Fizika

1. Predmetov masa = 2 kg, pospešek zaradi gravitacije = 9.8 m/s², koeficient statično trenje = 0.2, koeficient kinetičnega trenja = 0.1. Ali telo miruje ali pospešuje? Če telo pospešuje, poiščite (a) neto sile (b) velikost in smer škatle pospešek!

Rešitev

Znano:

Masa (m) = 2 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 9.8 m/s²

Koeficient statičnega trenja (μ_s) = 0.2

Koeficient kinetičnega trenja (μ_k) = 0.1

Teža (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Newton

Horizontalna komponenta teža (w_x) = w sin 30^o = (19.6)(0.5) = 9.8 Newtonov

Navpična komponenta teže (w_y) = w cos 30^o = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Newtonov

Normalna sila (N) = w_y = 9.8√3 Newtona

Sila statičnega trenja (f_s) = (0.2)(9.8√3) = 1.96√3 Newtona = 3.39 Newtona

Sila kinetičnega trenja (f_k) = (0.1)(9.8√3) = 0.98√3 Newtona = 1.69 Newtona

Rešitev:

Predmet miruje, če je w_x < f_s, predmet se premika navzdol, če je w_x > f_s.

w_x = 9.8 Newtona in f_s = 3.39 Newtonov.

(a) neto sila

∑F = w_x - f_k = 9.8 – 1.69 = 8.11 Newtona

(b) velikost in smer pospeška

∑F = ma

8.11 = (2) a

a = 4.05

Velikost pospeška = 4.05 m/s² in smer pospeška = navzdol.

2. Masa predmeta = 4 kg, gravitacijski pospešek = 9,8 m/s²Koeficient kinetičnega trenja = 0.2 in koeficient statičnega trenja = 0.4. Velikost sile F = 40 Newtonov. Predmet miruje ali drsi navzdol? Če predmet drsi navzdol, poiščite (a) neto silo (b) velikost in smer pospeška!

Rešitev

Znano:

Masa (m) = 4 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 9.8 m/s²

Koeficient statičnega trenja (μ_s) = 0.4

Koeficient kinetičnega trenja (μ_k) = 0.2

Teža (w) = mg = (4)(9.8) = 39.2 Newtonov

Horizontalna komponenta teže (w_x) = w sin 30^o = (39.2)(0.5) = 19.6 Newtonov

Navpična komponenta teže (w_y) = w cos 30^o = (392)(0..5√3) = 19.6√3 Newtona

Normalna sila (N) = w_y = 19.6√3 Newtona = 33.95 Newtona

statična sila trenja (f_s) = μ_s N= (0,4)(33.95) = 13.58 Newtona

Kinetična sila trenja (f_k) = μ_k N= (0.2)(33.95) = 6.79 Newtona

F = 40 Newtonov

Rešitev:

Predmet zdrsne navzdol, če je F < w_x +f_sPredmet zdrsne navzgor, če je F > w_x +f_s.

F = 40 Newtonov, W_x = 19.6 Newtona in f_s = 13.58 Newtonov.

F je večji od w_x +f_s zato predmet zdrsne navzgor.

(a) Neto sila

∑F = F – w_x - f_k = 40 – 19.6 – 6.79 = 13.61 Newtonov

(b) Velikost in smer pospeška

∑F = ma

6.4 = (4) a

a = 1.6

Velikost pospeška je 1.6 m/s² in smer pospeška je navzgor.

[id_paketa wpdm='481']

1. Masa in teža
2. normalna moč
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
6. Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
7. Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
8. Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
9. Gibanje v dvigalu
10. Gibanje teles je povezano z vrvicami in škripci
11. Dve telesi z enako velikostjo pospeška
12. Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
13. Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
14. Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
15. Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju

Preberi več

1. Škatle masa = 2 kg, pospešek zaradi gravitacije = 9.8 m/s²Poiščite (a) neto silo, ki pospešuje škatlo navzdol (b) velikost škatle pospešek.

Rešitev

Znano:

Masa (m) = 2 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 9.8 m/s²

Teža (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Newtona

w_x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Newtona

w_y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Newtona

Rešitev:

(A) Naš neto zace, ki pospeši škatlo

Nagnjena ravnina je gladka, zato ni sile trenja. Edina sila, ki deluje na predmet, je w_x.

∑F = w_x

∑F = 9.8 Newtonov

(B) velikost pospeška

∑F = ma

9.8 = (2) a

a = 9.8 / 2

a = 4.9 m/s²

Velikost pospeška je 4.9 m/s², smer pospeška je navzdol.

2. Nagnjena ravnina je gladka, zato ni sila trenjaMasa predmeta je 3 kg, gravitacijski pospešek pa 9.8 m/s.²Določite velikost sile F, če (a) telo miruje (b) se telo premika navzdol s konstantnim pospeškom 2 m/s² (c) predmet se premika navzgor s konstantnim pospeškom 2 m/s².

Rešitev

Znano:

Masa (m) = 3 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 9.8 m/s²

Teža (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 Newtonov

w_x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Newtona

w_y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 Newtona

Rešitev:

(a) Velikost sile F, če telo miruje

Newtonov prvi zakon Teza gibanja pravi, da če telo miruje, je neto sila, ki deluje na telo, enaka nič.

