Физика

1. Објекти маса = 2 кг, убрзање због гравитације = 9.8 м/с², коефицијент статичко трење = 0.2, коефицијент кинетичког трења = 0.1. Да ли је објекат у мировању или се убрзава? Ако је објекат убрзан, наћи (а) резултујућу силу (б) величину и смер кутије убрзање!

Решење

Познато:

Маса (m) = 2 kg

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

Коефицијент статичког трења (μ_s) = КСНУМКС

Коефицијент кинетичког трења (μ_k) = КСНУМКС

Тежина (w) = mg = (2)(9.8) = КСНУМКС Невтон

Хоризонтална компонента тежина (w_x) = w sin 30^o = (19.6)(0.5) = 9.8 Њутна

Вертикална компонента тежине (w_y) = w cos 30^o = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Њутна

Нормална сила (N) = w_y = 9.8√3 Њутна

Сила статичког трења (f_s) = (0.2)(9.8√3) = 1.96√3 Њутна = 3.39 Њутна

Сила кинетичког трења (f_k) = (0.1)(9.8√3) = 0.98√3 Њутна = 1.69 Њутна

Решење:

Објекат мирује ако је w_x < ф_s, објекат се креће надоле ако је w_x > ф_s.

w_x = 9.8 Њутна и f_s = 3.39 Њутна.

(а) нето сила

∑F = w_x - ф_k = 9.8 – 1.69 = 8.11 Њутн

(б) величина и смер убрзања

∑F = ма

8.11 = (2) а

а = КСНУМКС

Величина убрзања = 4.05 m/s² и смер убрзања = надоле.

2. Маса објекта = 4 кг, убрзање гравитације = 9,8 м/с²Коефицијент кинетичког трења = 0.2 и коефицијент статичког трења = 0.4. Величина силе F = 40 Њутна. Да ли је објекат у мировању или клизи надоле? Ако објекат клизи надоле, наћи (а) резултујућу силу (б) величину и смер убрзања!

Решење

Познато:

Маса (m) = 4 kg

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

Коефицијент статичког трења (μ_s) = КСНУМКС

Коефицијент кинетичког трења (μ_k) = КСНУМКС

Тежина (w) = mg = (4)(9.8) = 39.2 Њутна

Хоризонтална компонента тежине (w_x) = w sin 30^o = (39.2)(0.5) = 19.6 Њутна

Вертикална компонента тежине (w_y) = w cos 30^o = (392)(0..5√3) = 19.6√3 Њутна

Нормална сила (N) = w_y = 19.6√3 Њутна = 33.95 Њутна

статичка сила трења (f_s) = μ_s Н = (0,4)(33.95) = 13.58 Њутна

Кинетичка сила трења (f_k) = μ_k Н = (0.2)(33.95) = 6.79 Њутна

F = 40 Њутна

Решење:

Објекат клизи надоле ако је F < w_x + ф_sОбјекат клизи нагоре ако је F > w_x + ф_s.

F = 40 Њутн, w_x = 19.6 Њутна и f_s = 13.58 Њутна.

F је веће од w_x + ф_s па објекат клизи нагоре.

(а) Резултатна сила

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

(б) Величина и смер убрзања

∑F = ма

6.4 = (4) а

а = КСНУМКС

Величина убрзања је 1.6 м/с² а смер убрзања је нагоре.

[впдм_пацкаге ид = '481 ′]

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Њутнов други закон кретања
4. Сила трења
5. Кретање по хоризонталној површини без силе трења
6. Кретање два тела са истим убрзањем по неравној хоризонталној површини под дејством силе трења
7. Кретање по нагнутој равни без силе трења
8. Кретање по грубој нагнутој равни са силом трења
9. Кретање у лифту
10. Кретање тела је повезано ужетом и котурницама
11. Два тела са истом величином убрзања
12. Заобљавање равне криве – динамика кружног кретања
13. Заобљавање нагнуте кривине – динамика кружног кретања
14. Равномерно кретање у хоризонталном кругу
15. Центрипетална сила у равномерном кружном кретању

opširnije

1. Кутије маса = 2 кг, убрзање због гравитације = 9.8 м/с²Наћи (а) резултантну силу која убрзава кутију надоле (б) величину кутије убрзање.

Решење

Познато:

Маса (m) = 2 kg

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

тежина (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Њутна

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

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

Решење:

() нето заце који убрзава кутију

Нагнута раван је глатка, тако да нема силе трења. Једина сила која делује на објекат је w_x.

∑F = w_x

∑F = 9.8 Њутна

(Б) величина убрзања

∑F = ма

9.8 = (2) а

а = 9.8 / 2

а = 4.9 м/с²

Величина убрзања је 4.9 м/с², смер убрзања је надоле.

2. Коса раван је глатко тако да нема сила трењаМаса објекта је 3 кг, убрзање гравитације је 9.8 м/с²Одредити величину силе F ако (а) објекат мирује (б) објекат се креће надоле константним убрзањем 2 m/s² (ц) објекат се креће навише са константним убрзањем од 2 m/s².

Решење

Познато:

Маса (m) = 3 kg

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

Тежина (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 Њутна

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

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

Решење:

(а) Величина силе F ако је објекат у мировању

Први Њутнов закон Теорија кретања каже да ако је објекат у мировању, резултујућа сила која делује на њега је нула.

