Mfano wa maswali ya kawaida ya nguvu

Mifano 9 ya Maswali ya Nguvu ya Kawaida

1. Kizuizi kiko kwenye uso tambarare. Uzito wa kizuizi (m) = kilo 1, kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s²Ukuu na mwelekeo wa nguvu ya kawaida (N) ni...
Majadiliano

Inajulikana :
Uzito wa vitalu (m) = kilo 1
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s²
Mvuto (w) = mg = (kilo 1)(10 m/s²) = kilo 10 m/s² = 10 Newton
Aliuliza : ukubwa na mwelekeo wa nguvu ya kawaida (N)
Jawab :
Mwelekeo wa nguvu ya kawaida (N) unaonyeshwa kama inavyoonyeshwa hapa chini.

Ukubwa wa nguvu ya kawaida
Sheria ya Kwanza ya Newton inasema kwamba ikiwa kitu kimepumzika, nguvu inayotokana inayofanya kazi kwenye kitu hicho ni 0. Kuna nguvu ya kushuka (w). Kwa kuwa kizuizi kimepumzika, lazima kuwe na nguvu ya juu inayosawazisha uzito, kwa hivyo nguvu inayotokana ni sifuri. Nguvu ya juu inayosawazisha uzito ni nguvu ya kawaida (N). Kihisabati:
2. Vitalu vyote viwili viko katika hali ya kupumzika. Uzito wa vitalu 1 (m₁) = kilo 1, uzito wa vitalu 2 (m₂) = kilo 2, kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s²Ukubwa na mwelekeo wa nguvu ya kawaida inayofanya kazi kwenye kizuizi cha 1 (N₁) na kizuizi 2 (N₂) ni…
Majadiliano
Inajulikana :
Uzito wa kitalu 1 (m₁) = kilo 1
Uzito wa kitalu 2 (m₂) = kilo 2
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s²
Uzito wa block 1 (w)₁) = m₁ g = (1)(10 m/s²) = kilo 10 m/s² = 10 Newton
Uzito wa block 2 (w)₂) = m₂ g = (2)(10 m/s²) = kilo 20 m/s² = 20 Newton
Aliuliza : N₁ na N₂
Jawab :
(a) Nguvu ya kawaida inayofanya kazi kwenye kizuizi 1 (N₁)
N₁ = w₁ = 10 Newton
Mwelekeo N₁ kama ilivyo kwenye picha hapo juu.
(b) Nguvu ya kawaida inayofanya kazi kwenye kizuizi cha 2 (N₂)
N₂ = w₁ +w₂ = 10 Newtons + 20 Newtons = 30 Newtons
Mwelekeo N₂ kama ilivyo kwenye picha hapo juu.

3. Kizuizi kiko katika hali ya utulivu. Uzito wa kizuizi (m) = kilo 2, kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s², nguvu F = 10 Newton. Ukuu na mwelekeo wa nguvu ya kawaida (N) inayofanya kazi kwenye kizuizi ni…
Majadiliano
Inajulikana :
Uzito wa vitalu (m) = kilo 2
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s²
Mvuto (w) = mg = (kilo 2)(10 m/s²) = kilo 20 m/s² = 20 Newton
Nguvu (F) = 10 Newton
Aliuliza : ukubwa na mwelekeo wa nguvu ya kawaida (N)
Jawab :
Mwelekeo wa nguvu ya kawaida ni kama ilivyo kwenye picha hapo juu.
Ukubwa wa nguvu ya kawaida:
4. Kizuizi kiko katika hali ya utulivu. Uzito wa kizuizi (m) = kilo 1, kasi kutokana na uvutano (g) = 10 m/s², nguvu F₁ = 10 Newtons, F₂ = 20 Newton. Ukuu na mwelekeo wa nguvu ya kawaida (N) inayofanya kazi kwenye kizuizi ni…
Majadiliano
Inajulikana :
Uzito wa vitalu (m) = kilo 1
Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s²
Mvuto (w) = mg = (kilo 1)(10 m/s²) = kilo 10 m/s² = 10 Newton
F₁ = 10 Newton
F₂ = 20 Newton
Aliuliza : ukubwa na mwelekeo wa nguvu ya kawaida (N)
Jawab :

Mwelekeo wa nguvu ya kawaida ni kama ilivyo kwenye picha hapo juu.

5. Uzito wa kizuizi (m) = kilo 2, kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s², pembe = 60^oUkuu na mwelekeo wa nguvu ya kawaida (N) inayofanya kazi kwenye kizuizi ni…
Majadiliano
Maelezo mafupi:
w = mvuto, w_x = sehemu ya mvuto sambamba na uso wa ndege iliyoinama, w_y = sehemu ya nguvu ya uvutano iliyo sawa na ndege iliyoinama, N = nguvu ya kawaida, f_k = nguvu ya msuguano wa kinetiki.
Inajulikana :
Aliuliza : ukubwa na mwelekeo wa nguvu ya kawaida (N)
Jawab :
Kitu hakiendi kwa utulivu, ikimaanisha kuwa hakisogei katika mwelekeo ulio sawa na uso wa ndege iliyoinama, kwa hivyo kulingana na sheria ya kwanza ya Newton, nguvu inayotokana katika mwelekeo ulio sawa na uso wa ndege iliyoinama lazima iwe sawa na sifuri.
Kuna nguvu mbili zinazofanya kazi kwa njia iliyonyooka kwenye uso wa ndege ulioinama, yaani nguvu ya wi na nguvu ya kawaida. Matokeo ya nguvu hizi mbili = 0. Kihisabati:
Kwa hivyo ukubwa wa nguvu ya kawaida ni Newton 10.