∑F=0

P – t_x = 0

F = w_x

F = 14.7 Newtonov

(b) Velikost sile F, če se predmet premika navzdol s konstantno hitrostjo 2 m/s²

∑F = ma

w_x – F = ma

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – F = 6

F = 14.7–6

F = 8.7 Newtonov

(c) Velikost sile F, če se predmet premika navzgor s konstantno hitrostjo 2 m/s²

∑F = ma

P – t_x = ma

F – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

F = 14.7 + 6

F = 20.7 Newtonov

[id_paketa wpdm='479']

1. Masa in teža
2. normalna moč
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
6. Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
7. Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
8. Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
9. Gibanje v dvigalu
10. Gibanje teles je povezano z vrvicami in škripci
11. Dve telesi z enako velikostjo pospeška
12. Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
13. Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
14. Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
15. Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju

Preberi več

1. Masa Masa škatle 1 je 2 kg, masa škatle 2 je 4 kg, gravitacijski pospešek pa je 10 m/s.², velikost sile F je 40 Newtonov. Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 1 in tlemi je 0.2, koeficient kinetičnega trenja med škatlo 2 in tlemi pa 0.3. Poiščite (a) velikost in smer škatle pospešek (b) Velikost sile, s katero škatla 1 deluje na škatlo 2 (F₁₂) in velikost sile, ki jo škatla 2 izvaja na škatlo 1 (F₂₁).

Rešitev

Znano:

Masa škatle 1 (m₁) = 2 kg

Masa škatle 2 (m₂) = 4 kg

Pospešek gravitacije (g) = 10 m/s²,

Sila F = 40 Newtonov,

Koeficient od kinetično trenje med škatlo 1 in tlemi (μ_k1) = 0.2

Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 2 in tlemi (μ_k2) = 0.3

Naš teža polja 1 (w₁) = m₁ g = (2)(10) = 20 Newtonov

Teža škatle 2 (w₂) = m₂ g = (4)(10) = 40 Newtonov

Naš normalna sila deluje na škatlo 1 (N₁) = w₁ = 20 Newtonov

Normalna sila, ki deluje na škatlo 2 (N₂) = w₂ = 40 Newtonov

Sila kinetičnega trenja, ki deluje na škatlo 1 (f_k1) = (μ_k1)(N₁) = (0.2)(20) = 4 Newton

Sila kinetičnega trenja, ki deluje na škatlo 2 (f_k2) = (μ_k1)(N₂) = (0.3)(40) = 12 Newton

Rešitev:

(a) Velikost in smer pospeška škatle

ΣF = ma

F - f_k1 - f_k2 = (m₁ +m₂)

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 a

a = 24 / 6

a = 4 m/s²

Smer pospeška = smer neto sile = desno.

(b) Velikost sile, s katero škatla 1 deluje na škatlo 2 (F₁₂) in velikost sile, ki jo škatla 2 izvaja na škatlo 1 (F₂₁).

Izračunajte velikost F₁₂ :

ΣF = ma

F₁₂ - f_k2 = (m₂)

F₁₂ – 12 = (4)(4)

F₁₂ - 12 = 16

F₁₂ = 16 + 12

F₁₂ = 28 Newtonov

F₁₂ in F₂₁ so akcijske in reakcijske sile, ki delujejo na različne predmete. F₁₂ in F₂₁ ima enako velikost in nasprotno smer.

F₁₂ = 28 Newtonov = F₂₁ = 28 Newtonov.

2. Masa škatle 1 je 2 kg, masa škatle 2 je 4 kg, gravitacijski pospešek je 10 m/s², sila F je 40 N. Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 1 in tlemi je 0.2, koeficient kinetičnega trenja med škatlo 2 in tlemi pa 0.3. Določite (a) velikost in smer pospeška (b) napetost vrvice, ki povezuje škatle. Maso vrvice zanemarite.

Znano:

Masa škatle 1 (m₁) = 2 kg

Masa škatle 2 (m₂) = 4 kg

Pospešek gravitacije (g) = 10 m/s²,

Sila F = 40 Newtonov,

Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 1 in tlemi je 0.2 (μ_k1) = 0.2

Koeficient kinetičnega trenja med škatlo 2 in tlemi je 0.2 (μ_k2) = 0.3

Teža škatle 1 (w₁) = m₁ g = (2)(10) = 20 Newtonov

Teža škatle 2 (w₂) = m₂ g = (4)(10) = 40 Newtonov

Normalna sila, ki deluje na škatlo 1 (N₁) = w₁ = 20 Newtonov

Normalna sila, ki deluje na škatlo 2 (N₂) = w₂ = 40 Newtonov

Sila kinetičnega trenja, ki deluje na škatlo 1 (f_k1) = (μ_k1)(N₁) = (0.2)(20) = 4 Newton

Sila kinetičnega trenja, ki deluje na škatlo 2 (f_k2) = (μ_k1)(N₂) = (0.3)(40) = 12 Newton

Rešitev:

(a) velikost in smer pospeška

ΣF = ma

F - f_k1 - f_k2 = (m₁ +m₂)

40 – 4 – 12 = (2 + 4) a

24 = 6 a

a = 24 / 6

a = 4 m/s²

Velikost pospeška je 4 m/s², smer pospeška = smer neto sile = desno.

