ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับพลศาสตร์ของอนุภาค

14 ตัวอย่างคำถามเกี่ยวกับพลศาสตร์ของอนุภาค

1. ก้อน A ซึ่งมีมวล 5 กิโลกรัม วางอยู่บนพื้นผิวเรียบ ก้อน B ซึ่งมีมวล 3 กิโลกรัม แขวนด้วยเชือกและเชื่อมต่อกับก้อน A ผ่านรอก ถ้า g = 10 m/s²² จงหาค่าความเร่งของบล็อก!

ก. 3,50 ม./วินาที²

B. 3,75 ม./วินาที²

C. 4,00 ม./วินาที²

ง. 5,00 ม./วินาที²

E. 5,25 ม./วินาที²

การอภิปราย

เป็นที่ทราบกันว่า:

พื้นผิวเรียบแบน

มวลของบล็อก A (ม.)_A) = 5 กก.

มวลของบล็อก B (ม.)_B) = 3 กก.

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²

น้ำหนักของบล็อก B (w_B) = ม._B g = (3)(10) = 30 นิวตัน

ถาม: ความเร่งของบล็อก (ก)

คำตอบ :

พื้นผิวเรียบนั้นไม่มีแรงเสียดทานใดๆ ที่จะขัดขวางการเคลื่อนที่ของบล็อก A แรงที่ทำให้ระบบบล็อกเคลื่อนที่คือ น้ำหนักของบล็อก B

ΣF = ma

w_B = (ม._A + ม_B)

30 = (5 + 3) a

30 = 8 ก.

a = 30 / 8

a = 3,75 ม./วินาที²

คำตอบที่ถูกต้องคือ B.

2. จากภาพ สามารถทราบได้ว่า:

(1) ความเร่งเป็นศูนย์ของวัตถุ

(2) วัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่

(3) วัตถุที่อยู่ในสถานะหยุดนิ่ง

(4) วัตถุจะเคลื่อนที่ได้ก็ต่อเมื่อน้ำหนักของวัตถุน้อยกว่าแรงดึง

ประโยคที่ถูกต้องคือ….

ก. (1) และ (2) เท่านั้น

B. (1) และ (3) เท่านั้น

C. (1) และ (4)

D. (1), (2) และ (3) เท่านั้น

E. (1), (2), (3) และ (4)

การอภิปราย

(1) ความเร่งเป็นศูนย์ของวัตถุ

ความเร่งของวัตถุจะเป็นศูนย์ก็ต่อเมื่อแรงลัพธ์เท่ากับศูนย์ แรงลัพธ์:

ΣF = ma ความเร่ง (a) = 0

ΣF = 0

F₁ + F₂ - ฉ₃ = 12 + 24 – 36 = 36 – 36 = 0 N

(2) วัตถุที่เคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่

การที่วัตถุมีความเร่งเป็นศูนย์ อาจหมายความว่าวัตถุอยู่นิ่ง หรือวัตถุกำลังเคลื่อนที่ในแนวเส้นตรงด้วยความเร็วคงที่ (วัตถุกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงที่)

(3) วัตถุที่อยู่ในสถานะหยุดนิ่ง

แรงลัพธ์เป็นศูนย์อาจหมายความว่าวัตถุนั้นอยู่นิ่ง

(4) วัตถุจะเคลื่อนที่ได้ก็ต่อเมื่อน้ำหนักของวัตถุน้อยกว่าแรงดึง

น้ำหนักของวัตถุจะกระทำในแนวตั้ง ในขณะที่แรงดึงจะกระทำในแนวนอน เนื่องจากวัตถุเคลื่อนที่ในแนวนอน ดังนั้นมีเพียงแรงในแนวนอนเท่านั้นที่ส่งผลต่อวัตถุ

คำตอบที่ถูกต้องคือ D.

3. ดูรูปด้านข้างสิ!

