)(2)² = (5)(4) = 20 metrov
Pravilen odgovor je C.

10. Predmet, težak 2 kg, prosto pada z višine 20 m nad tlemi. Koliko časa traja, da predmet doseže tla? (g = 10 ms^-2)
A. 20 sekunda
B. 18 sekundi
C. 10 sekund
D. 5 sekund
E. 2 sekund
Razprava
Pri reševanju problemov prostega padca se masa predmeta ne upošteva.
Znano je :
Višina (v) = 20 metrov
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Vprašal Časovni interval, ki ga objekt potrebuje, da doseže tla (t)
Jawab :
Formula za gibanje prostega pada :
h = ½ gt²
Časovni interval, ki ga predmet potrebuje, da doseže tla :
20 = ½ (10)(t²)
20 = (5)(t²)
20/5 = t²
4 = t²
t = √4
t = 2 sekundi
Pravilen odgovor je E.

11. Kamen se spusti z vrha 45 m visokega stolpa. Če je gravitacijski pospešek 10 m/s^-2, hitrost kamna, ko pade na tla, je ...
A. 25 ms^-1
B. 30 ms^-1
C. 35 ms^-1
D. 40 ms^-1
E. 45 ms^-1
Razprava

12. Predmet pada z vrha stolpa brez začetne hitrosti in po 2 sekundah doseže tla. Če je g = 10 ms^-2, potem je višina stolpa ...
A. 40 m
B. 25 m
približno 20 m
D. 10 m
V. 5 m
Razprava

13. Predmet, težak 2 kg, prosto pada z višine 20 m nad tlemi. Koliko časa traja, da predmet doseže tla? (g = 10 ms^-2)
A. 20 sekunda
B. 18 sekundi
C. 10 sekund
D. 5 sekund
E. 2 sekund
Razprava
Pri reševanju problemov prostega padca se masa predmeta ne upošteva.

14. Kokosi in mango padajo skupaj z višine h₁ in h₂Ko h₁ :h₂ = 2 : 1, torej je razmerje med časom padanja kokosa in manga ...
A. 1 : 2
B. 1 : 2√2
C. √2 : 1
O. 2 : 1
E. 2√2 : 1
Razprava
Znano je, da:
Kokosi padajo z višine h₁ = 2
Mango je padel z višine h₂ = 1
Pospešek zaradi gravitacije = g
Vprašanje: Primerjava časa padanja kokosa in manga (t₁ : t₂)
Odgovor:
Glede na višino (h) in čas (t) je uporabljena formula za gibanje prostega pada h = 1/2 gt²

Pravilen odgovor je D.

15. Predmet se spusti z višine h nad tlemi. Ko doseže tla, je njegova hitrost 10 m/s.^-1, potem čas, potreben za dosego višine 1/2 ure od tal (g = 10 ms^-2) je …
A. 1/2 √2 sekunde
B. 1 sekundi
C. √2 sekunde
D. 5 sekund
E. 5√2 sekunde
Razprava
Znano je, da:
Končna hitrost (v_t) = 10 m/s
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²
Vprašanje: Čas, potreben za dosego višine 1/2 ure od tal
Odgovor:
Izračunajte višino h:
Znano je, da v._t in g, vprašal h, zato uporabimo formulo za gibanje prostega pada v_t² = 2 g h.

Višina 1/2 h = 1/2 (5 metrov) = 2,5 metra. Čas, potreben za dosego višine 2,5 metra od tal, je:

16. Poglejte naslednjo sliko!
Gibanje padajočega kokosa (slika I) in gibanje krogle, ki jo učenec vrže navpično navzgor na najvišjo točko (slika II), imata vrsto gibanja….
Razprava
Slika 1 = gibanje prostega padca = enakomerno pospešeno linearno gibanje (GLBB)
Slika 2 = navpično gibanje navzgor = enakomerno pospešeno linearno gibanje (GLBB) upočasnjeno
Pravilen odgovor je A.

Vprašanja o gibanju prostega pada
1. Kokosov plod se po dveh sekundah odlepi od stebla in pade na tla. Kolikšna je hitrost kokosa, ko udari ob tla? g = 10 m/s²
Odgovor:
20 m / s
2. Predmet prosto pada z višine 20 metrov nad tlemi. Določite (a) hitrost kokosa, ko udari ob tla (b) časovni interval, ki ga sadje potrebuje, da pade na tla.
g = 10 m/s²
Odgovor:
(a) = 20 m/s, (b) = 2 sekundi
3. Žoga se spusti z določene višine. Določite (a) pospešek telesa (b) prepotovano razdaljo v 5 sekundah (c) časovni interval, v katerem telo doseže hitrost 10 m/s
g = 10 m/s²
Odgovor:
(a) = 10 m/s², (b) = 125 metrov, (c) 1 sekunda

[Angleščina: Gibanje prostega padca – težave in rešitve]