(b) Napetost vrvice

Sile, ki delujejo na škatlo 1 v vodoravni smeri, so napetost 1 (T₁) desno in sila kinetičnega trenja 1 (f_k1) levo. Uporabimo Newtonov drugi zakon:

ΣF = ma

T₁ - f_k1 = m₁ a

T₁ - 4 = (2)(4)

T₁ - 4 = 8

T₁ = 8 + 4 = 12 Newtonov

Sile, ki delujejo na škatlo 2 v vodoravni smeri, so napetost 2 (T₂) levo in sila kinetičnega trenja 2 (f_k2) desno. Uporabi Newtonov drugi zakon :

ΣF = ma

P – T₂ - f_k2 = m₂ a

40 – T₂ – 12 = (4)(4)

28 – T₂ = 16

T₂ = 28 – 16 = 12 Newtona

Napetost vrvice, ki povezuje škatle = T₁ = T.₂ = T = 12 Newtonov.

[id_paketa wpdm='493']

1. Masa in teža
2. normalna moč
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
6. Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
7. Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
8. Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
9. Gibanje v dvigalu
10. Gibanje teles, povezanih z vrvicami in škripci
11. Dve telesi z enako velikostjo pospeška
12. Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
13. Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
14. Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
15. Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju

Preberi več

1. Masa predmeta 1 je 2 kg, masa predmeta 2 je 4 kg, pospešek gravitacije je 10 m/s², velikost sile F je 12 Newtonov. Določite velikost in smer pospeška teles.

Znano:

m₁ = 2 kg, m₂ = 4 kg, g = 10 m/s², F = 12 Newtonov

Wanted :

Rešitev:

ΣF = ma

F = (m₁ +m₂)

12 = (2 + 4) a

12 = 6 a

a = 12 / 6

a = 2 m/s²

Velikost pospeška je 2 m/s², smer pospeška = smer neto sile = desno.

2. Masa masa telesa 1 je 2 kg, masa telesa 2 je 4 kg, gravitacijski pospešek je 10 m/s², velikost sile F je 24 N. Določite velikost in smer sile pospešek.

Znano:

m₁ = 2 kg, m₂ = 4 kg, g = 10 m/s², F = 24 Newtonov

Zaželeno: pospešek (a)

Rešitev:

ΣF = ma

F = (m₁ +m₂)

24 = (2 + 4) a

24 = 6 a

a = 24 / 6

a = 4 m/s²

Smer pospeška = smer neto sile = desno.

[id_paketa wpdm='474']

1. Masa in teža
2. normalna moč
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
6. Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
7. Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
8. Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
9. Gibanje v dvigalu
10. Gibanje teles je povezano z vrvicami in škripci
11. Dve telesi z enako velikostjo pospeška
12. Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
13. Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
14. Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
15. Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju

Preberi več

Rešene težave v Newtonovih zakonih gibanja - Sila statičnega in kinetičnega trenja

1. Predmet počiva na vodoravnih tleh. Koeficient statičnega trenja je 0.4. in pospešek gravitacije je 9.8 m/s²Določite (a) največjo silo statičnega trenja (b) najmanjšo silo F 

Rešitev

Znano:

Masa (m) = 1 kg

Koeficient statičnega trenja (μ_s) = 0.4

Gravitacijski pospešek (g) = 9.8 m/s²

Teža (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 Newtonov

normalna moč (N) = w = 10 Newtonov

Išče se:

(A) Največja sila statičnega trenja (b) The minimalna sila F

Rešitev:

(A) Največja sila statičnega trenja

f_s = μ_s N

f_s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 Newtona

(b) The minimalna sila F

Če na predmet deluje sila F, vendar se predmet ne premakne, mora obstajati tudi sila statičnega trenja, ki jo tla izvajajo na predmet. Če se predmet začne premikati in je sila statičnega trenja presežena, mora obstajati sila kinetičnega trenja. Predmet se začne premikati, če je F večji od največje sile statičnega trenja.

Torej je najmanjša sila F = največja sila statičnega trenja = 3.92 Newtonov.

2. Škatlo z maso 1 kg vleče sila F vzdolž vodoravne površine, zato se škatla giblje s konstantno hitrostjo. Če je koeficient kinetičnega trenja 0.1, določite velikost sile F! (g = 9.8 m/s²)

Znano:

Kinetični koeficient trenja (μ_k) = 0.1

Masa škatle (m) = 1 kg

Pospešek gravitacije (g) = 9.8 m/s²

Teža (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtonov

Normalna sila (N) = w = 9.8 Newtona

Wanted : F

Rešitev:

Newtonov prvi zakon pravi, da če na telo ne deluje nobena neto sila, potem vsako telo ostane v stanju mirovanja oziroma se giblje s konstantno hitrostjo v premici.

Torej, če se predmet premika s hitrostjo konstantna hitrost, ne sme biti neto sile (ΣF = 0)Sila F deluje na predmet v pravi smeri, tako da sila kinetičnega trenja deluje na predmet v levi smeri.

∑F=0

F – f_k = 0

F = f_k

Sila kinetičnega trenja:

f_k = μ_k N = (0.1)(9.8 N) = 0.98 Newtona

objekt se giblje s konstantno hitrostjo, F = f_k = 0.98 Newtonov

3. Predmet zdrsne navzdol nagnjena ravnina s konstantno hitrostjo. Določite kinetični koeficient trenja (μ_k). g = 9.8 m/s²

Rešitev

w = teža, w_x = vodoravna komponenta teže, točke vzdolž naklona, ​​w_y = navpična komponenta teže, pravokotna na nagnjeno ravnino, N = normalna sila, f_k = sila kinetičnega trenja.