ถ้าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์ระหว่างบล็อก A กับโต๊ะคือ 0,1 และความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคือ 10 m/s²^-2 จากนั้น แรงที่ต้องกระทำต่อจุด A เพื่อให้ระบบเคลื่อนที่ไปทางซ้ายด้วยความเร่งn 2 ms^-2 เป็น ….

ก. 70 เอ็น

บี. 90 เอ็น

ซี. 150 เอ็น

ง. 250 เอ็น

ตะวันออก 330 เหนือ

การอภิปราย

เป็นที่ทราบกันว่า:

มวลของบล็อก A (ม.)_A) = 30 กก.

น้ำหนักของบล็อก A (w_A) = (30 กก.)(10 ม./วินาที)²) = 300 กก. ม./วินาที² หรือ 300 นิวตัน

มวลของบล็อก B (ม.)_B) = 20 กก.

น้ำหนักของบล็อก B (w_B) = (20 กก.)(10 ม./วินาที)²) = 200 กก. ม./วินาที² หรือ 200 นิวตัน

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²

สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานจลน์ () = 0,1

ความเร่งของระบบ (a) = 2 ม./วินาที²² (ทิศทางการเร่งความเร็วไปทางซ้าย)

แรงเสียดทานจลน์ (f)_k) = ไม่มี = w_A = (0,1)(300) = 30 นิวตัน

คำถาม: ขนาดของแรง F มีค่าเท่าใด?

คำตอบ :

กฎข้อที่สองของนิวตัน:

ΣF = ma

ระบบเคลื่อนไปทางซ้าย

เอฟ – เอฟ_k - ว_B = (ม._A + ม_B)

F – 30 – 200 = (30 + 20)(2)

F – 230 = (50)(2)

F – 230 = 100

F = 230 + 100

F = 330 นิวตัน

คำตอบที่ถูกต้องคือ E.

4. วัตถุสองชิ้น A และ B มีมวล 2 กิโลกรัมและ 6 กิโลกรัมตามลำดับ ถูกผูกด้วยเชือกผ่านรอกเรียบดังแสดงในภาพ วัตถุ B ถูกจับไว้ก่อนแล้วจึงปล่อย ถ้า g = 10 ms⁻²^-2 ดังนั้น ความเร่งของวัตถุ B คือ…

ก. 8,0 มิลลิวินาที^-2

ข. 7,5 มิลลิวินาที^-2

ค. 6,0 มิลลิวินาที^-2

ง. 5,0 มิลลิวินาที^-2

E. 4,0 มิลลิวินาที^-2

การอภิปราย

เป็นที่ทราบกันว่า:

m_A = 2 กก. ม._B = 6 กก., g = 10 ม./วินาที²

w_A = (ม._A)(g) = (2)(10) = 20 N

w_B = (ม._B)(g) = (6)(10) = 60 N

คำถาม: ความเร่งของวัตถุ B หรือความเร่งของระบบ?

คำตอบ :

w_B > w_A ดังนั้น วัตถุ B เคลื่อนที่ลง วัตถุ A เคลื่อนที่ขึ้น (ระบบเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิกา)

ΣF = ma

w_B - ว_A = (ม._A + ม_B)

60 – 20 = (2 + 6) ก

40 = (8) ก

a = 5 ม./วินาที²

คำตอบที่ถูกต้องคือ D.

5. วัตถุที่มีมวล m ถูกผูกไว้ด้วยเชือกที่ลอดผ่านรอกเรียบ ดังแสดงในภาพ ถ้า m₁ = 1 กก. ม.₂ = 2 กก. และ g = 10 ม./วินาที^-2ดังนั้นแรงดันไฟฟ้า T คือ ….

ก. 10,2 เอ็น

บี. 13,3 เอ็น

ซี. 15,5 เอ็น

ง. 18,3 เอ็น

ตะวันออก 20,0 เหนือ

การอภิปราย

เป็นที่ทราบกันว่า:

m₁ = 1 กก. ม.₂ = 2 กก., g = 10 ม./วินาที²

w₁ = ม₁ g = (1 กก.)(10 ม/วินาที)²) = 10 กก. ม./วินาที² หรือ 10 นิวตัน

w₂ = ม₂ g = (2 กก.)(10 ม/วินาที)²) = 20 กก. ม./วินาที² หรือ 20 นิวตัน

คำถาม: แรงดึงของเชือก (T) มีค่าเท่าใด?

