Намунаи татбиқи қонунҳои Нютон ба ҳаракати рости лифт ё лифт

4 мисоли саволҳо оид ба татбиқи қонунҳои Нютон ба ҳаракати рости лифт ё лифт

1. Шахсе, ки вазни он 50 кг аст, дар лифт аст. Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба = 10 м/с.²Агар: қувваи муқаррарии фарши лифт ба шахс таъсир расонад, бузургии онро муайян кунед:
(а) лифти хомӯш
(б) лифт бо суръати доимӣ ба поён ҳаракат мекунад
(в) лифт бо суръатбахшии 5 м/с ба боло ҳаракат мекунад²
(d) лифт бо суръатбахшии 5 м/с ба поён ҳаракат мекунад²
(д) лифт афтиши озод
Пембахасан
Рӯшан аст :
Вазни одам (м) = 50 кг
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Вазни шахс (w) = мг = (50)(10) = 500 Нютон
Ҷавоб :
(а) лифти хомӯш
Лифт дар ҳолати оромӣ қарор дорад, шитоб вуҷуд надорад (a = 0) 
Қуввае, ки ба боло равона карда мешавад, мусбат ва қуввае, ки ба поён равона карда мешавад, манфӣ аст.
(б) лифт бо суръати доимӣ ба поён ҳаракат мекунад
Лифт бо суръати доимӣ ҳаракат мекунад, шитоб вуҷуд надорад (a = 0)
Қуввае, ки ба боло равона карда мешавад, мусбат ва қуввае, ки ба поён равона карда мешавад, манфӣ аст.
(в) лифт бо суръатбахшии 5 м/с ба боло ҳаракат мекунад²
Лифт бо суръатбахшии (a) 5 м/с ба боло ҳаракат мекунад²
Қуввае, ки дар ҳамон самти ҳаракати лифт амал мекунад, мусбат аст, қуввае, ки дар самти муқобили ҳаракати лифт амал мекунад, манфӣ аст.
N – w = ma
N = w + ma
N = 500 + (50)(5)
N = 500 + 250
N = 750 Нютон
Бузургии қувваи муқаррарӣ (N) ба вазн (w) баробар аст, аз ин рӯ, вақте ки лифт ба боло ҳаракат мекунад, бадани шахс вазнинтар ҳис мешавад. Ба ибораи дигар, вақте ки лифт ба боло ҳаракат мекунад, вазни зоҳирии шахс зиёдтар мешавад. Агар шахс дар тарозу истода бошад, вақте ки лифт ба боло ҳаракат мекунад, тарозу нишон медиҳад, ки массаи шахс зиёдтар аст.
(d) лифт бо суръатбахшии 5 м/с ба поён ҳаракат мекунад²
Лифт бо суръатбахшии (a) 5 м/с ба поён ҳаракат мекунад²
Қуввае, ки дар ҳамон самти ҳаракати лифт амал мекунад, мусбат аст, қуввае, ки дар самти муқобили ҳаракати лифт амал мекунад, манфӣ аст.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(5)
N = 500 – 250
N = 250 Нютон
Ҳангоми поён рафтани лифт, бадани шахс сабуктар ҳис мешавад. Ба ибораи дигар, ҳангоми поён рафтани лифт вазни зоҳирии шахс меафзояд. Агар шахс дар болои тарозу меистод, ҳангоми поён рафтани лифт, тарозу массаи камтарро нишон медод.
(д) лифт афтиши озод
Лифти афтиши озод маънои онро дорад, ки лифт ба поён ҳаракат мекунад, ки дар он шитоби лифт (a) = шитоби ҷозиба (g) мебошад. Масалан, g = 10 м/с² пас a = 10 м/с²
Қуввае, ки дар ҳамон самти ҳаракати лифт амал мекунад, мусбат аст, қуввае, ки дар самти муқобили ҳаракати лифт амал мекунад, манфӣ аст.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(10)
N = 500 – 500
N = 0
Вақте ки лифт дар ҳолати афтиши озод қарор дорад, вазни зоҳирии шахс ба сифр баробар аст. Ба ибораи дигар, шахс худро бевазн меҳисобад. Агар шахс дар болои тарозу меистод, ҳангоми ҳаракати лифт ба поён, тарозу нишон медод, ки массаи ӯ ба сифр баробар аст. Ин ҳолат ба он монанд аст, ки дар фазое бе қувваи ҷозиба қарор дорад.

