Probleme të zgjidhura në ligjet e lëvizjes së Njutonit – ligji i dytë i lëvizjes i Njutonit
1. Një objekt 1 kg u përshpejtua me një shpejtësi konstante prej 5 m/s2Vlerësoni forcën neto të nevojshme për të përshpejtuar objektin.
I njohur:
Masa (m) = 1 kg
përshpejtim (a) = 5 m/s2
Shtepi : forca neto (∑F)
zgjidhje:
Ne përdorim ligjin e dytë të Njutonit për të gjetur forcën totale.
ΣF = ma
ΣF = (1 kg)(5 m/s2) = 5 kg m/s2 = 5 Njuton
2. Masë e një objekti = 1 kg, forca neto ∑F = 2 Njuton. Përcaktoni madhësinë dhe drejtimin e nxitimit të objektit….
I njohur:
Masa (m) = 1 kg
Forca neto (∑F) = 2 Njuton
Shtepi Madhësia dhe drejtimi i nxitimit (a)
zgjidhje:
a = ∑F / m
a = 2 / 1
a = 2 m/s2
Drejtimi i nxitimit = drejtimi i forcës neto (∑F)
3. Masa e objektit = 2 kg, F1 = 5 Njuton, F2 = 3 Njuton. Madhësia dhe drejtimi i nxitimit është…
I njohur:
Masa (m) = 2 kg
F1 = 5 Njuton
F2 = 3 Njuton
Kërkohet: Madhësia dhe drejtimi i nxitimit (a)
zgjidhje:
forca neto:
ΣF = F1 - F2 = 5 – 3 = 2 Njuton
Madhësia e nxitimit:
a = ∑F / m
a = 2 / 2
a = 1 m/s2
Drejtimi i nxitimit = drejtimi i forcës neto = drejtimi i F1
4. Masa e objektit = 2 kg, F1 = 10 Njuton, F2 = 1 Njuton. Madhësia dhe drejtimi i nxitimit është…
I njohur:
Masa (m) = 2 kg
F2 = 1 Njuton
F1 = 10 Njuton
F1x =F1 cos 60o = (10)(0.5) = 5 Njuton
Shtepi Madhësia dhe drejtimi i nxitimit (a)
zgjidhje:
Forca neto:
ΣF = F1x - F2 = 5 – 1 = 4 Njuton
Madhësia e nxitimit:
a = ∑F / m
a = 4 / 2
a = 2 m/s2
Drejtimi i nxitimit = drejtimi i forcës neto = drejtimi i F1x
5. F1 = 10 Njuton, F2 = 1 Njuton, m1 = 1 kg, m2 = 2 kg. Madhësia dhe drejtimi i nxitimit është…
I njohur:
Masa 1 (m1) = 1 kg
Masa 2 (m2) = 2 kg
F1 = 10 Njuton
F2 = 1 Njuton
Shtepi Madhësia dhe drejtimi i nxitimit (a)
zgjidhje:
Forca neto:
ΣF = F1 - F2 = 10 – 1 = 9 Njuton
Madhësia e nxitimit:
a = ∑F / (m1 +m2)
a = 9 / (1 + 2)
a = 9 / 3
a = 3 m/s2
Drejtimi i nxitimit = drejtimi i forcës neto = drejtimi i F1
6.
Një bllok 40 kg i përshpejtuar nga një forcë prej 200 N. Nxitimi i bllokut është 3 m/s2Përcaktoni madhësinë e forcës së fërkimit që përjeton blloku.
A. 15 N
B. 40 N
C. 43 N
D. 80 N
I njohur:
Masa (m) = 40 kg
Forca (F) = 200 N
Përshpejtimi (a) = 3 m/s2
Kërkohet: Forca e fërkimit (Fg)
zgjidhje:
Ekuacioni i Ligji i dytë i lëvizjes i Njutonit
ΣF = ma
ΣF = forca neto, m = masa, a = nxitimi
Drejtimi i forcës F djathtas, drejtimi i forcës së fërkimit majtas (drejtimi i forcës së fërkimit është i kundërt me drejtimin e lëvizjes së objektit).
Zgjidh djathtas si pozitiv dhe majtas si negativ.
ΣF = ma
F – Fg = ma
200 - Fg = (40)(3)
200 - Fg = 120
Fg = 200 - 120
Fg = 80 Njuton
Përgjigja e saktë është D.
7. Blloku A me një masë prej 100 gramësh vendoset mbi bllokun B me një masë prej 300 gramësh, dhe më pas blloku B shtyhet me një forcë prej 5 N vertikalisht lart. Përcaktoni forcë normale të ushtruar nga blloku B mbi bllokun A.