∑Ф = 0

П – С_x = КСНУМКС

F = w_x

F = 14.7 Њутна

(б) Величина силе F ако се објекат креће надоле константном брзином од 2 m/s²

∑F = ма

w_x – F = ма

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – Ф = 6

F = 14.7–6

F = 8.7 Њутна

(ц) Величина силе F ако се објекат креће навише константном брзином од 2 m/s²

∑F = ма

П – С_x = ма

F – 14.7 = (3)(2)

Ф – 14.7 = 6

Ф = 14.7 + 6

F = 20.7 Њутна

[впдм_пацкаге ид = '479 ′]

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Њутнов други закон кретања
4. Сила трења
5. Кретање по хоризонталној површини без силе трења
6. Кретање два тела са истим убрзањем по неравној хоризонталној површини под дејством силе трења
7. Кретање по нагнутој равни без силе трења
8. Кретање по грубој нагнутој равни са силом трења
9. Кретање у лифту
10. Кретање тела је повезано ужетом и котурницама
11. Два тела са истом величином убрзања
12. Заобљавање равне криве – динамика кружног кретања
13. Заобљавање нагнуте кривине – динамика кружног кретања
14. Равномерно кретање у хоризонталном кругу
15. Центрипетална сила у равномерном кружном кретању

opširnije

1. Маса Маса кутије 1 је 2 кг, маса кутије 2 је 4 кг, убрзање гравитације је 10 м/с², магнитуда силе F је 40 Њутна. Коефицијент кинетичког трења између кутије 1 и пода је 0.2, а коефицијент кинетичког трења између кутије 2 и пода је 0.3. Наћи (а) магнитуду и смер осе кутије убрзање (б) Величина силе којом кутија 1 делује на кутију 2 (F₁₂) и величина силе којом кутија 2 делује на кутију 1 (F₂₁).

Решење

Познато:

Маса кутије 1 (m₁) = 2 кг

Маса кутије 2 (m₂) = 4 кг

Убрзање гравитације (g) = 10 м/с²,

Сила F = 40 Њутна,

Коефицијент од кинетичко трење између кутије 1 са подом (μ_k1) = КСНУМКС

Коефицијент кинетичког трења између кутије 2 и пода (μ_k2) = КСНУМКС

тежина кутије 1 (w₁) = м₁ g = (2)(10) = 20 Њутна

Тежина кутије 2 (w₂) = м₂ g = (4)(10) = 40 Њутна

нормална сила деловање на кутију 1 (N₁) = в₁ = 20 Њутна

Нормална сила која делује на кутију 2 (N₂) = в₂ = 40 Њутна

Сила кинетичког трења која делује на кутију 1 (f_k1) = (μ_k1)(Н₁) = (0.2)(20) = 4 Њутна

Сила кинетичког трења која делује на кутију 2 (f_k2) = (μ_k1)(Н₂) = (0.3)(40) = 12 Њутна

Решење:

(а) Величина и смер убрзања кутије

ΣF = mA

Ф - f_k1 - ф_k2 = (м₁ + м₂) то

40 – 4 – 12 = (2 + 4) а

24 = 6 а

а = 24 / 6

а = 4 м/с²

Смер убрзања = смер резултујуће силе = десно.

(б) Величина силе којом кутија 1 делује на кутију 2 (F₁₂) и величина силе којом кутија 2 делује на кутију 1 (F₂₁).

Израчунај величину F₁₂ :

ΣF = mA

F₁₂ - ф_k2 = (м₂) то

F₁₂ – 12 = (4)(4)

F₁₂ - КСНУМКС = КСНУМКС

F₁₂ = КСНУМКС + КСНУМКС

F₁₂ = 28 Њутна

F₁₂ и Ф.₂₁ су силе акције и реакције које делују на различите објекте. F₁₂ и Ф.₂₁ има исту величину и супротан смер.

F₁₂ = 28 Њутна = F₂₁ = 28 Њутна.

2. Маса кутије 1 је 2 кг, маса кутије 2 је 4 кг, убрзање гравитације је 10 м/с², сила F је 40 N. Коефицијент кинетичког трења између кутије 1 и пода је 0.2, а коефицијент кинетичког трења између кутије 2 и пода је 0.3. Одредити (а) Величину и смер убрзања (б) Затегнутост ужета које повезује кутије. Занемарити масу ужета.

Познато:

Маса кутије 1 (m₁) = 2 кг

Маса кутије 2 (m₂) = 4 кг

Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²,

Сила F = 40 Њутна,

Коефицијент кинетичког трења између кутије 1 и пода је 0.2 (μ_k1) = КСНУМКС

Коефицијент кинетичког трења између кутије 2 и пода је 0.2 (μ_k2) = КСНУМКС

Тежина кутије 1 (w₁) = м₁ g = (2)(10) = 20 Њутна

Тежина кутије 2 (w₂) = м₂ g = (4)(10) = 40 Њутна

Нормална сила која делује на кутију 1 (N₁) = в₁ = 20 Њутна

Нормална сила која делује на кутију 2 (N₂) = в₂ = 40 Њутна

Сила кинетичког трења која делује на кутију 1 (f_k1) = (μ_k1)(Н₁) = (0.2)(20) = 4 Њутна

Сила кинетичког трења која делује на кутију 2 (f_k2) = (μ_k1)(Н₂) = (0.3)(40) = 12 Њутна

Решење:

(а) величина и смер убрзања

ΣF = mA

Ф - f_k1 - ф_k2 = (м₁ + м₂) то

40 – 4 – 12 = (2 + 4) а

24 = 6 а

а = 24 / 6

а = 4 м/с²

Величина убрзања је 4 м/с², смер убрзања = смер резултујуће силе = десно.