คำตอบ :

การเร่งความเร็วของระบบ

w₂ > w₁ ดังนั้นระบบจึงเคลื่อนที่ตามเข็มนาฬิกา (ม.)₂ เลื่อนลง, m₁ (เลื่อนขึ้น)

กฎข้อที่สองของนิวตัน:

ΣF = มา

w₂ - ว₁ = (ม.₁ + ม₂)

20 – 10 = (1 + 2 ) a

10 = (3) ก

a = 3,3 ม./วินาที²

ความเร่งของระบบคือ 3,3 ม./วินาที²².

ความตึงของสาย?

m₂ เลื่อนลง

w₂ - ท₂ = ม₂ a

20 – ต₂ = (2)(3,33)

20 – ต₂ = 6,66

T₂ = 20 - 6,66

T₂ = 13,3 นิวตัน

m₁ เลื่อนขึ้น

T₁ - ว₁ = ม₁ a

T₁ – 10 = (1)(3,3)

T₁ - 10 = 3,33

T₁ = 10 + 3,33

T₁ = 13,3 นิวตัน

แรงตึงของสาย (T) = 13,3 นิวตัน

คำตอบที่ถูกต้องคือ B.

6. ดูรูปด้านข้างสิ! มวลของแต่ละก้อนคือ m₁ = 6 กก. และ ม.₂ = 4 กิโลกรัม และไม่คิดถึงมวลของรอก ถ้าพื้นผิวของระนาบเรียบและ g = 10 ms⁻²^-2ดังนั้น ความเร่งของระบบคือ….

ก. 0,5 มิลลิวินาที^-2

ข. 2,0 มิลลิวินาที^-2

ค. 2,5 มิลลิวินาที^-2

ง. 4,0 มิลลิวินาที^-2

E. 5,0 มิลลิวินาที^-2

การอภิปราย

เป็นที่ทราบกันว่า:

m₁ = 6 กก. ม.₂ = 4 กก., g = 10 ม./วินาที²

w₁ = ม₁ g = (6 กก.)(10 ม/วินาที)²) = 60 กก. ม./วินาที² หรือ 60 นิวตัน

w₂ = ม₂ g = (4 กก.)(10 ม/วินาที)²) = 40 กก. ม./วินาที² หรือ 40 นิวตัน

ถาม: อัตราเร่งของระบบ (a)?

คำตอบ :

m₁ วางอยู่บนพื้นผิวเรียบที่ไม่มีแรงเสียดทาน ดังนั้นระบบจึงถูกขับเคลื่อนด้วยแรงโน้มถ่วงของบล็อกที่ 2

ใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน:

ΣF = ma

w₂ = (ม.₁ + ม₂)

40 N = (6 กก. + 4 กก.) a

40 N = (10 kg) a

a = 40 N / 10 kg

a = 4 ม./วินาที²

คำตอบที่ถูกต้องคือ D.

7. ก้อนสองก้อน แต่ละก้อนมีมวล 2 กิโลกรัม เชื่อมต่อกันด้วยเชือกและรอก ดังแสดงในรูป พื้นผิวและรอกเรียบ ถ้าดึงก้อน B ด้วยแรงในแนวนอน 40 นิวตัน ความเร่งของก้อน B คือ… (g = 10 m/s²)²)

ก. 5 ม./วินาที²

B. 7,5 ม./วินาที²

C. 10 ม./วินาที²

ง. 12,5 ม./วินาที²

E. 15 ม./วินาที²

การอภิปราย :

เป็นที่ทราบกันว่า:

m_A = ม_B = 2 กก., g = 10 ม./วินาที², F = 40 N

w_A = มก. = (2)(10) = 20 N

คำถาม: ความเร่งของบล็อก (a)?