A. 1 N
B. 1.25 N
C. 2 N
D. 3 N
I njohur:
Forca (F) = 5 Njuton
Masa e bllokut A (mA) = 100 gram = 0.1 kg
Masa e bllokut B (mB) = 300 gram = 0.3 kg
Përshpejtimi i gravitetit (g) = 10 m/s2
peshë e bllokut A (wA) = (0.1 kg)(10 m/s2) = 1 kg m/s2 = 1 Njuton
Pesha e bllokut B (pB) = (0.3 kg)(10 m/s2) = 3 kg m/s2 = 3 Njuton
Kërkohet: Forca normale e ushtruar nga blloku B ndaj bllokut A
zgjidhje:
Ekzistojnë disa forca që veprojnë në të dy blloqet, siç tregohet në figurë.
F = forca shtytëse (vepron mbi bllokun B)
wA = pesha e bllokut A (veprimi mbi bllokun A)
wB = pesha e bllokut B (veprimi mbi bllokun B)
NA = forca normale e ushtruar nga blloku B mbi bllokun A (Veprimi mbi bllokun A)
NA' = forca normale e ushtruar nga blloku A mbi bllokun B (Veprimi mbi bllokun B)
Zbatoni ligjin e dytë të lëvizjes së Njutonit në të dy blloqet:
ΣF = ma
F – wA - wB +NA - NA' = (mA +mB)
NA dhe NA' janë forca veprim-reagim që kanë të njëjtën madhësi por drejtim të kundërt, pra të eliminuara nga ekuacioni.
F – wA - wB = (mA +mB)
5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) a
5 – 4 = (0.4) a
1 = (0.4) një
a = 1 / 0.4
a = 2.5 m/s2
Zbatoni ligjin e dytë të lëvizjes së Njutonit në bllokun A:
ΣF = ma
NA - wA = mA a
NA – 1 = (0.1)(2.5)
NA - 1 = 0.25
NA = 1 + 0.25
NA = 1.25 Njuton
Përgjigja e saktë është B.
8. Një objekt me peshë prej 4 N i mbështetur nga një litar dhe një rrotull. Një forcë prej 2 N vepron mbi bllokun dhe një skaj i litarit tërhiqet nga një forcë prej 9 N. Përcaktoni forcën neto që vepron mbi objektin X.
A. 3 N lart
B. 4 N poshtë
C. 9 N lart
D. 9 N poshtë
I njohur:
Pesha e X (w)X) = 4 Njuton
Forca tërheqëse (Fx) = 2 Njuton
Forca e tensionit (FT) = 9 Njuton
Kërkohet: Forca neto vepron mbi objektin X
zgjidhje:
Forcat vertikalisht lart që veprojnë mbi objektin
Forca e tensionit ka të njëjtën madhësi në të gjitha pjesët e kordonit. Pra, forca e tensionit është 9 N.
Forcat vertikalisht poshtë që veprojnë mbi objektin
Ekzistojnë dy forca që veprojnë mbi objektin X dhe të dyja forcat janë vertikalisht poshtë, përbërësi horizontal i peshës wx dhe komponenti horizontal i forcës Fx.
Veprimi i forcës neto mbi objektin
FT - wX - Fx = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3
Forca neto që vepron mbi objektin X është 3 Njuton, vertikalisht lart.
Përgjigja e saktë është A.
9. Një objekt fillimisht në qetësi mbi një sipërfaqe horizontale të lëmuar. Një forcë prej 16 N vepron mbi objektin, kështu që objekti përshpejtohet me 2 m/s.2Nëse i njëjti objekt është në qetësi në një sipërfaqe të ashpër horizontale, kështu që forca e fërkimit që vepron mbi objektin është 2 N, atëherë përcaktoni nxitimin e objektit nëse e njëjta forcë prej 16 N vepron mbi objektin.
A. 1.75 m/s2
B. 1.50 m/s2
C. 1.00 m/s2
D. 0.88 m/s2
I njohur:
Forca (F) = 16 Njuton = 16 kg m/s2
Përshpejtimi (a) = 2 m/s2
Forca e fërkimit (Ffrik) = 2 Njuton = 2 kg m/s2
Kërkohet: Përshpejtimi i objektit?
zgjidhje:
Sipërfaqe horizontale e lëmuar (pa forcë fërkimi):
ΣF = ma
F = ma
16 = (m) 2
m = 16 / 2
m = 8 kg
Masa e objektit është 8 kilogramë.
Sipërfaqe horizontale e ashpër (ekziston një forcë fërkimi):
ΣF = ma
F – Ffrik = ma
16 – 2 = 8 a
14 = 8 a
a = 14 / 8
a = 1.75 m/s2
Përshpejtimi i objektit është 1.75 m/s2.
Përgjigja e saktë është A.