[Kiingereza: Nguvu ya kawaida - matatizo na suluhisho]

6. Angalia picha ya kitalu kilicho hapa chini! Ikiwa uzito wa kitalu ni kilo 2 na kasi inayotokana na uvutano ni 10 m/s^-2 basi nguvu ya kawaida inayopatikana na kizuizi ni….

A. 25 N
B. 30 N
C. 33 N
D. 43 N
E. 45 N
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
w = mg = (kilo 2)(10 m/s²) = kilo 20 m/s² = 20 Newton
F₁ = 10 N.
F₂ = 5 N.
Aliuliza:
Nguvu ya kawaida (N) inayopatikana na kizuizi?
Jibu:

Nguvu inayotokana katika mwelekeo wima ni:
F₁ + w – F₂ = 10 N + 20 N – 5 N = 25 N
Ikiwa nguvu ya kushuka = ​​25 N basi nguvu ya kawaida = 25 N kwa hivyo kitu hicho hakijatulia.
Jibu sahihi ni A.

7. Ikiwa nguvu ya kawaida inayofanya kazi kwenye kizuizi ni 20 N, basi ukubwa na mwelekeo wa nguvu ya nje inayofanya kazi kwenye kizuizi ni...

A. 50 N na chini
B. 30 N na zaidi
C. 30 N na chini
D. 20 N na zaidi
E. 20 N na chini
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Mvuto (w) = 40 N
Nguvu ya kawaida (N) = 20 N
Swali: Je, ukubwa na mwelekeo wa nguvu ya nje ni upi ili nguvu ya kawaida = 20 N?
Jibu:
Ukubwa wa nguvu ya kawaida = 20 N na mwelekeo wa nguvu ya kawaida uko juu. Kitu kiko katika hali ya utulivu, kwa hivyo mwelekeo wa nguvu ya chini inayosawazisha nguvu ya kawaida lazima iwe sawa na 20 N.
Ukubwa wa mvuto = 40 N na mwelekeo uko chini kwa hivyo nguvu ya nje ya 20 N inahitajika ambayo inaelekezwa juu.
Jibu sahihi ni D.

8. Angalia picha ifuatayo ya kipande. Ikiwa uzito wa kipande ni kilo 3 na kuongeza kasi kutokana na mvuto Mis 10^-2 basi nguvu ya kawaida kile ambacho block inapitia ni ....

A. 27 N
B. 30 N
C. 33 N
D. 43 N
E. 45 N

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
w = mg = (kilo 3)(10 m/s²) = 30 Newton (mwelekeo wa kushuka)
F₁ = 5 N (mwelekeo wa kushuka)
F₂ = 8 N (mwelekeo wa juu)
Swali: Nguvu ya kawaida (N)?
Jibu:

Nguvu ya kawaida hutolewa na sakafu kwenye boriti na iko sawa na uso wa sakafu. Mbali na nguvu ya kawaida, kuna nguvu tatu zinazofanya kazi kwenye boriti, yaani F₁, F₂ na w. Ukubwa wa nguvu ya kawaida ni sawa na matokeo ya nguvu hizi tatu, hivyo kwamba nguvu inayotokana katika mwelekeo wima ni sawa na sifuri, kitu bado na Sheria ya kwanza ya Newton imetimizwa.
Nguvu katika mwelekeo mmoja huongezwa pamoja na zile zilizo katika mwelekeo tofauti huondolewa.
w + F1 – F2 = 30 + 5 – 8 = 35 – 8 = 27 N
Matokeo ya nguvu hizi tatu ni 27 N. Ukubwa wa nguvu ya kawaida = 27 Newtons.
Jibu sahihi ni A.

9. Ikiwa nguvu ya kawaida inayofanya kazi kwenye kizuizi ni 20 N, basi ukubwa na mwelekeo wa nguvu ya nje inayofanya kazi kwenye kizuizi ni...

A. 50 N na chini
B. 30 N na zaidi
C. 30 N na chini
D. 20 N na zaidi
E. 20 N na chini

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
w = 50 N
N = 20 N
Swali: Nguvu ya nje (F) inayofanya kazi kwenye kizuizi ni kubwa kiasi gani?
Jibu:
Ili nguvu ya kawaida (N) = 20 N, lazima kuwe na nguvu ya nje (F) = 30 N na upande mwingine mvuto (w) = 50 N.
Ukubwa wa nguvu ya nje (F) = 30 N, mwelekeo wa nguvu ya nje uko juu.
Jibu sahihi ni B.