คำตอบ :

พื้นผิวของบล็อกเรียบ ดังนั้นแรงที่ส่งผลต่อการเคลื่อนที่ของบล็อกจึงมีเพียงแรง F และน้ำหนักของบล็อก A เท่านั้น

ใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน:

ΣF = ma

เอฟ – ดับเบิลยู_A = (ม._A + ม_B)

40 – 20 = (2 + 2) ก

20 = (4) ก

a = 20 / 4

a = 5 ม./วินาที²

คำตอบที่ถูกต้องคือ A.

8. จากภาพต่อไปนี้ บล็อก A มีมวล 2 กิโลกรัม และบล็อก B มีมวล 1 กิโลกรัม บล็อก B อยู่นิ่งในตอนแรก จากนั้นเคลื่อนที่ลงมาจนแตะพื้น ถ้า g = 10 ms⁻²^-2ค่าความตึงของเชือก T คือ…

ก. 20,0 นิวตัน

ข. 10,0 นิวตัน

ค. 6,7 นิวตัน

ง. 3,3 นิวตัน

1,7 นิวตัน

การอภิปราย

เป็นที่รู้จัก :

มวลของบล็อก A (ม.)_A) = 2 กก.

มวลของบล็อก B (ม.)_B) = 1 กก.

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²

น้ำหนักของบล็อก B (w_B) = ม._B g = (1)(10) = 10 นิวตัน

ถาม ค่าแรงดึงของเชือก (T)

จาวาบ :

ในคำถามไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับแรงเสียดทาน ดังนั้นให้ละเว้นเรื่องแรงเสียดทานไป

การเร่งความเร็วของระบบ (ก)

การนับครั้งแรก การเร่งความเร็วระบบ โดยใช้กฎข้อที่สองของนิวตัน บล็อก B ถูกแขวนไว้โดยที่น้ำหนักของบล็อก B ทำให้บล็อก B เคลื่อนลงด้านล่าง บล็อก B และบล็อก A เชื่อมต่อกันด้วยเชือกโดยที่บล็อก B ดึงบล็อก A จนกระทั่งทั้งสองเคลื่อนที่ไปด้วยกัน ความแตกต่างคือ บล็อก B เคลื่อนลงด้านล่างและบล็อก A เคลื่อนไปทางขวา มีแรงเพียงแรงเดียวที่ขนานกับการเคลื่อนที่ของบล็อกทั้งสอง นั่นคือน้ำหนักของบล็อก B (wB) น้ำหนักของบล็อก A ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ ในการแก้ปัญหานี้ ไม่ได้นำการเคลื่อนที่ของบล็อก A มาพิจารณา แรงดึงในเชือกมีขนาดเท่ากันตลอดความยาวของเชือกและมีทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นจึงหักล้างกันเอง

ΣF = ma

w_B = (ม._A + ม_B)

10 = (2 + 1) a

10 = 3 ก.

a = 10/3

แรงดึงเชือก (T)

แรงตึงในเชือกคำนวณโดยพิจารณาแต่ละช่วงของเชือกแยกกัน

ความตึงของเชือกบนบล็อก A

ΣF = ma

ที = ม_A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 นิวตัน

ความตึงของเชือกบนบล็อก B

ΣF = ma

w_B – T = m_B a

10 – T = (1)(10/3)

10 – T = 3,3

T = 10 – 3,3 = 6,7 นิวตัน

แรงดึงเชือก (T) = 6,7 นิวตัน

คำตอบที่ถูกต้องคือ C.

9. จากภาพต่อไปนี้ บล็อก A มีมวล 2 กิโลกรัม และบล็อก B มีมวล 1 กิโลกรัม ถ้าแรงเสียดทานระหว่างวัตถุ A กับระนาบมีค่า 2,5 นิวตัน โดยไม่คิดถึงแรงเสียดทานระหว่างเชือกกับรอก แล้วความเร่งของวัตถุทั้งสองคือ…

ก. 20,0 มิลลิวินาที^-2

ข. 10,0 มิลลิวินาที^-2

ค. 6,7 มิลลิวินาที^-2

ง. 3,3 มิลลิวินาที^-2

E. 2,5 มิลลิวินาที^-2

การอภิปราย

เป็นที่รู้จัก :

มวลของบล็อก A (ม.)_A) = 2 กก.