10. Tomi dhe Andrea shtyjnë një objekt në dyshemenë e lëmuar. Tomi e shtyn objektin me një forcë prej 5.70 N. Nëse masa e objektit është 2.00 kg dhe nxitimi i përjetuar nga objekti është 2.00 ms-2, pastaj përcaktoni madhësinë dhe drejtimin e veprimit të forcës nga Tomi.
A. 1.70 N dhe drejtimi i saj është i kundërt me forcën e ushtruar nga Andrew.w
B. 1.70 N dhe drejtimi i saj është i njëjtë me forcën e ushtruar nga Andrew
C. 2.30 N dhe drejtimi i saj është i kundërt me forcën e ushtruar nga Andrew.
D. 2.30 N dhe drejtimi i saj është i njëjtë me forcën e ushtruar nga Andrew.
I njohur:
Forca shtytëse e ushtruar nga Andrew (F)1) = 5.70 Njuton
Masa e objektit (m) = 2.00 kg
Përshpejtimi (a) = 2.00 m/s2
Kërkohet: Madhësia dhe drejtimi i forcës së ushtruar nga Tomi (F2)?
zgjidhje:
Zbatoni ligjin e dytë të lëvizjes së Njutonit:
ΣF = ma
F1 +F2 = ma
5.70 + F2 = (2)(2)
5.70 + F2 = 4
F2 = 4 - 5.70
F2 = – 1.7 Njuton
Shenja minus tregonte se (F2) është e kundërta e veprimit të forcës shtytëse nga Andrew (F1).
Përgjigja e saktë është A.
11. Nëse masa e bllokut është e njëjtë, cila figurë tregon nxitimin më të vogël?
Zgjidhje
Forca neto A:
ΣF = 4 N + 2 N – 3 N = 6 N – 3 N = 3 Njuton, majtas
Forca neto B:
ΣF = 2 N + 3 N - 4 N = 5 N - 4 N = 1 Njuton, djathtas
Forca neto C:
ΣF = 4 N + 3 N - 2 N = 7 N - 2 N = 5 Njuton, djathtas
Forca neto D:
ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 Njuton, djathtas
Ekuacioni i ligjit të dytë të Njutonit:
ΣF = ma
a = ΣF / m
a = nxitim, ΣF = forcë neto, m = masë
Bazuar në formulën e mësipërme, nxitimi (a) është drejtpërdrejt proporcional me forcën neto (ΣF) dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me masën (m). Nëse masa e një objekti është e njëjtë, sa më e madhe të jetë forca rezultante, aq më i madh është nxitimi ose sa më e vogël të jetë forca rezultante, aq më i vogël është nxitimi.
Bazuar në llogaritjen e mësipërme, forca neto më e vogël është 1 Njuton, kështu që nxitimi është gjithashtu më i vogli.
Përgjigja e saktë është B.
12. Disa forca veprojnë mbi një objekt me një masë prej 20 kg, siç tregohet në figurën më poshtë.
Përcaktoni nxitimin e objektit.
I njohur:
Masa e objektit (m) = 20 kg
Forca neto (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N
Kërkohet: Përshpejtimi i një objekti
zgjidhje:
Përshpejtimi i objektit llogaritet duke përdorur ekuacionin e ligjit të dytë të Njutonit:
ΣF = ma
a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s2
13. Cila nga pohimet e mëposhtme përshkruan ligjin e tretë të Njutonit?
(1) Pasagjerët shtynë përpara kur autobusi frenoi papritur
(2) Blibra në letër nuk po bien kur letra tërhiqet shpejt
(3) Kur luani skateboard, kur këmba shtyn tokën prapa, skateboardi do të rrëshqasë përpara.
(4) Oanijet shtyhen prapa, anijet lëvizin përpara
zgjidhje:
(2) Ligji i parë i Njutonit
(3) Ligji i tretë i Njutonit
(4) Ligji i tretë i Njutonit
[wpdm_package id='470′]
- Masa dhe pesha
- Forca normale
- Ligji i dytë i lëvizjes i Njutonit
- Forca e fërkimit
- Lëvizja në sipërfaqen horizontale pa forcën e fërkimit
- Lëvizja e dy trupave me të njëjtin nxitim në një sipërfaqe të ashpër horizontale me forcën e fërkimit
- Lëvizja në planin e pjerrët pa forcën e fërkimit
- Lëvizja në planin e ashpër të pjerrët me forcën e fërkimit
- Lëvizje në një ashensor
- Lëvizja e trupave është e lidhur me litarë dhe rrotulla
- Dy trupa me të njëjtën madhësi nxitimi
- Rrumbullakosja e një kurbe të sheshtë - dinamika e lëvizjes rrethore
- Rrumbullakimi i një kurbe të shtrembëruar - dinamika e lëvizjes rrethore
- Lëvizja uniforme në një rreth horizontal
- Forca centripetale në lëvizje rrethore uniforme