Znano:

Masa (m) = 1 kg

Pospešek gravitacije (g) = 9.8 m/s²

teža (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtonov

w_x = w sin 30^o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 Newtona

w_y = w cos 30^o = (9.8 N)(0.5)√3 = 4.9√3 Newton

Normalna sila (N) = w_y = 4.9√3 Newton

Išče se: koeficient kinetičnega trenja (μ_k)

Rešitev:

Predmet drsi po nagnjeni ravnini s konstantno hitrostjo, tako da je neto sila = 0.

∑F=0

w_x - f_k = 0

w_x = f_k

w_x = μ_k N

5 = μ_k (5√3)

μ_k = 5 / 5√3

μ_k = 1 /√3

μ_k = 0.58

[id_paketa wpdm='472']

1. Masa in teža
2. normalna moč
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
6. Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
7. Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
8. Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
9. Gibanje v dvigalu
10. Gibanje teles, povezanih z vrvicami in škripci
11. Dve telesi z enako velikostjo pospeška
12. Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
13. Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
14. Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
15. Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju

Preberi več

Rešene naloge v Newtonovih zakonih gibanja – Newtonov drugi zakon gibanja 

1. Predmet z maso 1 kg je pospeševal s konstantno hitrostjo 5 m/s²Ocenite neto silo, potrebno za pospešitev telesa.

Znano:

Masa (m) = 1 kg

Pospešek (a) = 5 m/s²

Wanted : neto sila (∑F)

Rešitev:

Za izračun neto sile uporabimo Newtonov drugi zakon.

∑F = ma

∑F = (1 kg)(5 m/s²) = 5 kg m/s² = 5 Newtonov

2. Masa telesa = 1 kg, neto sila ∑F = 2 Newtona. Določite velikost in smer pospeška telesa….

Znano:

Masa (m) = 1 kg

Neto sila (∑F) = 2 Newtona

Wanted Velikost in smer pospeška (a)

Rešitev:

a = ∑F / m

a = 2 / 1

a = 2 m/s²

Smer pospeška = smer neto sile (∑F)

3. Masa predmeta = 2 kg, F₁ = 5 Newtonov, F₂ = 3 Newtoni. Velikost in smer pospeška je…

Znano:

Masa (m) = 2 kg

F₁ = 5 Newtonov

F₂ = 3 Newtonov

Išče se: Velikost in smer pospeška (a)

Rešitev:

neto sila:

∑F = F₁ - F₂ = 5 – 3 = 2 Newtona

Velikost pospeška:

a = ∑F / m

a = 2 / 2

a = 1 m/s²

Smer pospeška = smer neto sile = smer F₁

4. Masa predmeta = 2 kg, F₁ = 10 Newtonov, F₂ = 1 Newtoni. Velikost in smer pospeška je…

Znano:

Masa (m) = 2 kg

F₂ = 1 Newtonov

F₁ = 10 Newtonov

F_1x = F.₁ cos 60^o = (10)(0.5) = 5 Newtonov

Wanted Velikost in smer pospeška (a)

Rešitev:

Neto sila:

∑F = F_1x - F₂ = 5 – 1 = 4 Newtona

Velikost pospeška:

a = ∑F / m

a = 4 / 2

a = 2 m/s²

Smer pospeška = smer neto sile = smer F_1x

5. F₁ = 10 Newtonov, F₂ = 1 Newton, m₁ = 1 kg, m₂ = 2 kg. Velikost in smer pospeška je…

Znano:

Masa 1 (m₁) = 1 kg

Masa 2 (m₂) = 2 kg

F₁ = 10 Newtonov

F₂ = 1 Newtonov

Wanted Velikost in smer pospeška (a)

Rešitev:

Neto sila:

∑F = F₁ - F₂ = 10 – 1 = 9 Newtona

Velikost pospeška:

a = ∑F / (m₁ +m₂)

a = 9 / (1 + 2)

a = 9 / 3

a = 3 m/s²

Smer pospeška = smer neto sile = smer F₁

6.

40-kilogramski blok pospešuje sila 200 N. Pospešek bloka je 3 m/s²Določite velikost sile trenja, ki jo doživlja blok.

A. 15 N

B. 40 S

C. 43 N

D. 80 S

Znano:

Masa (m) = 40 kg

Sila (F) = 200 N

Pospešek (a) = 3 m/s²

Zaželeno: Sila trenja (F_g)

Rešitev:

Enačba Newtonov drugi zakon gibanja

∑F = ma

∑F = neto sila, m = masa, a = pospešek

Smer sile F je desno, smer sile trenja pa levo (smer sile trenja je nasprotna smeri gibanja telesa).

Izberite desno kot pozitivno in levo kot negativno.

∑F = ma

Ž – Ž_g = ma

200 – F_g = (40)(3)

200 – F_g = 120

F_g = 200 - 120

F_g = 80 Newtonov

Pravilen odgovor je D.

7. Blok A z maso 100 gramov postavite nad blok B z maso 300 gramov, nato pa blok B potisnemo s silo 5 N navpično navzgor. Določite normalna sila ki ga blok B izvaja na blok A.

