Пример питања о нагнутој равни

9 примера питања о нагнутој равни

Проучите материјал Њутнови закони , нормална сила dan сила трења да би боље разумели дискусију о овој теми.

1. Блок масе 5 кг је пуштен на глатку нагнуту раван као што је приказано на слици! (g = 10 ms ^{-КСНУМКС} и тг 37 ^o = 3/4). Убрзање блока је…

А. 4,5 мс^{-КСНУМКС}

Б. 6,0 мс^{-КСНУМКС}

C. 7,5 ms^{-КСНУМКС}

Д. 8,0 мс^{-КСНУМКС}

Е. 10,0 мс^{-КСНУМКС}

Пембахасан

Познато је да:

m = 5 kg, g = 10 m/s²

w = mg = (5)(10) = 50 N

дужина доње стране = 4

дужина вертикалне странице = 3

Пошто је доња катета = 4, а вертикална катета = 3, онда је хипотенуза = 5. То можете доказати користећи Питагорину формулу.

Питање: убрзање блока (а)?

Јаваб :

Сила која покреће блок је w_xНагнута раван је глатка тако да нема трења.

w_x = w sin θ = (w)(вертикална катета / хипотенуза)

w_x = (50)(3/5)

w_x = 30 Њутна

Колико је убрзање (а) блока?

ΣF = ма

w_x = ма

30 = (5) а

а = 30 / 5

а = 6 м/с²

Тачан одговор је Б.

2. Погледајте слику! Блок је у почетку у мировању, а затим је повучен навише силом F паралелном са нагнутом равни. Маса блока је 8 kg, коефицијент трења је µ_s = 0,5 и θ = 45^oДа би се блок померио нагоре, сила F мора бити….

А. 40 Н.

Б. 60 Н.

C. 60√2 N

Д. 80 Н.

И. 80√2 С

Пембахасан

познато је :

Коефицијент статичког трења (µ_s) = КСНУМКС

Угао (θ) = 45^o

Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²

Маса блока (м) = 8 килограма

Тежина блока (w) = mg = (8 kg)(10 m/s²) = 80 kg m/s² = 80 Њутна

Питао : Величина силе F тако да ће се блок померати нагоре

Јаваб :

Десни блок ће се померити нагоре ако F ≥ w_x + f_s. 

Компонента гравитације паралелна са нагнутом равни :

w_x = в син θ = (80)(син 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Компонента гравитације нормална на нагнуту раван :

w_y = в цос θ = (80)(цос 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Нормална сила :

N = w_y = 40√2

Статичка сила трења :

f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2

Величина силе F потребна за померање блока нагоре :

F ≥ w_x + f_s

F ≥ 40√2 + 20√2

F ≥ 60√2 Њутна

Тачан одговор је Ц.

3. Б.Блок масе 8 кг постављен је на грубу нагнуту раван као што је приказано на следећој слици. Минимална спољашња сила потребна да спречи клизање блока је… (sin 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8, g = 10 мс^-2, µ_k = КСНУМКС)

А. 6,4 Н.

Б. 4,6 Н.

Ц. 48,5 Н.

Д. 54,4 Н.

И. 68,8 С

Пембахасан

познато је :

Маса блока (m) = 8 kg

Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²

Тежина блока (w) = mg = (8)(10) = 80 Њутна

Син 37^o = КСНУМКС

Цос 37^o = КСНУМКС

Коефицијент кинетичког трења (µ_k) = КСНУМКС

N = w_y = w cos 37^o = (80)(0,8) = 64 Њутна

Питао Минимална спољашња сила (F) која држи блок тако да блок не клизи надоле

Јаваб :

Блок се не спушта ако F = w_x

Компонента гравитације паралелна са нагнутом равни :

w_x = в син θ = (80)(син 37) = (80)(0,6) = 48

f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4

Минимална сила F да блок не склизне надоле :

Ф + ф_k - в_x = КСНУМКС

F = w_x - ф_k = 48 – 6,4 = 41,6 Њутн

4. Предмет масе 5,0 kg вуче се ужетом уз грубу нагнуту раван силом од 71 N (g = 10 m s).^-2, грех 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Ако је коефицијент трења између објекта и равни 0,4, убрзање које објекат доживљава је…