(б) Затегнутост кабла

Силе које делују на кутију 1 у хоризонталном смеру су затезање 1 (T₁) десно и сила кинетичког трења 1 (f_k1) лево. Примените други Њутнов закон:

ΣF = mA

T₁ - ф_k1 = м₁ a

T₁ - КСНУМКС = (2)(4)

T₁ - КСНУМКС = КСНУМКС

T₁ = 8 + 4 = 12 Њутна

Силе које делују на кутију 2 у хоризонталном смеру су затезање 2 (T₂) лево и сила кинетичког трења 2 (f_k2) удесно. Примени Њутнов други закон :

ΣF = mA

П – Т₂ - ф_k2 = м₂ a

40 – Т₂ – 12 = (4)(4)

28 – Т₂ = КСНУМКС

T₂ = 28 – 16 = 12 Њутн

Затегнутост ужета које повезује кутије = Т₁ = Т₂ = Т = 12 Њутна.

[впдм_пацкаге ид = '493 ′]

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Њутнов други закон кретања
4. Сила трења
5. Кретање по хоризонталној површини без силе трења
6. Кретање два тела са истим убрзањем по неравној хоризонталној површини под дејством силе трења
7. Кретање по нагнутој равни без силе трења
8. Кретање по грубој нагнутој равни са силом трења
9. Кретање у лифту
10. Кретање тела повезаних ужетом и котурницама
11. Два тела са истом величином убрзања
12. Заобљавање равне криве – динамика кружног кретања
13. Заобљавање нагнуте кривине – динамика кружног кретања
14. Равномерно кретање у хоризонталном кругу
15. Центрипетална сила у равномерном кружном кретању

opširnije

1. Маса објекта 1 је 2 кг, маса објекта 2 је 4 кг, убрзање гравитације је 10 м/с², величина силе F је 12 Њутна. Одредити величину и смер убрзања тела.

Познато:

m₁ = 2 кг, м₂ = 4 кг, g = 10 м/с², F = 12 Њутна

hteo :

Решење:

ΣF = ма

F = (м₁ + м₂) то

12 = (2 + 4) а

12 = 6 а

а = 12 / 6

а = 2 м/с²

Величина убрзања је 2 м/с², смер убрзања = смер резултујуће силе = десно.

2. Маса маса објекта 1 је 2 кг, маса објекта 2 је 4 кг, убрзање гравитације је 10 м/с², магнитуда силе F је 24 N. Одредити магнитуду и смер убрзање.

Познато:

m₁ = 2 кг, м₂ = 4 кг, g = 10 м/с², F = 24 Њутна

Трази се: убрзање (а)

Решење:

ΣF = ма

F = (м₁ + м₂) то

24 = (2 + 4) а

24 = 6 а

а = 24 / 6

а = 4 м/с²

Смер убрзања = смер резултујуће силе = десно.

[впдм_пацкаге ид = '474 ′]

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Њутнов други закон кретања
4. Сила трења
5. Кретање по хоризонталној површини без силе трења
6. Кретање два тела са истим убрзањем по неравној хоризонталној површини под дејством силе трења
7. Кретање по нагнутој равни без силе трења
8. Кретање по грубој нагнутој равни са силом трења
9. Кретање у лифту
10. Кретање тела је повезано ужетом и котурницама
11. Два тела са истом величином убрзања
12. Заобљавање равне криве – динамика кружног кретања
13. Заобљавање нагнуте кривине – динамика кружног кретања
14. Равномерно кретање у хоризонталном кругу
15. Центрипетална сила у равномерном кружном кретању

opširnije

Решени проблеми из Њутнових закона кретања - Сила статичког и кинетичког трења

1. Предмет лежи на хоризонталном поду. Коефицијент статичког трења је 0.4 убрзање гравитације је 9.8 м/с²Одредити (а) максималну силу статичког трења (б) минималну силу F 

Решење

Познато:

Маса (м) = 1 кг

Коефицијент статичког трења (μ_s) = КСНУМКС

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

тежина (w) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 Њутна

Нормална сила (N) = w = 10 Њутн

Тражи се:

() Максимална сила статичког трења (б) Тхе минимална сила F

Решење:

() Максимална сила статичког трења

f_s = μ_s N

f_s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 Њутна

(б) Тхе минимална сила F

Ако сила F делује на објекат, али се објекат не помера, онда мора постојати сила статичког трења коју под делује на објекат. Ако објекат почне да се креће, сила статичког трења је прекорачена, мора постојати сила кинетичког трења. Објекат почиње да се креће ако је F већа од максималне силе статичког трења.

Дакле, минимална сила F = максимална сила статичког трења = 3.92 Њутна.

2. Кутија масе 1 кг вуче се дуж хоризонталне површине силом F, тако да се кутија креће константном брзином. Ако је коефицијент кинетичког трења 0.1, одредите величину силе F! (g = 9.8 m/s²)

Познато:

Кинетички коефицијент трења (μ_k) = КСНУМКС

Маса кутије (m) = 1 kg

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

Тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Њутна

Нормална сила (N) = w = 9.8 Њутна

hteo : Ф

Решење:

Први Њутнов закон каже да ако на објекат не делује резултујућа сила, сваки објекат остаје у стању мировања, односно креће се константном брзином у правој линији.