A. 1 N

B. 1.25 S

C. 2 N

D. 3 S

Znano:

Sila (F) = 5 Newtonov

Masa bloka A (m_A) = 100 gramov = 0.1 kg

Masa bloka B (m_B) = 300 gramov = 0.3 kg

Pospešek gravitacije (g) = 10 m/s²

Teža bloka A (z_A) = (0.1 kg)(10 m/s²) = 1 kg m/s² = 1 Newtonov

Teža bloka B (w_B) = (0.3 kg)(10 m/s²) = 3 kg m/s² = 3 Newtonov

Išče se: Normalna sila, ki jo blok B izvaja na blok A

Rešitev:

Na oba bloka deluje več sil, kot je prikazano na sliki.

F = potisna sila (deluje na blok B)

w_A = teža bloka A (deluje na blok A)

w_B = teža bloka B (deluje na blok B)

N_A = normalna sila, ki jo blok B izvaja na blok A (deluje na blok A)

N_A' = normalna sila, ki jo blok A izvaja na blok B (deluje na blok B)

Na obeh blokih uporabite Newtonov drugi zakon gibanja:

∑F = ma

P – t_A - w_B + N._A - N_A' = (m_A +m_B)

N_A in N_A' so akcijsko-reakcijske sile, ki imajo enako velikost, vendar nasprotno smer, zato so izločene iz enačbe.

P – t_A - w_B = (m_A +m_B)

5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) a

5 – 4 = (0.4) a

1 = (0.4) a

a = 1 / 0.4

a = 2.5 m/s²

Uporabite Newtonov drugi zakon gibanja na bloku A:

∑F = ma

N_A - w_A = m_A a

N_A – 1 = (0.1)(2.5)

N_A - 1 = 0.25

N_A = 1 + 0.25

N_A = 1.25 Newtonov

Pravilen odgovor je B.

8. Predmet s težo 4 N, ki ga podpirata vrvica in škripec. Na klado deluje sila 2 N, en konec vrvice pa vleče sila 9 N. Določite neto silo, ki deluje na predmet X.

A. 3 N navzgor

B. 4 N navzdol

C. 9 N navzgor

D. 9 N navzdol

Znano:

Teža X (w_X) = 4 Newtonov

Vlečna sila (F_x) = 2 Newtonov

Natezna sila (F_T) = 9 Newtonov

Zaželeno: Neto sila deluje na objekt X

Rešitev:

Navpično navzgor usmerjene sile, ki delujejo na predmet

Natezna sila je v vseh delih vrvice enako velika. Torej je natezna sila 9 N.

Navpično navzdol usmerjene sile, ki delujejo na predmet

Na objekt X delujeta dve sili, obe pa sta usmerjeni navpično navzdol, horizontalna komponenta teže w_x in horizontalna komponenta sile F_x.

Neto sila, ki deluje na objekt

F_T - w_X - F_x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3

Neto sila, ki deluje na objekt X, je 3 Newtoni, navpično navzgor.

Pravilen odgovor je A.

9. Predmet, ki sprva miruje na gladki vodoravni površini. Na predmet deluje sila 16 N, zato predmet pospeši s hitrostjo 2 m/s.²Če isti predmet miruje na hrapavi vodoravni površini in nanj deluje sila trenja 2 N, potem določite pospešek predmeta, če nanj deluje enaka sila 16 N.

A. 1.75 m/s²

B. 1.50 m/s²

C. 1.00 m/s²

D. 0.88 m/s²

Znano:

Sila (F) = 16 Newtonov = 16 kg m/s²

Pospešek (a) = 2 m/s²

Sila trenja (F_fric) = 2 Newton = 2 kg m/s²

Išče se: Pospešek objekta?

Rešitev:

Gladka vodoravna površina (brez sile trenja):

∑F = ma

F = ma

16 = (m)²

m = 16/2

m = 8 kg

Masa predmeta je 8 kilogramov.

Groba vodoravna površina (obstaja sila trenja):

∑F = ma

Ž – Ž_fric = ma

16 – 2 = 8 a

14 = 8 a

a = 14 / 8

a = 1.75 m/s²

Pospešek objekta je 1.75 m/s².

Pravilen odgovor je A.

10. Tom in Andrew potiskata predmet na gladka tla. Tom potiska predmet s silo 5.70 N. Če je masa predmeta 2.00 kg in je pospešek, ki ga predmet doživi, ​​2.00 ms^-2, nato določite velikost in smer sile, ki jo deluje Tom.

A. 1.70 N in njena smer je nasprotna sili, na katero deluje Andre.w

B. 1.70 N in njena smer je enaka sili, na katero deluje Andrew

C. 2.30 N in njena smer je nasprotna sili, na katero deluje Andrew.

D. 2.30 N in njena smer je enaka sili, na katero deluje Andrew.

Znano:

Sila potiska, ki jo deluje Andrew (F₁) = 5.70 Newtonov

Masa predmeta (m) = 2.00 kg

Pospešek (a) = 2.00 m/s²

Išče se: Velikost in smer sile, na katero deluje Tom (F₂)?

Rešitev:

Uporabite Newtonov drugi zakon gibanja:

∑F = ma

F₁ + F₂ = ma

5.70 + F₂ = (2)(2)

5.70 + F₂ = 4

F₂ = 4 - 5.70

F₂ = –1.7 Newtona

Znak minus je označeval, da (F₂) je nasprotna dejanju potisne sile, ki ga izvaja Andrew (F₁).