2. Агар: бузургии қувваи кашишро ба сими такягоҳи бардоранда бо массаи 2000 кг муайян кунед,
(а) лифти хомӯш
(б) лифт бо суръатбахшии 5 м/с ба поён ҳаракат мекунад²
(в) лифт бо суръатбахшии 5 м/с ба боло ҳаракат мекунад²
(г) лифт афтиши озод
Фарз мекунем, ки шитоби аз ҳисоби ҷозиба (g) = 10 м/с аст.²
Пембахасан
Рӯшан аст :
Массаи бардоранда (м) = 2000 кг
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Вазни бардоранда (w) = мг = (2000)(10) = 20.000 Нютон
Ҷавоб :
(а) лифти хомӯш
Лифт дар ҳолати оромӣ қарор дорад, шитоб вуҷуд надорад (a = 0) 
Қуввае, ки ба боло равона карда мешавад, мусбат ва қуввае, ки ба поён равона карда мешавад, манфӣ аст.
Вақте ки қувваи бардоранда ором аст, қувваи кашиш ба ресмон (T) = вазни бардоранда (w) = 20.000 Нютон
(б) лифт бо суръатбахшии 5 м/с ба поён ҳаракат мекунад²
Лифт бо суръатбахшии (a) 5 м/с ба поён ҳаракат мекунад²
Қуввае, ки дар ҳамон самти ҳаракати лифт амал мекунад, мусбат аст, қуввае, ки дар самти муқобили ҳаракати лифт амал мекунад, манфӣ аст.
w – T = ma
Т = w – ма
Т = 20.000 – (2000)(5)
Т = 20.000 – 10.000
Т = 10.000 Нютон
Вақте ки лифт ба поён ҳаракат мекунад, қувваи кашиш ба ресмон (T) нисбат ба ҳолати оромии лифт камтар мешавад.
(в) лифт бо суръатбахшии 5 м/с ба боло ҳаракат мекунад²
Лифт бо суръатбахшии (a) 5 м/с ба боло ҳаракат мекунад²
Қуввае, ки дар ҳамон самти ҳаракати лифт амал мекунад, мусбат аст, қуввае, ки дар самти муқобили ҳаракати лифт амал мекунад, манфӣ аст.
Т – в = ма
Т = в + ма
Т = 20.000 + (2000)(5)
Т = 20.000 + 10.000
Т = 30.000 Нютон
Вақте ки лифт ба боло ҳаракат мекунад, қувваи кашиш ба ресмон (T) нисбат ба ҳолати истодани лифт зиёдтар мешавад.

(г) лифт афтиши озод
Лифти афтиши озод маънои онро дорад, ки лифт ба поён ҳаракат мекунад, ки дар он шитоби лифт (a) = шитоби ҷозиба (g) мебошад. Масалан, g = 10 м/с² пас a = 10 м/с²
Қуввае, ки дар ҳамон самти ҳаракати лифт амал мекунад, мусбат аст, қуввае, ки дар самти муқобили ҳаракати лифт амал мекунад, манфӣ аст.
w – T = ma
Т = w – ма
Т = 20.000 – (2000)(10)
Т = 20.000 – 20.000
Т = 0
Вақте ки лифт дар ҳолати афтиши озод қарор дорад, шиддати ресмон (T) ба сифр баробар мешавад. Азбаски шиддати ресмон ба вазни лифт баробар аст, вақте ки шиддати ресмон ба сифр баробар аст, вазни лифт низ ба сифр баробар ба назар мерасад. Ин ҳолат ба он монанд аст, ки вақте объект дар вакууми ҷозиба ё фазое қарор дорад, ки дар он қувваи ҷозиба вуҷуд надорад.

[Англисӣ: Татбиқи қонуни ҳаракати Нютон дар лифт ]

3. Шахсе, ки массааш 60 кг аст, дар лифт қарор дорад, ки бо шитоби 3 мс ^-2 ба поён ҳаракат мекунад . Агар шитоби аз сабаби ҷозиба 10 мс ^-2 бошад , пас бузургии қувваи муқаррарии фарши лифт ба шахс...

А. 180 Н
Б. 200 Н
C. 340 Н
D. 420 Н
Шарқӣ 600 Н

Пембахасан
Маълум аст, ки:
Вазн (м) = 60 кг
Шитобёбии одам ва лифт (а) = 3 м/с²
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²

Қувваи вазнинӣ (w) = мг = (60)(10) = 600 Нютон
Пурсида шуд: қувваи муқаррарӣ (N)
Ҷавоб:

Ду қуввае, ки ба шахс дар лифт таъсир мерасонанд, вуҷуд доранд, яъне қувваи ҷозиба (w) ва қувваи муқаррарие, ки фарши лифт ба шахс таъсир мерасонад (N). Се бузургии векторӣ мавҷуданд, яъне қувваи ҷозиба, қувваи муқаррарӣ ва шитоби лифт, ки дар онҳо қувваи ҷозиба ба поён, қувваи муқаррарӣ ба боло ва шитоби лифт ба поён нигаронида шудааст. Миқдори вектории ба поён нигаронидашуда аломати мусбат ва миқдори вектории ба боло нигаронидашуда аломати манфӣ интихоб карда мешавад.

∑F = ma
w – N = (60)(3)
600 – N = 180
N = 600 – 180
N = 420 Нютон
Ҷавоби дуруст D аст.

4. Ризо, бо массаи 40 кг, дар лифтест, ки ба боло ҳаракат мекунад. Агар қувваи фарши лифт ба пойҳои Ризо 520 Н ва шитоби ҷозиба 10 мс ^-2 бошад , пас шитоби лифт...

А. 1,0 мс^-2
B. 1,5 мс^-2
C. 2,0 мс^-2
D. 2,5 мс^-2
E. 3,0 мс^-2

Пембахасан
Маълум аст, ки:
Вазн (м) = 40 кг
Қувваи муқаррарӣ (N) = 520 N
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²

Қувваи ҷозиба (w) = мг = (40)(10) = 400 Н
Пурсида шуд: Суръати ҳаракати лифт
Ҷавоб:
∑F = ma
400 – 520 = (40)(а)
-120 = (40)(а)
а = -120/40
а = -3 м/с²
Шитоби лифт 3 м/с аст²Аломати манфӣ маънои онро дорад, ки лифт ба боло ҳаракат мекунад.
Ҷавоби дуруст E аст.

Манбаи савол:

Саволҳои имтиҳони миллии физика барои мактаби миёна/мактаби миёнаи касбӣ