Дакле, ако се објекат креће брзином константна брзина, не сме постојати нето сила (ΣФ = 0)Сила F делује на објекат у десном смеру, тако да сила кинетичког трења делује на објекат у левом смеру.

∑Ф = 0

Ф–ф_k = КСНУМКС

F = f_k

Сила кинетичког трења:

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

објекат се креће константном брзином, F = f_k = 0.98 Њутна

3. Предмет клизи низ коса раван са константном брзином. Одредити кинетички коефицијент трења (μ_k). г = 9.8 м/с²

Решење

w = тежина, w_x = хоризонтална компонента тежине, тачке дуж нагиба, w_y = вертикална компонента тежине, нормална на нагнуту раван, N = нормална сила, f_k = сила кинетичког трења.

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Њутна

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

w_y = w cos 30^o = (9.8 Н)(0.5)√3 = КСНУМКС√3 Њутн

Нормална сила (N) = w_y = 4.9√3 Њутн

Тражи се: коефицијент кинетичког трења (μ_k)

Решење:

Објекат клизи низ нагнуту раван константном брзином тако да је резултујућа сила = 0.

∑Ф = 0

w_x - ф_k = КСНУМКС

w_x = ф_k

w_x = μ_k N

КСНУМКС = μ_k (5√3)

μ_k = КСНУМКС / 5√3

μ_k = КСНУМКС /√3

μ_k = КСНУМКС

[впдм_пацкаге ид = '472 ′]

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Њутнов други закон кретања
4. Сила трења
5. Кретање по хоризонталној површини без силе трења
6. Кретање два тела са истим убрзањем по неравној хоризонталној површини под дејством силе трења
7. Кретање по нагнутој равни без силе трења
8. Кретање по грубој нагнутој равни са силом трења
9. Кретање у лифту
10. Кретање тела повезаних ужетом и котурницама
11. Два тела са истом величином убрзања
12. Заобљавање равне криве – динамика кружног кретања
13. Заобљавање нагнуте кривине – динамика кружног кретања
14. Равномерно кретање у хоризонталном кругу
15. Центрипетална сила у равномерном кружном кретању

opširnije

Решени проблеми у Њутновим законима кретања – Њутнов други закон кретања 

1. Објекат масе 1 кг убрзава се константном брзином од 5 m/s²Процените нето силу потребну за убрзање објекта.

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Убрзање (а) = 5 м/с²

hteo : нето сила (∑F)

Решење:

Користимо други Њутнов закон да бисмо добили резултујућу силу.

∑F = ма

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

2. Маса тела масе 1 кг, нето сила ∑F = 2 Њутна. Одредити величину и смер убрзања тела….

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Нето сила (∑F) = 2 Њутн

hteo Величина и смер убрзања (а)

Решење:

a = ∑F / m

а = 2 / 1

а = 2 м/с²

Смер убрзања = смер резултујуће силе (∑F)

3. Маса објекта = 2 кг, F₁ = 5 Њутна, Ф₂ = 3 Њутна. Величина и смер убрзања је…

Познато:

Маса (m) = 2 kg

F₁ = 5 Њутна

F₂ = 3 Њутна

Тражи се: Величина и смер убрзања (а)

Решење:

нето сила:

∑Ф = Ф₁ - Ф₂ = 5 – 3 = 2 Њутн

Величина убрзања:

a = ∑F / m

а = 2 / 2

а = 1 м/с²

Смер убрзања = смер резултујуће силе = смер F₁

4. Маса објекта = 2 кг, F₁ = 10 Њутна, Ф₂ = 1 Њутна. Величина и смер убрзања је…

Познато:

Маса (m) = 2 kg

F₂ = 1 Њутна

F₁ = 10 Њутна

F_1x = Ф.₁ цос КСНУМКС^o = (10)(0.5) = 5 Њутна

hteo Величина и смер убрзања (а)

Решење:

Нето сила:

∑Ф = Ф_1x - Ф₂ = 5 – 1 = 4 Њутн

Величина убрзања:

a = ∑F / m

а = 4 / 2

а = 2 м/с²

Смер убрзања = смер резултујуће силе = смер F_1x

КСНУМКС. Ф₁ = 10 Њутна, Ф₂ = 1 Њутн, м₁ = 1 кг, м₂ = 2 кг. Величина и смер убрзања су…

Познато:

Маса 1 (м₁) = 1 кг

Маса 2 (м₂) = 2 кг

F₁ = 10 Њутна

F₂ = 1 Њутна

hteo Величина и смер убрзања (а)

Решење:

Нето сила:

∑Ф = Ф₁ - Ф₂ = 10 – 1 = 9 Њутн

Величина убрзања:

a = ∑F / (m₁ + м₂)

а = 9 / (1 + 2)

а = 9 / 3

а = 3 м/с²

Смер убрзања = смер резултујуће силе = смер F₁

6.

Блок масе 40 кг убрзан силом од 200 N. Убрзање блока је 3 м/s²Одредити величину силе трења коју блок трпи.

А. 15 Н.

Б. 40 Н.

Ц. 43 Н.

Д. 80 Н.