Pravilen odgovor je A.

11. Če je masa bloka enaka, katera slika prikazuje najmanjši pospešek?

Rešitev

Neto sila A:

ΣF = 4 N + 2 N – 3 N = 6 N – 3 N = 3 Newtoni, levo

Neto sila B:

ΣF = 2 N + 3 N – 4 N = 5 N – 4 N = 1 Newtonov, desno

Neto sila C:

ΣF = 4 N + 3 N – 2 N = 7 N – 2 N = 5 Newtonov, desno

Neto sila D:

ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 Newtonov, desno

Enačba drugega Newtonovega zakona:

ΣF = ma

a = ΣF / m

a = pospešek, ΣF = neto sila, m = masa

Na podlagi zgornje formule je pospešek (a) neposredno sorazmeren z neto silo (ΣF) in obratno sorazmeren z maso (m). Če je masa predmeta enaka, večja kot je rezultanta sile, večji je pospešek, ali manjša kot je rezultanta sile, manjši je pospešek.
Na podlagi zgornjega izračuna je najmanjša neto sila 1 Newton, zato je tudi pospešek najmanjši.

Pravilen odgovor je B.

12. Na predmet z maso 20 kg delujejo sile, kot je prikazano na spodnji sliki.

Določite pospešek telesa.

Znano:

Masa predmeta (m) = 20 kg

Neto sila (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N

Zaželeno: Pospešek objekta

Rešitev:

Pospešek objekta, izračunan z uporabo enačbe drugega Newtonovega zakona:

ΣF = ma

a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s²

13. Katera spodnja trditev opisuje Newtonov tretji zakon?

(1) Potniki so se potisnili naprej, ko je avtobus nenadoma zaviral

(2) Bknjige na papirju ne padajo ko papir hitro potegnemo

(3) Pri rolkanju, ko stopalo potisne tla nazaj, rolka zdrsne naprej

(4) Očolni potisnjeni nazaj, se premikajo naprej

Rešitev:

(1) Newtonov prvi zakon

(2) Newtonov prvi zakon

(3) Newtonov tretji zakon

(4) Newtonov tretji zakon

[id_paketa wpdm='470']

1. Masa in teža
2. normalna moč
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
6. Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
7. Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
8. Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
9. Gibanje v dvigalu
10. Gibanje teles je povezano z vrvicami in škripci
11. Dve telesi z enako velikostjo pospeška
12. Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
13. Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
14. Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
15. Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju

Preberi več

Rešene naloge v Newtonovih zakonih gibanja – Normalna sila 

1. Predmet, ki leži na mizi, je prikazan na spodnji sliki. Masa predmeta je 1 kg. Pospešek gravitacije je 9.8 m/s²Določite normalno silo, s katero miza deluje na predmet.

Znano:

Masa (m) = 1 kg

Pospešek gravitacije (g) = 9.8 m/s²

Teža (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtonov

Zaželeno: normalna sila (N)

Rešitev:

Predmet miruje na mizi, zato je neto sila na predmet nič (Newtonov prvi ali drugi zakon). Teža predmeta deluje navpično navzdol, proti središču Zemlje. Na predmet mora delovati še ena sila, ki uravnoteži gravitacijska silaPredmet, ki leži na mizi, tako da miza izvaja to silo navzgor. Sila, ki jo izvaja miza, se pogosto imenuje normalna sila (N). Normala pomeni pravokotna.

Izberite smer navzgor kot pozitivno smer y. Rezultantna sila na telo je:

∑Fy = 0

S – š = 0

N = w

N = mg

N = 9.8 Newtona

Normalna sila na predmet, ki jo izvaja miza navzgor, je 9.8 N.

2. Dva predmeta ležita na mizi. Masa objekta 1 (m₁) = 1 kg, masa predmeta 2 (m₂) = 2 kg, pospešek zaradi gravitacije (g) = 9.8 m/s²Določite velikost in smer normalne sile, ki jo izvaja m.₂ na m₁ in normalna sila, ki jo miza izvaja na m₂.

Rešitev

Znano:

Masa predmeta 1 (m₁) = 1 kg

Masa predmeta 2 (m₂) = 2 kg

Pospešek gravitacije (g) = 9.8 m/s²

Teža predmeta 1 (w₁) = m₁ g = (1)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtonov

Teža predmeta 2 (w₂) = m₂ g = (2)(9.8 m/s²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newtonov

Išče se: N₁ in N₂

Rešitev:

(a) Normalna sila, ki jo izvaja m₂ do m₁ (N₁)

N₁ = w₁ = 9.8 Newtonov

Smer severa₁ je navzgor.

(b) Normalna sila, ki jo miza izvaja na m₂ (N₂)

N₂ = w₁ +w₂ = 9.8 Newtona + 19.6 Newtona = 29.4 Newtona

Smer severa₂ je navzgor.

3. Predmet, ki počiva na mizi. Masa predmeta je 2 kg, gravitacijski pospešek pa je 9.8 m/s.²Velikost sile F je 10 Newtonov. Poiščite velikost in smer normalne sile, s katero miza deluje na predmet.

