Mfano wa Mwendo wa Kuzunguka

Mifano 2 ya Maswali ya Mwendo wa Kuzunguka

1. Kitu chenye umbo la silinda (I = mR)2) ikiviringika bila kuteleza juu ya ndege iliyoinama kwa kasi ya awali ya 10 m/s. Ndege iliyoinama ina pembe ya mwinuko ya θ yenye tan θ = 0,75. Ikiwa kasi inatokana na mvuto g = 10 m/s-2 na kasi ya kitu hupungua hadi 5 ms-1 kisha umbali uliosafiriwa kwenye ndege iliyoegemea na kitu hicho ni….
A. mita 12,5
B. mita 10
C. 7,5 m
D. mita 5
M. mita 2,5
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Wakati wa hali ya silinda yenye mashimo (I) = m R2
Pembe ya mwinuko wa ndege iliyoelekezwa = θ, ambapo tangent θ = 0,75 = 75/100 = mbele / chini
Majadiliano ya maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia ya SMA ya 2014 - Mwendo wa Kuzunguka - 4Dhambi θ = mbele / oblique = 75/125 = 3/5 = 0,6
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s2
Kasi ya awali (v)o) = 10 m/s
Kasi ya mwisho (v)t) = 5 m/s
Aliuliza: Umbali uliosafiriwa na kitu hicho!
Jibu:
Hesabu urefu uliofikiwa na silinda kwa kutumia fomula ya sheria ya uhifadhi wa nishati ya mitambo:

Majadiliano ya maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia ya SMA ya 2014 - Mwendo wa Kuzunguka - 1

Urefu wa awali (h)o) = mita 0
Kasi ya awali (v)o) = 10 m/s
Kasi ya mwisho (v)t) = 5 m/s
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s2

Majadiliano ya maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia ya SMA ya 2014 - Mwendo wa Kuzunguka - 2Silinda hupanda hadi urefu wa mita 7,5. Umbali unaosafiriwa na silinda ni:

Majadiliano ya maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia ya SMA ya 2014 - Mwendo wa Kuzunguka - 3

Umbali unaosafiriwa na silinda ni mita 12,5.
Jibu sahihi ni A.

Maelezo ya fomula:
o = awali, t = mwisho, EM = nishati ya mitambo, EP = nishati inayowezekana, EK = nishati ya kinetiki, m = uzito, g = kasi kutokana na mvuto, h = urefu, v = kasi ya mstari, ω = kasi ya angular, I = wakati wa hali ya hewa, R = radius ya silinda

2. Silinda imara (I = ½ mR2) yenye uzito wa kilo 3 ikiviringika bila kuteleza juu ya ndege iliyoinama kwa njia isiyo na mpangilio ambayo ina pembe ya mwinuko ya θ na sin θ = 0,6. Ikiwa kasi inatokana na mvuto g = 10 m/s-2 na kasi ya awali ya kitu ni 10 m/s, kisha urefu wa njia iliyoinama ambayo kitu husafiri kabla ya kusimama ni....
A. mita 9,5
B. mita 10,5
C. mita 11,5
D. mita 12,5
E. mita 13,5
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Wakati wa hali ya silinda imara (I) = ½ m R2
Majadiliano ya Maswali ya Fizikia ya Mtihani wa Kitaifa wa 2014 kwa Shule za Upili za Wazee - Mwendo wa Kuzungusha - 8 Majadiliano ya Maswali ya Fizikia ya Mtihani wa Kitaifa wa 2014 kwa Shule za Upili za Wazee - Mwendo wa Kuzungusha - 8Uzito wa silinda = kilo 3
Kasi ya awali (v)o) = 10 m/s
Kasi ya mwisho (v)t) = 0 m/s (vitu vinasimama)
Pembe ya mwinuko wa ndege iliyoegemea (θ) = θ, ambapo sin θ = 0,6 = 6/10 = mbele/mteremko
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s2
Aliuliza: Urefu wa njia iliyosafiriwa na kitu kabla ya kusimama!
Jibu:
Hesabu urefu uliofikiwa na silinda kwa kutumia fomula ya sheria ya uhifadhi wa nishati ya mitambo:

Majadiliano ya maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia ya SMA ya 2014 - Mwendo wa Kuzunguka - 5

Urefu wa awali (h)o) = mita 0
Kasi ya awali (v)o) = 10 m/s
Kasi ya mwisho (v)t) = 0 m/s (vitu vinasimama)
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s2

Majadiliano ya maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia ya SMA ya 2014 - Mwendo wa Kuzunguka - 6

Silinda hupanda hadi urefu wa mita 7,5.

Umbali uliosafiriwa na silinda:

Majadiliano ya maswali ya Mtihani wa Kitaifa wa Fizikia ya SMA ya 2014 - Mwendo wa Kuzunguka - 7

Umbali unaosafiriwa na silinda ni mita 12,5.
Jibu sahihi ni D.

Chanzo cha swali:

Maswali ya Fizikia ya Mtihani wa Kitaifa kwa Shule ya Upili ya Wazee/Shule ya Upili ya Ufundi

Print Friendly, PDF & Email

Acha maoni