Познато:

Маса (m) = 40 kg

Сила (F) = 200 N

Убрзање (а) = 3 м/с²

Трази се: Сила трења (F_g)

Решење:

Једначина Њутнов други закон кретања

∑F = ма

∑F = нето сила, m = маса, a = убрзање

Смер силе F је десно, смер силе трења је лево (смер силе трења је супротан од смера кретања објекта).

Изаберите десно као позитивно, а лево као негативно.

∑F = ма

Ф – Ф_g = ма

200 – Ф_g = (40)(3)

200 – Ф_g = КСНУМКС

F_g = КСНУМКС - КСНУМКС

F_g = 80 Њутна

Тачан одговор је Д.

7. Блок А масе 100 грама поставити изнад блока Б масе 300 грама, а затим блок Б потиснути вертикално нагоре силом од 5 N. Одредити нормална сила деловање блока Б на блок А.

А. 1 Н.

Б. 1.25 Н.

Ц. 2 Н.

Д. 3 Н.

Познато:

Сила (F) = 5 Њутн

Маса блока А (м_A) = 100 грама = 0.1 кг

Маса блока Б (м_B) = 300 грама = 0.3 кг

Убрзање гравитације (g) = 10 м/с²

тежина блока А (в_A) = (0.1 кг)(10 м/с²) = 1 kg m/s² = 1 Њутна

Тежина блока Б (w_B) = (0.3 кг)(10 м/с²) = 3 kg m/s² = 3 Њутна

Тражи се: Нормална сила коју блок Б делује на блок А

Решење:

Постоји неколико сила које делују на оба блока, као што је приказано на слици.

F = сила гурања (делује на блок Б)

w_A = тежина блока А (дејство на блок А)

w_B = тежина блока Б (дејство на блок Б)

N_A = нормална сила којом блок Б делује на блок А (Делује на блок А)

N_A' = нормална сила којом блок А делује на блок Б (Делује на блок Б)

Применити Њутнов други закон кретања на оба блока:

∑F = ма

П – С_A - в_B + Н_A - Н_A' = (м_A + м_B) то

N_A и Н_A' су силе акције и реакције које имају исту величину, али супротног смера, па су елиминисане из једначине.

П – С_A - в_B = (м_A + м_B) то

5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) а

5 – 4 = (0.4) а

1 = (0.4) а

а = 1 / 0.4

а = 2.5 м/с²

Примените Њутнов други закон кретања на блок А:

∑F = ма

N_A - в_A = м_A a

N_A – 1 = (0.1)(2.5)

N_A - КСНУМКС = КСНУМКС

N_A = КСНУМКС + КСНУМКС

N_A = 1.25 Њутна

Тачан одговор је Б.

8. Предмет тежине 4 N ослоњен је на уже и котур. Сила од 2 N делује на блок, а један крај ужета вуче сила од 9 N. Одредите резултујућу силу која делује на предмет X.

A. 3 N навише

Б. 4 С надоле

C. 9 N навише

D. 9 N надоле

Познато:

Тежина X (w_X) = 4 Њутна

Вучна сила (F_x) = 2 Њутна

Сила затезања (F_T) = 9 Њутна

Трази се: Резултатна сила делује на објекат X

Решење:

Вертикално нагоре силе које делују на објекат

Сила затезања је исте величине у свим деловима ужета. Дакле, сила затезања је 9 N.

Вертикално надоле силе које делују на објекат

На објекат X делују две силе и обе силе су усмерене вертикално надоле, хоризонтална компонента тежине w_x и хоризонтална компонента силе F_x.

Нето сила која делује на објекат

F_T - в_X - Ф_x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3

Резултатна сила која делује на објекат X је 3 Њутна, вертикално нагоре.

Тачан одговор је А.

9. Објекат који је у почетку у мировању на глаткој хоризонталној површини. На објекат делује сила од 16 N, тако да објекат убрзава брзином од 2 m/s.²Ако исти предмет мирује на грубој хоризонталној површини, тако да на њега делује сила трења од 2 N, онда одредите убрзање предмета ако на њега делује иста сила од 16 N.

А. 1.75 м/с²

Б. 1.50 м/с²

C. 1.00 м/с²

D. 0.88 м/с²

Познато:

Сила (F) = 16 Њутна = 16 кг м/с²

Убрзање (а) = 2 м/с²

Сила трења (F_фриц) = 2 Њутн = 2 кг м/с²

Тражи се: Убрзање објекта?

Решење:

Глатка хоризонтална површина (без силе трења):

∑F = ма

F = ма

16 = (м)²

м = 16 / 2

м = 8 кг

Маса објекта је 8 килограма.

Груба хоризонтална површина (постоји сила трења):

∑F = ма

Ф – Ф_фриц = ма

16 – 2 = 8 а

14 = 8 а

а = 14 / 8

а = 1.75 м/с²

Убрзање објекта је 1.75 м/с².

Тачан одговор је А.

10. Том и Ендру гурају предмет на глатком поду. Том гура предмет силом од 5.70 N. Ако је маса предмета 2.00 kg и убрзање које предмет доживљава 2.00 ms^-2, затим одредите величину и смер силе коју делује Том.