А. 0,5 мс^-2

Б. 2 мс^-2

Ц. 2,5 мс^-2

Д. 3 мс^-2

И. 5 мс^-2

Пембахасан

познато је :

Маса објекта (m) = 5 kg

4. Питања за национални испит из физике за SMA за школску 2012/2013. годину, SA 67 бр. 5

Предмет масе 5,0 kg вуче се ужетом уз грубу нагнуту раван силом од 71 N (g = 10 m s).^-2, грех 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Ако је коефицијент трења између објекта и равни 0,4, убрзање које објекат доживљава је…

А. 0,5 мс^-2

Б. 2 мс^-2

Ц. 2,5 мс^-2

Д. 3 мс^-2

И. 5 мс^-2

Пембахасан

познато је :

Маса објекта (m) = 5 kg

Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²

Тежина објекта (w) = mg = (5)(10) = 50 Њутна

Сила F = 71 Њутн

Син 37^o = КСНУМКС

Цос 37^o = КСНУМКС

Коефицијент трења = 0,4

Питао Убрзање објекта (а)

Јаваб :

Резултантна сила

Прво израчунајте резултујућу силу која делује на тело.

Компонента гравитације паралелна са нагнутом равни :

w_x = в син θ = (50)(син 37) = (50)(0,6) = 30

Компонента гравитације нормална на нагнуту раван :

w_y = в цос θ = (50)(цос 37) = (50)(0,8) = 40

Нормална сила :

N = w_y = КСНУМКС

Кинетичка сила трења :

f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16

Резултантна сила која делује на нагнуту раван:

∑F = F – w_x - ф_k = 71 – 30 – 16 = 25 Њутна

Убрзање објекта

Убрзање објекта се израчунава помоћу формуле другог Њутновог закона:

a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/s²

Тачан одговор је Е.

5.
Погледајте слику! Блок је у почетку у мировању, а затим је повучен са сила F која делује навише паралелно са нагнутом равниМаса блока је 8 kg, коефицијент трења је µ_s = 0,5 и θ = 45^oДа би се блок померио нагоре, сила F мора бити….

А. 40 Н.
Б. 60 Н.
C. 60√2 N
Д. 80 Н.
И. 80√2 С

Пембахасан
познато је :
Коефицијент статичко трење (µ_s) = КСНУМКС
Угао (θ) = 45^o
Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²
Маса блока (м) = 8 килограма
Тежина блока (w) = mg = (8 kg)(10 m/s²) = 80 kg m/s² = 80 Њутна
Питао : Величина силе F тако да ће се блок померати нагоре
Јаваб :

Десни блок ће се померити нагоре ако F ≥ w_x + f_s.
Компонента гравитације паралелна са нагнутом равни :
w_x = в син θ = (80)(син 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Компонента гравитације нормална на нагнуту раван :
w_y = в цос θ = (80)(цос 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Нормална сила :
N = w_y = 40√2
Статичка сила трења :
f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2
Величина силе F потребна за померање блока нагоре :
F ≥ w_x + f_s
F ≥ 40√2 + 20√2
F ≥ 60√2 Њутна
Тачан одговор је Ц.

6.
Блок масе 8 кг постављен је на грубу нагнуту раван као што је приказано на слици испод. Минимална спољашња сила потребна да спречи клизање блока је… (sin 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8, g = 10 мс^-2, µ_k = КСНУМКС)

А. 6,4 Н.
Б. 4,6 Н.
Ц. 48,5 Н.
Д. 54,4 Н.
И. 68,8 С

Пембахасан
познато је :
Маса блока (m) = 8 kg
Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²
Тежина блока (w) = mg = (8)(10) = 80 Њутна
Син 37^o = КСНУМКС
Цос 37^o = КСНУМКС
Коефицијент кинетичког трења (µ_k) = КСНУМКС
Питао Минимална спољашња сила (F) која држи блок тако да блок не клизи надоле
Јаваб :
Блок се не спушта ако F = w_x
Компонента гравитације паралелна са нагнутом равни :
w_x = в син θ = (80)(син 37) = (80)(0,6) = 48
f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4
Минимална сила F да блок не склизне надоле :
Ф + ф_k - в_x = КСНУМКС
F = w_x - ф_k = 48 – 6,4 = 41,6 Њутн