Rešitev

Znano:

Masa predmeta (m) = 2 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 9.8 m/s²

Teža (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newtonov

Sila F (F) = 10 Newtonov

Wanted : velikost in smer normalne sile (N)

Rešitev:

Smer normalne sile je navzgor.

Velikost normalne sile:

∑F=0

N – F – w = 0

N = F + w

N = 10 Newtonov + 20 Newtonov

N = 30 Newtona

4. Predmet, ki počiva na mizi. Masa predmeta je 1 kg, gravitacijski pospešek pa 9,8 m/s.², sila F₁ je 10 N in sila F₂ je 20 N. Določite velikost in smer normalne sile, s katero miza deluje na predmet. g = 9.8 m/s²

Rešitev

Znano:

Masa (m) = 1 kg

Pospešek gravitacije (g) = 9.8 m/s²

Teža (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtonov

F₁ = 10 Newtonov

F₂ = 20 Newtonov

Išče se: velikost in smer normalne sile (N)

Rešitev:

Smer normalne sile je navzgor.

Velikost normalne sile:

∑F=0

N – F₂ – w + F₁ = 0

N = Ž₂ + w – F₁

N = 20 Newtonov + 9.8 Newtonov – 10 Newtonov

N = 19.8 Newtona

5. Masa telesa (m) = 2 kg, gravitacijski pospešek (g) = 9.8 m/s², kot = 30^oPoiščite velikost in smer normalne sile, ki deluje na telo.

Rešitev:

w je teža, w_x je horizontalna komponenta teže, w_y je navpična komponenta teže, N je normalna sila.

Znano:

masa (m) = 2 kg

gravitacijski pospešek (g) = 9.8 m/s²

teža (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newtonov

w_x = w sin 60^o = (19.6 N)(0.5)√3= 9.8√3 Newton

w_y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 Newton

Zaželeno: normalna sila (N)

Rešitev:

∑F=0

S – Z_y = 0

N = w_y

N = 9.8 Newtona

[id_paketa wpdm='467']

1. Masa in teža
2. normalna moč
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
6. Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
7. Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
8. Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
9. Gibanje v dvigalu
10. Gibanje teles je povezano z vrvicami in škripci
11. Dve telesi z enako velikostjo pospeška
12. Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
13. Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
14. Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
15. Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju

Preberi več

Rešene naloge v Newtonovih zakonih gibanja – Masa in teža

1. Teža 1 kg mase na površini Zemlje je ... g = 9.8 m/s²

Znano:

Masa (m) = 1 kg

Naš pospešek zaradi gravitacije na površini Zemlje (g) = 9.8 m/s²

Zaželeno: teža (w)

Rešitev:

w = mg

m = masa (enota SI za maso je kilogram, kg)

g = pospešek zaradi gravitacije (enota SI za g je m/s²)

w = teža (enota SI za w je kg m/s² ali Newton)

Teža:

w = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtonov

2.

(a) Narišite sila gravitacije (teža) ki deluje na predmet, ko predmet miruje na mizi, kot je prikazano na sliki (a).

(b) Narišite silo gravitacije (težo) in njene komponente, ki delujejo na predmet, ki drsi po predmetu navzdol. nagnjena ravnina, kot je prikazano na sliki (b)

Rešitev

Smer teže je navzdol proti središču Zemlje.

w_x = horizontalna komponenta teže in w_y = navpična komponenta teže

3. Masa škatle je 1 kg, gravitacijski pospešek pa 9.8 m/s.²Poiščite (a) težo (b) vodoravno in navpično komponento teže.

Rešitev

Teža: w = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newtonov

Horizontalna komponenta teže:

w_x = w sin 30^o = (9,8 N)(0,5) = 4.9 Newtona

Navpična komponenta teže:

w_y = w cos 30^o = (9.8 N)(0.5√3) = 4.9√3 Newtona

[id_paketa wpdm='458']

1. Masa in teža
2. normalna moč
3. Newtonov drugi zakon gibanja
4. Sila trenja
5. Gibanje po vodoravni površini brez sile trenja
6. Gibanje dveh teles z enakim pospeškom na hrapavi vodoravni površini s silo trenja
7. Gibanje po nagnjeni ravnini brez sile trenja
8. Gibanje po grobi nagnjeni ravnini s silo trenja
9. Gibanje v dvigalu
10. Gibanje teles je povezano z vrvicami in škripci
11. Dve telesi z enako velikostjo pospeška
12. Zaokroževanje ravne krivulje – dinamika krožnega gibanja
13. Zaokroževanje nagnjene krivulje – dinamika krožnega gibanja
14. Enakomerno gibanje v vodoravnem krogu
15. Centripetalna sila pri enakomernem krožnem gibanju

Preberi več

Rešeni problemi pri linearnem gibanju – gibanje navzgor in navzdol pri prostem padu

1. Oseba vrže žogo navzgor v zrak z začetno hitrostjo 20 m/s. Izračunajte, kako visoko bo letela. Zanemarite upor vode. Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s².

Rešitev

Uporabimo eno od teh kinematičnih enačb za gibanje s konstantnim pospeškom, kot je prikazano spodaj.

v_t = v_o + ob

s = v_o t + ½ pri²

v_t² = v_o² + 2 osi

Znano:

Smer navzgor izberemo kot pozitivno in smer navzdol kot negativno.

Začetna hitrost (v_o) = 20 m/s (pozitivno navzgor)

Pospešek gravitacije (g) = – 10 m/s² (negativno navzdol).