A. 1.70 N и њен смер је супротан сили којом делује Андреј.

Б. 1.70 N и њен смер је исти као сила којом делује Ендру

C. 2.30 N и њен смер је супротан сили којом делује Андрија.

D. 2.30 N и њен смер је исти као сила којом делује Андрија.

Познато:

Сила гурања којом делује Ендру (F₁) = 5.70 Њутна

Маса објекта (m) = 2.00 kg

Убрзање (а) = 2.00 м/с²

Тражи се: Величина и смер силе којом делује Том (F₂)?

Решење:

Применити други Њутнов закон кретања:

∑F = ма

F₁ + Ф₂ = ма

5.70 + Ф₂ = (2)(2)

5.70 + Ф₂ = КСНУМКС

F₂ = КСНУМКС - КСНУМКС

F₂ = – 1.7 Њутн

Знак минус је означавао да (F₂) је супротно деловању силе гурања од стране Ендруа (Ф₁).

Тачан одговор је А.

11. Ако је маса блока иста, која слика приказује најмање убрзање?

Решење

Нето сила А:

ΣФ = 4 Н + 2 Н – 3 Н = 6 Н – 3 Н = 3 Њутна, лево

Нето сила Б:

ΣФ = 2 Н + 3 Н – 4 Н = 5 Н – 4 Н = 1 Њутна, десно

Нето сила C:

ΣФ = 4 Н + 3 Н – 2 Н = 7 Н – 2 Н = 5 Њутна, десно

Нето сила D:

ΣФ = 3 Н + 4 Н + 2 Н = 9 Њутна, десно

Једначина другог Њутновог закона:

ΣF = mA

a = ΣF / m

a = убрзање, ΣF = нето сила, m = маса

На основу горње формуле, убрзање (а) је директно пропорционално резултујућој сили (ΣF) и обрнуто пропорционално маси (m). Ако је маса објекта иста, што је већа резултујућа сила, то је веће убрзање или што је мања резултујућа сила, то је мање убрзање.
На основу горњег прорачуна, најмања нето сила је 1 Њутн, тако да је и убрзање најмање.

Тачан одговор је Б.

12. На објекат масе 20 kg делују неке силе, као што је приказано на слици испод.

Одредити убрзање објекта.

Познато:

Маса објекта (m) = 20 kg

Нето сила (ΣФ) = 25 Н + 30 Н – 15 Н = 40 Н

Трази се: Убрзање објекта

Решење:

Убрзање објекта израчунато помоћу једначине другог Њутновог закона:

ΣF = mA

а = ΣФ / м = 40 Н / 20 кг = 2 Н/кг = 2 м/с²

13. Која од доле наведених изјава описује Њутнов трећи закон?

(1) Путници су се гурали напред када је аутобус нагло закочио

(2) Б.књиге на папиру не падају када се папир брзо повуче

(3) Када играте скејтборд, када стопало гура тло уназад, скејтборд ће клизити напред

(4) Очамци потиснути уназад, а чамци се крећу напред

Решење:

(1) Први Њутнов закон

(2) Њутнов први закон

(3) Њутнов трећи закон

(4) Њутнов трећи закон

[впдм_пацкаге ид = '470 ′]

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Њутнов други закон кретања
4. Сила трења
5. Кретање по хоризонталној површини без силе трења
6. Кретање два тела са истим убрзањем по неравној хоризонталној површини под дејством силе трења
7. Кретање по нагнутој равни без силе трења
8. Кретање по грубој нагнутој равни са силом трења
9. Кретање у лифту
10. Кретање тела је повезано ужетом и котурницама
11. Два тела са истом величином убрзања
12. Заобљавање равне криве – динамика кружног кретања
13. Заобљавање нагнуте кривине – динамика кружног кретања
14. Равномерно кретање у хоризонталном кругу
15. Центрипетална сила у равномерном кружном кретању

opširnije

Решени задаци из Њутнових закона кретања – Нормална сила 

1. Предмет који лежи на столу, приказан на слици испод. Маса предмета је 1 кг. Убрзање гравитације је 9.8 м/с²Одредити нормалну силу којом сто делује на предмет.

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

Тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Њутна

Трази се: нормална сила (N)

Решење:

Објекат мирује на столу, тако да је резултујућа сила на објекат једнака нули (први или други Њутнов закон). Тежина објекта делује вертикално надоле, према центру Земље. Мора постојати још једна сила на објекту да би се уравнотежило Сила гравитацијеПредмет који се наслања на сто, тако да сто делује навише. Сила коју сто делује се често назива нормална сила (N). Нормално значи управно.

Изаберите смер нагоре као позитивни y-правац. Резултат силе на објекат је:

∑Fy = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = 9.8 Њутна

Нормална сила на предмет, коју врши сто, усмерена нагоре је 9.8 N.

2. Два предмета леже на столу. Маса објекта 1 (м₁) = 1 kg, маса објекта 2 (m₂) = 2 кг, убрзање гравитације (g) = 9.8 м/с²Одредити величину и смер нормалне силе којом делује m₂ на м₁ и нормална сила коју сто делује на m₂.

Решење

Познато:

Маса објекта 1 (m₁) = 1 кг

Маса објекта 2 (m₂) = 2 кг

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

тежина објекта 1 (w₁) = м₁ g = (1)(9.8 м/с²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Њутна

Тежина објекта 2 (w₂) = м₂ g = (2)(9.8 м/с²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Њутна

Тражи се: N₁ и Н₂

Решење:

(а) Нормална сила коју делује m₂ до м₁ (N₁)

N₁ = w₁ = 9.8 Њутна

Смер N₁ је усмерен нагоре.