7.
Предмет масе 5,0 kg вуче се ужетом уз грубу нагнуту раван силом од 71 N (g = 10 m s).^-2, грех 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Ако је коефицијент трења између објекта и равни 0,4, убрзање које објекат доживљава је…
А. 0,5 мс^-2
Б. 2 мс^-2
Ц. 2,5 мс^-2
Д. 3 мс^-2
И. 5 мс^-2
Пембахасан
познато је :
Маса објекта (m) = 5 kg
Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²
Тежина објекта (w) = mg = (5)(10) = 50 Њутна
Сила F = 71 Њутн
Син 37^o = КСНУМКС
Цос 37^o = КСНУМКС
Коефицијент трења = 0,4
Питао Убрзање објекта (а)
Јаваб :
Резултантна сила
Прво израчунајте резултујућу силу која делује на тело.
Компонента гравитације паралелна са нагнутом равни :
w_x = в син θ = (50)(син 37) = (50)(0,6) = 30
Компонента гравитације нормална на нагнуту раван :
w_y = в цос θ = (50)(цос 37) = (50)(0,8) = 40
Нормална сила :
N = w_y = КСНУМКС
Кинетичка сила трења :
f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16
Резултантна сила која делује на нагнуту раван:
∑F = F – w_x - ф_k = 71 – 30 – 16 = 25 Њутна
Убрзање објекта
Убрзање објекта се израчунава помоћу формуле другог Њутновог закона:
a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/s²
Тачан одговор је Е.

8. Погледајте слику! Блок је у почетку у мировању, а затим је повучен силом F навише паралелно са нагнутом равни. Маса блока је 2 кг, коефицијент статичког трења = 0,3, а угао = 45^oДа би се блок померио нагоре, сила F мора бити… g = 10 m/s²

Пембахасан
Познато је да:
m = 2 kg, g = 10 m/s², = 45^o, м_s = КСНУМКС
Питање: Да би се блок померио тачно нагоре, колика је сила F?
Јаваб :

Информације: F = сила затезања, w = сила гравитације, w_x = компонента тежине блока паралелне са површином нагнуте равни, w_y = компонента тежине блока нормална на површину нагнуте равни, N = нормална сила, f_s = сила статичког трења.

У питању је познат коефицијент статичког трења, што значи да је површина нагнуте равни храпава тако да постоји сила трења која спречава кретање блока.
Да би се блок померио нагоре, сила F мора бити једнака w._x + ф_sОбјекат се креће нагоре када је F веће од w_x + ф_s.

w = mg = (2)(10) = 20 Њутна
w_x = w sin 45^o = (20)(½ √2) = 10√2 Њутна
w_y = w cos 45^o = (20)(½√2) = 10√2 Њутна
N = w_y = 10√2
f_s = μ_s N = (0,3)(10√2) = 3√2 Њутна

Тако да ће се блок померити нагоре:
F = w_x + ф_s = 10√2 + 3√2 = 13√2 Њутна
Тачан одговор је Ц.

9. Предмет масе 2 kg је постављен на нагнуту раван као што је приказано на слици испод. Ако је коефицијент статичког трења између блока и нагнуте равни 0,2√3 и g = 10 мс^{-КСНУМКС}, онда је резултујућа сила која помера објекат...

Пембахасан
Познато је да:
m = 2 kg, g = 10 m/s², = 30^o, м_s = 0,2√3
Питање: Резултантна сила која помера објекат?

Јаваб :

Трење увек инхибира кретање објекта, стога је смер силе трења приказан као супротан од смера кретања објекта. Претпоставља се да се објекат креће надоле, па је сила трења приказана као нагоре. Претпоставља се да се објекат креће надоле јер не постоји сила која га вуче нагоре.
w = mg = (2)(10) = 20 Њутна
w_x = w sin 30^o = (20)( ½ ) = 10 Њутн
w_y = w cos 30^o = (20)( ½ √3) = 10√3 Њутна
N = w_y = 10√3 Њутна
f_s = μ_s N = (0,2√3)(10√3) = (2)(3) = 6 Њутна
Резултантна сила која помера објекат је:
F = w_x - ф_s = 10 – 6 = 4 Њутн
w_x веће од f_s тако да се објекат креће надоле, у правцу w_x.
Тачан одговор је А.

Извор питања:

Питања из физике за национални испит за средњу школу/стручну средњу школу