Končna hitrost (v_t) = 0 (njegova hitrost je za trenutek na najvišji točki nič)

Išče se: Največja višina (v)

Rešitev:

v_t² = v_o² + 2 gh

0 = (20²) + 2(-10) ur

0 = 400 – 20 ur

400 = 20 ur

v = 400 / 20 = 40 / 2 = 20 metrov

2. Oseba, ki stoji na robu pečine, vrže kamen navzgor s hitrostjo 20 m/s, tako da kamen pade na vznožje pečine 100 metrov nižje.

(a) Koliko časa potrebuje žoga, da doseže vznožje pečine (b) Končna hitrost tik preden kamen udari v tla. Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²Zanemarite zračni upor.

Znano:

Smer navzgor izberemo kot pozitivno in smer navzdol kot negativno.

Najvišja (h) = -100 metrov (negativno, ker je končni položaj pod začetnim položajem)

Začetna hitrost (v_o) = 20 m/s (pozitivno navzgor)

Gravitacijski pospešek (g) = -10 m/s² (negativno navzdol)

Išče se:

(a) Čas v zraku ali časovni interval (t)

(b) Končna hitrost (v_t)

Rešitev:

(a) Časovni interval (t)

Znano:

Najvišja (h) = -100 metrov (negativno, ker je končni položaj pod začetnim položajem)

Začetna hitrost (v_o) = 20 m/s (pozitivno navzgor), gravitacijski pospešek (g) = -10 m/s² (negativno navzdol).

h = v_o t + ½ gt²

-100 = (20) t + ½ (-10) t²

-100 = 20 t – 5 t²

-5t² + 20 t + 100 = 0

Uporabimo kvadratno formulo:

(b) Končna hitrost

v_t² = v_o² + 2 gh

v_t² = (20²) + 2 (-10)(-100)

v_t² = 400 + 2000

v_t² = 2400

v_t = 49 m/s

[id_paketa wpdm='515']

[id_paketa wpdm='517']

1. Razdalja in premik
2. Povprečna hitrost in povprečna hitrost
3. Konstantna hitrost
4. Konstantno pospeševanje
5. Gibanje prostega padca
6. Gibanje navzdol pri prostem padu
7. Gibanje gor in dol pri prostem padu

Preberi več

Rešeni problemi pri linearnem gibanju – Gibanje navzdol pri prostem padu

1. Žoga je vržena navpično navzdol z začetno hitrostjo 10 m/s in doseže tla v 2 sekundah. Izračunajte končno hitrost tik preden žoga pade na tla. Pospešek gravitacije (g) = 10 m/s²Zanemarite zračni upor.

Znano:

Začetna hitrost (v_o) = 10 m/s

Pretečeni čas (t) = 2 sekundi

Pospešek gravitacije (g) = 10 m/s²

Iskana: Končna hitrost (v_t)

Rešitev:

Pospešek 10 m/s² pomeni povečanje hitrosti za 10 m/s vsako sekundo. Po 3 sekundah je hitrost = 30 m/s.

Končna hitrost = 10 m/s + 20 m/s = 30 m/s.

Kinematične enačbe za gibanje s konstantnim pospeškom, kot je prikazano spodaj:

v_t = v_o + ob ………. 1

h = v_o t + ½ pri² ………. 2

v_t² = v_o² + 2 a ………. 3

v_t = v_o + gt

v_t = 10 + (10)(2)

v_t = 10 + 20 = 30 m/s

Končna hitrost = v_t = 30 m/s

2. Kamen je vržen navpično navzdol z mostu z začetno hitrostjo 5 m/s in doseže vodo v 2 sekundah. Izračunajte višino mostu.

Znano:

Začetna hitrost (v_o) = 5 m/s

Pretečeni čas (t) = 2 sekundi

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²

Išče se: višina mostu (h)

Rešitev:

h = v_o t + ½ gt²

h = (5)(2) + ½ (10)(2)²

h = 10 + (5)(4)

h = 10 + 20

v = 30 metra

3. Žoga je vržena navpično navzdol z začetno hitrostjo 10 m/s z višine 80 metrov. Izračunajte (a) čas v zraku (b) končno hitrost tik preden žoga pade na tla.

Znano:

višina (v) = 80 metrov

Začetna hitrost (v_o) = 10 m/s

Pospešek gravitacije (g) = 10 m/s²

Išče se:

(a) Časovni interval (t)

(b) Končna hitrost (v_t)

Rešitev:

(a) Časovni interval (t)

Končna hitrost:

v_t² = v_o² + 2 gh

v_t² = (10)² + 2(10)(80) = 100 + 1600 = 1700

v_t = 41 m/s

Časovni interval (t):

v_t = v_o + gt

41 = 10 + (10)(t)

41 – 10 = 10 t

31 = 10 t

t = 31 / 10 = 3,1 sekund

(b) Končna hitrost (v_t) ?

v_t = 41 m/s

[id_paketa wpdm='513']

[id_paketa wpdm='517']

1. Razdalja in premik
2. Povprečna hitrost in povprečna hitrost
3. Konstantna hitrost
4. Konstantno pospeševanje
5. Gibanje prostega padca
6. Gibanje navzdol pri prostem padu
7. Gibanje gor in dol pri prostem padu

Preberi več