(б) Нормална сила којом сто делује на м₂ (N₂)

N₂ = w₁ + в₂ = 9.8 Њутна + 19.6 Њутна = 29.4 Њутна

Смер N₂ је усмерен нагоре.

3. Предмет који лежи на столу. Маса предмета је 2 кг, убрзање гравитације је 9.8 м/с²Величина силе F је 10 Њутна. Наћи величину и смер нормалне силе којом сто делује на предмет.

Решење

Познато:

Маса објекта (m) = 2 kg

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

Тежина (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Њутна

Сила F (F) = 10 Њутна

hteo : величина и смер нормалне силе (N)

Решење:

смер нормалне силе је нагоре.

Величина нормалне силе:

∑Ф = 0

Н – Ф – в = 0

Н = Ф + в

N = 10 Њутна + 20 Њутна

N = 30 Њутна

4. Предмет који лежи на столу. Маса предмета је 1 кг, убрзање гравитације је 9,8 м/с², сила F₁ је 10 N и сила F₂ је 20 N. Одредити величину и смер нормалне силе којом сто делује на предмет. g = 9.8 m/s²

Решење

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

Тежина (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Њутна

F₁ = 10 Њутна

F₂ = 20 Њутна

Тражи се: величина и смер нормалне силе (N)

Решење:

Правац нормалне силе је нагоре.

Величина нормалне силе:

∑Ф = 0

Н – Ф₂ – w + F₁ = КСНУМКС

Н = Ф₂ + w – F₁

N = 20 Њутна + 9.8 Њутна – 10 Њутна

N = 19.8 Њутна

5. Маса објекта (m) = 2 kg, убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s², угао = 30^oНаћи величину и смер нормалне силе која делује на тело.

Решење:

w је тежина, w_x је хоризонтална компонента тежине, w_y је вертикална компонента тежине, N је нормална сила.

Познато:

маса (m) = 2 kg

убрзање гравитације (g) = 9.8 m/s²

тежина (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Њутна

w_x = w sin 60^o = (19.6 Н)(0.5)√3= КСНУМКС√3 Њутн

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

Трази се: нормална сила (Н)

Решење:

∑Ф = 0

С – З_y = КСНУМКС

N = w_y

N = 9.8 Њутна

[впдм_пацкаге ид = '467 ′]

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Њутнов други закон кретања
4. Сила трења
5. Кретање по хоризонталној површини без силе трења
6. Кретање два тела са истим убрзањем по неравној хоризонталној површини под дејством силе трења
7. Кретање по нагнутој равни без силе трења
8. Кретање по грубој нагнутој равни са силом трења
9. Кретање у лифту
10. Кретање тела је повезано ужетом и котурницама
11. Два тела са истом величином убрзања
12. Заобљавање равне криве – динамика кружног кретања
13. Заобљавање нагнуте кривине – динамика кружног кретања
14. Равномерно кретање у хоризонталном кругу
15. Центрипетална сила у равномерном кружном кретању

opširnije

Решени задаци из Њутнових закона кретања – Маса и тежина

1. Тежина масе 1 кг на површини Земље је… g = 9.8 m/s²

Познато:

Маса (m) = 1 kg

убрзање услед гравитације на површини Земље (g) = 9.8 м/с²

Трази се: тежина (w)

Решење:

w = mg

m = маса (СИ јединица за масу је килограм, kg)

g = убрзање гравитације (СИ јединица за g је m/s²)

w = тежина (СИ јединица за w је kg m/s² или Њутн)

Тежина:

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

2.

(а) Нацртајте сила гравитације (тежина) која делује на објекат када је објекат у мировању на столу, као што је приказано на слици (а).

(б) Нацртајте силу гравитације (тежину) и њене компоненте које делују на предмет који клизи низ предмет коса раван, као што је приказано на слици (б)

Решење

Правац тежине је надоле према центру Земље.

w_x = хоризонтална компонента тежине и w_y = вертикална компонента тежине

3. Маса кутије је 1 кг, а убрзање гравитације је 9.8 м/с²Наћи (а) тежину (б) хоризонталну компоненту и вертикалну компоненту тежине.

Решење

Тежина: w = mg = (1 kg)(9.8 m/s²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Њутна

Хоризонтална компонента тежине:

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

Вертикална компонента тежине:

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

[впдм_пацкаге ид = '458 ′]

1. Маса и тежина
2. Нормална сила
3. Њутнов други закон кретања
4. Сила трења
5. Кретање по хоризонталној површини без силе трења
6. Кретање два тела са истим убрзањем по неравној хоризонталној површини под дејством силе трења
7. Кретање по нагнутој равни без силе трења
8. Кретање по грубој нагнутој равни са силом трења
9. Кретање у лифту
10. Кретање тела је повезано ужетом и котурницама
11. Два тела са истом величином убрзања
12. Заобљавање равне криве – динамика кружног кретања
13. Заобљавање нагнуте кривине – динамика кружног кретања
14. Равномерно кретање у хоризонталном кругу
15. Центрипетална сила у равномерном кружном кретању

opširnije

Решени проблеми у линеарном кретању – кретање горе и доле у ​​слободном паду

1. Особа баца лопту навише у ваздух почетном брзином од 20 m/s. Израчунајте колико високо ће летети. Занемарите отпор воде. Убрзање услед гравитације (g) = 10 м/с².

