1. Oseba je v dvigalu, ki se premika navzgor s konstantno hitrostjo . Teža osebe je 800 N. Vrv dvigala se takoj pretrga, zato dvigalo pade. Določite normalno silo , s katero delujejo tla dvigala na osebo tik pred in po pretrgu vrvi dvigala.
A. 800 N in 0
B. 800 N in 800 N
Približno 1600 N in 0
D. 1600 N in 800 N
Znano:
Teža (w) = 800 Newtonov
Iščemo: Normalna sila (N)
Rešitev:
Preden se vrv dvigala pretrga
Ko oseba stoji na tleh dvigala, nanjo deluje teža, smer gibanja pa je navzdol. Oseba miruje, zato nanjo deluje normalna sila, smer normalne sile pa je navzgor, velikost normalne sile pa je enaka velikosti teže.
Ker oseba v dvigalu miruje, dvigalo pa se premika s konstantno hitrostjo (brez pospešek), zato na osebo ne deluje nobena neto sila.
∑F = 0
S – š = 0
N = w
N = 800 Newtona
Potem ko se je vrv dvigala strgala
Ko se vrv dvigala pretrga, dvigalo in prosta oseba padeta skupaj, pri čemer sta velikost in smer njunega pospeška enaka pospešku zaradi gravitacije. Na osebo ne deluje normalna sila.
Pravilen odgovor je A.
2. Blok z maso 20 gramov se premika s konstantno hitrostjo po hrapavih vodoravnih tleh s konstantno hitrostjo, če na blok deluje zunanja sila 2 N. Določite velikost sile trenja , ki jo občuti blok.
A. 0.3 N
B. 1.4 S
C. 2.0 N
D. 3.6 S
Znano:
Masa (m) = 20 gramov
Sila (F) = 2 Newtonov
Iščemo: Velikost sile trenja, ki jo doživlja blok.
Rešitev:
Na podlagi Newtonovega prvega zakona gibanja, če se blok giblje s konstantno hitrostjo, potem blok nima pospeška. Blok se giblje s konstantno hitrostjo in ni pospeška, če:
– Velikost sile trenja (Ffric ) je enaka velikosti zunanje sile (F)
– Sila trenja (Ffric ) ima nasprotno smer kot zunanja sila (F)
Uporabite Newtonov prvi zakon gibanja:
∑ F = 0
F – Ffric = 0
F = F fric
Ffric = 2 Newton
Pravilen odgovor je C.
3. Gladka nagnjena ravnina z dolžino 0.6 m in višino 0.4 m. Blok s težo 1350 N se bo premikal navzgor po nagnjeni ravnini. Določite velikost sile, potrebne za premikanje bloka.
A. 100 N
B. 300 S
C. 600 N
D. 900 S
Znano:
Teža bloka (w) = 1350 Newtonov
hip = 0.6 m
navzkrižje = 0.4 m
Išče se: Minimalna sila
Rešitev:
hyp = ac = 0.6 m
opp = bc = 0.4 m
Sin θ = bc / ac = 0.4 / 0.6 = 4/6 = 2/3
Na podlagi Newtonovega prvega zakona gibanja se blok začne premikati navzgor, ko je zunanja sila (F) vsaj enaka vodoravni komponenti teže (w x ).
∑ F = 0
F – w x = 0
F = š x
Če je F = wx , se telo začne premikati navzgor s konstantno hitrostjo.
w x = w sin θ = (1350)(2/3) = (2)(450) = 900 Newtonov
Pravilen odgovor je D.
4. Na klado delujejo tri sile, F1 = 22 N, F2 = 18 N in F3 = 40 N. Katera slika opisuje Newtonov prvi zakon?
Rešitev:
Newtonov prvi zakon: Neto sila (ΣF) = 0.
A. F1 + F2 – F3 = 22 N + 18 N – 40 N = 40 N – 40 N = 0
B. F2 + F3 – F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (desno)
C. F2 + F3 – F1 = 18 N + 40 N – 22 N = 58 N – 22 N = 36 N (desno)
D. F1 + F3 – F2 = 22 N + 40 N – 18 N = 62 N – 18 N = 44 N (levo)
