Exempelfrågor om Newtons andra lag

8 exempel på frågor om Newtons andra lag

1. Ett föremål med massan 1 kg rör sig med en konstant acceleration på 5 m/s²Hur stor är den resulterande kraften som rör objektet?
Diskussion
Det är känt :
Objektets massa (m) = 1 kg
Acceleration (a) = 5 m/s²
Frågade den resulterande kraften som förflyttar ett föremål
Jawab :
Newtons andra lag säger att om det verkar en resulterande kraft på ett objekt, kommer objektet att uppleva en acceleration, där accelerationens storlek är direkt proportionell mot den resulterande kraftens storlek och omvänt proportionell mot objektets massa. Riktningen på objektets acceleration är densamma som riktningen på den resulterande kraften. Matematiskt sett:
Formelbeskrivning:
Sigma F = resulterande kraft d.v.s. total kraft (internationella enheter är kg m/s)² (även känd som Newton)
m = objektets massa (den internationella enheten är kilogram, förkortat kg)
a = acceleration (den internationella enheten är meter per sekund i kvadrat, förkortat m/s)²)
Så den resulterande kraften som rör objektet är:
2. Blockets massa = 1 kg, F = 2 Newton. Storleken och riktningen på blockets acceleration är…
Diskussion
Det är känt :
Blockets massa (m) = 1 kg
Kraft (F) = 2 Newton
Frågade blockets accelerationsstorlek och -riktning (a)
Jawab :
Blockaccelerationens riktning = kraftens riktning F

3. Blockets massa = 2 kg, F₁ = 5 Newton, F₂ = 3 Newton. Storleken och riktningen på blockets acceleration är…
Diskussion
Det är känt :
Blockets massa (m) = 2 kg
F₁ = 5 Newton
F₂ = 3 Newton
Frågade blockets accelerationsstorlek och -riktning (a)
Jawab :
4. Blockets massa = 2 kg, F₁ = 10 Newton, F₂ = 1 Newton. Storleken och riktningen på blockets acceleration är…
Diskussion
Det är känt :
Blockets massa (m) = 2 kg
F₂ = 1 Newton
F₁ = 10 Newton
F_1x =F₁ cos 60^o = (10)(0,5) = 5 Newton
Frågade blockets accelerationsstorlek och -riktning (a)
Jawab :
Blockaccelerationens riktning = den resulterande kraftens riktning = F:s riktning_1x

5. F₁ = 10 Newton, F₂ = 1 Newton, m₁ = 1 kg, m₂ = 2 kg. Storleken och riktningen på blockets acceleration är…

Diskussion
Det är känt :
Block 1:s massa (m₁) = 1 kg
Block 2:s massa (m₂) = 2 kg
F₁ = 10 Newton
F₂ = 1 Newton
Frågade blockets accelerationsstorlek och -riktning (a)
Jawab :

Blockaccelerationens riktning = den resulterande kraftens riktning = F:s riktning₁

[Engelska: Newtons andra rörelselag – problem och lösningar]

6. Flera krafter verkar på ett föremål med massan 5 kg, som visas i figuren. Om friktionskraften mellan föremålet och brädan är noll, är accelerationen som föremålet upplever...

A. 1 m/s²
B. 4 m/s²
C. 5 m/s²
D. 9 m/s²

Diskussion

Det är känt att:
Stil 1 (F₁) = 15 Newton (vänsterriktning)
Stil 2 (F₂) = 10 Newton (vänsterriktning)
Stil 3 (F₃) = 20 Newton (åt höger)
Objektets massa (m) = 5 kilogram
Fråga: Acceleration som objekt (a) upplever
Jawab:

Resulterande kraft:
∑F = F₁ + F₂ - F₃
∑F = 15 + 10 – 20
∑F = 25 – 20
∑F = 5 Newton
∑F = 5 kg m/s²
Riktningen på den resulterande kraften är densamma som riktningen på kraft 1 och riktningen på kraft 2, nämligen åt vänster.
Newtons andra lagformel:
∑F = ma
5 kg m/s² = (5 kg) a
5 m / s² = (5) en
a = (5 m/s²) / 5
a = 1 m/s²
Storleken på objektets acceleration är 1 m/s²Objektets accelerationsriktning = objektets rörelseriktning = den resulterande kraftens riktning = åt vänster
Det rätta svaret är A.

7.

Titta på bilden av krafterna som verkar på följande objekt! Om objektets massa är 2 kg, är accelerationen som kommer att uppstå på objektet...

A. 12,5 m/s²
B. 7,5 m/s²
C. 5,0 m/s²
D. 2,5 m/s²

Diskussion
Det är känt att:
Stil 1 (F₁) = 10 Newton (vänsterriktning)
Stil 2 (F₂) = 10 Newton (åt höger)
Stil 3 (F₃) = 5 Newton (åt höger)
Objektets massa (m) = 2 kilogram
Fråga: Acceleration som objekt (a) upplever
Jawab:
Resulterande kraft:
∑F = F₂ + F₃ - F₁
∑F = 10 + 5 – 10
∑F = 15 – 10
∑F = 5 Newton
∑F = 5 kg m/s²
Riktningen på den resulterande kraften är densamma som riktningen på kraft 2 och riktningen på kraft 3 är åt höger.
Newtons andra lagformel:
∑F = ma
5 kg m/s² = (2 kg) a
5 m / s² = (2) en
a = (5 m/s²) / 2
a = 2,5 m/s²
Storleken på objektets acceleration är 2 m/s²Objektets accelerationsriktning = objektets rörelseriktning = den resulterande kraftens riktning = åt höger
Det rätta svaret är D.

8. Flera krafter verkar på objekt B som visas på bilden.
Om massan av objekt B = 4 kg, är accelerationen som B upplever….
A. 2,5 m/s²
B. 4,0 m/s²
C. 5,0 m/s²
D. 9,0 m/s²
Diskussion
Det är känt att:
Stil 1 (F₁) = 20 Newton (åt höger)
Stil 2 (F₂) = 6 Newton (åt höger)
Stil 3 (F₃) = 10 Newton (vänsterriktning)
Objektets massa (m) = 4 kilogram
Fråga: Acceleration som B (a) upplever
Jawab:
Resulterande kraft:
∑F = F₁ + F₂ - F₃
∑F = 20 + 6 – 10
∑F = 26 – 10
∑F = 16 Newton
∑F = 16 kg m/s²
Riktningen på den resulterande kraften är densamma som riktningen på kraft 1 och riktningen på kraft 1 är åt höger.
Newtons andra lagformel:
∑F = ma
16 kg m/s² = (4 kg) a
16 m / s² = (4) en
a = (16 m/s²) / 4
a = 4 m/s²
Storleken på objektets acceleration är 4 m/s²Objektets accelerationsriktning = objektets rörelseriktning = den resulterande kraftens riktning = åt höger
Det rätta svaret är B.