Решење

Користимо једну од ових кинематичких једначина за кретање константним убрзањем, како је приказано испод.

v_t = в_o + на

s = v_o t + ½ на²

v_t² = в_o² + 2 осовине

Познато:

Смер нагоре бирамо као позитиван, а смер надоле као негативан.

Почетна брзина (v_o) = 20 m/s (позитивно навише)

Убрзање гравитације (g) = – 10 m/s² (негативно надоле).

Коначна брзина (v_t) = 0 (његова брзина је нула на тренутак у највишој тачки)

Тражи се: Максимална висина (h)

Решење:

v_t² = в_o² + 2 гх

0 = (20²) + 2(-10) сати

0 = 400 – 20 сати

400 = 20 сати

h = 400 / 20 = 40 / 2 = 20 метара

2. Особа баца камен навише брзином од 20 м/с док стоји на ивици литице, тако да камен може пасти до подножја литице 100 метара ниже.

(а) Колико је времена потребно лопти да стигне до подножја литице (б) Коначна брзина непосредно пре него што камен удари о тло. Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²Занемарите отпор ваздуха.

Познато:

Смер нагоре бирамо као позитиван, а смер надоле као негативан.

Највиша (h) = -100 метара (негативно јер је коначна позиција испод почетне позиције)

Почетни брзина (v_o) = 20 m/s (позитивно навише)

Убрзање гравитације (g) = -10 m/s² (негативно надоле)

Тражи се:

(а) Време у ваздуху или временски интервал (t)

(б) Коначна брзина (v_t)

Решење:

(а) Временски интервал (t)

Познато:

Највиша (h) = -100 метара (негативно јер је коначна позиција испод почетне позиције)

Почетна брзина (v_o) = 20 m/s (позитивно навише), Убрзање гравитације (g) = -10 m/s² (негативно надоле).

h = v_o т + ½ гт²

-100 = (20) t + ½ (-10) t²

-100 = 20 т – 5 т²

-5 т² + 20 т + 100 = 0

Користимо квадратну формулу:

(б) Коначна брзина

v_t² = в_o² + 2 гх

v_t² = (20²) + 2 (-10)(-100)

v_t² = КСНУМКС + КСНУМКС

v_t² = КСНУМКС

v_t = 49 м/с

[впдм_пацкаге ид = '515 ′]

[впдм_пацкаге ид = '517 ′]

1. Удаљеност и померање
2. Просечна брзина и просечна брзина
3. Константна брзина
4. Константно убрзање
5. Кретање слободног пада
6. Кретање надоле у ​​слободном паду
7. Кретање горе-доле у ​​слободном паду

opširnije

Решени проблеми у линеарном кретању – кретање надоле у ​​слободном паду

1. Лопта је бачена вертикално надоле почетном брзином 10 m/s и досеже тло за 2 секунде. Израчунати коначну брзину непосредно пре него што лопта досегне тло. Убрзање гравитације (g) = 10 м/с²Занемарите отпор ваздуха.

Познато:

Почетна брзина (v_o) = 10 м/с

Протекло време (t) = 2 секунде

Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²

Жељена: Коначна брзина (v_t)

Решење:

Убрзање 10 м/с² значи повећање брзине за 10 м/с у секунди. После 3 секунде, брзина = 30 м/с.

Коначна брзина = 10 m/s + 20 m/s = 30 m/s.

Кинематске једначине за кретање константним убрзањем, као што је приказано испод:

v_t = в_o + у ………. 1

h = v_o t + ½ на² ………. 2

v_t² = в_o² + 2 ах ………. 3

v_t = в_o + гт

v_t = 10 + (10)(2)

v_t = 10 + 20 = 30 м/с

Коначна брзина = v_t = 30 м/с

2. Камен је бачен вертикално надоле са моста почетном брзином од 5 m/s и доспева до воде за 2 секунде. Израчунајте висину моста.

Познато:

Почетна брзина (v_o) = 5 м/с

Протекло време (t) = 2 секунде

Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²

Тражи се: висина моста (h)

Решење:

h = v_o т + ½ гт²

h = (5)(2) + ½ (10)(2)²

h = 10 + (5)(4)

h = 10 + 20

h = 30 метара

3. Лопта је бачена вертикално надоле почетном брзином 10 m/s са висине од 80 метара. Наћи (а) Време у ваздуху (б) Коначну брзину непосредно пре него што лопта падне на тло.

Познато:

висина (в) = 80 метара

Почетна брзина (v_o) = 10 м/с

Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²

Тражи се:

(а) Временски интервал (t)

(б) Коначна брзина (v_t)

Решење:

(а) Временски интервал (t)

Коначна брзина:

v_t² = в_o² + 2 гх

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

v_t = 41 м/с

Временски интервал (t):

v_t = в_o + гт

41 = 10 + (10)(t)

41 – 10 = 10 т

31 = 10 т

t = 31 / 10 = 3,1 секунде

(б) Коначна брзина (v_t) ?

v_t = 41 м/с

[впдм_пацкаге ид = '513 ′]

[впдм_пацкаге ид = '517 ′]

1. Удаљеност и померање
2. Просечна брзина и просечна брзина
3. Константна брзина
4. Константно убрзање
5. Кретање слободног пада
6. Кретање надоле у ​​слободном паду
7. Кретање горе-доле у ​​слободном паду

opširnije