มวลของบล็อก B (ม.)_B) = 1 กก.

แรงเสียดทานระหว่างบล็อก A กับพื้นผิวเรียบ (f)_{เกส เอ}) = 2,5 นิวตัน

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²

น้ำหนักของบล็อก B (w_B) = ม._B g = (1)(10) = 10 นิวตัน

ถาม : ความเร่งของวัตถุทั้งสอง (ก)

จาวาบ :

คำนวณความเร่งของวัตถุทั้งสองโดยใช้สูตรกฎข้อที่สองของนิวตัน

ΣF = ma

w_B - ฉ_Ges = (ม._A + ม_B)

10 – 2,5 = (2 + 1) ก

7,5 = 3 ก.

a = 7,5 / 3 = 2,5 เมตร/วินาที²

คำตอบที่ถูกต้องคือ E.

10. ดูภาพสิ! บล็อก A มวล 30 กิโลกรัม วางอยู่บนพื้นเรียบ เชื่อมต่อกับบล็อก B มวล 10 กิโลกรัม ผ่านรอก บล็อก B ถูกยึดไว้ในตอนแรก แล้วปล่อยให้เคลื่อนที่ลง ความเร่งของระบบคือ… (g = 10 m/s²)^-2)

ก. 2,5 มิลลิวินาที^-2

ข. 10 มิลลิวินาที^-2

ค. 12 มิลลิวินาที^-2

ง. 15 มิลลิวินาที^-2

E. 18 มิลลิวินาที^-2

การอภิปราย

เป็นที่รู้จัก :

มวลของบล็อก A (ม.)_A) = 30 กก.

มวลของบล็อก B (ม.)_B) = 10 กก.

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²

น้ำหนักของบล็อก B (w_B) = ม._B g = (10)(10) = 100 นิวตัน

ถาม : การเร่งความเร็วของระบบ (ก)

จาวาบ :

ΣF = ma

w_B = (ม._A + ม_B)

100 = (30 + 10) a

100 = 40 ก.

a = 100 / 40

a = 2,5 ม./วินาที²

คำตอบที่ถูกต้องคือ A.

11. บล็อก A และ B แต่ละก้อนมีมวล 8 กิโลกรัมและ 12 กิโลกรัม วางอยู่บนโต๊ะดังแสดงในรูป สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างบล็อก A กับโต๊ะคือ 0,3 บล็อก C มีมวล 4 กิโลกรัม และวางซ้อนอยู่บนบล็อก A ข้อความใดต่อไปนี้ถูกต้อง?

ก. แรงตึงในเชือกมากกว่าเดิม และความเร่งน้อยกว่าเดิม

B. แรงตึงในเชือกและความเร่งของระบบไม่เปลี่ยนแปลง

ค. แรงตึงในเชือกน้อยกว่าเดิม และความเร่งมากกว่าเดิม

D. แรงตึงในเชือกมากกว่าเดิม แต่ความเร่งยังคงที่

E. แรงตึงในเชือกยังคงที่ ในขณะที่ความเร่งน้อยกว่าเดิม

การอภิปราย

เป็นที่ทราบกันว่า:

มวลของบล็อก A (ม.)_A) = 8 กก.

มวลของบล็อก B (ม.)_B) = 12 กก.

มวลของบล็อก C (ม.)_C) = 4 กก.

สัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างบล็อก A กับโต๊ะ (μ_k) = 0,3

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²

น้ำหนักของบล็อก A (w_A) = ม_A g = (8 กก.)(10 ม/วินาที)²) = 80 กก. ม./วินาที²

น้ำหนักของบล็อก B (w_B) = ม_B g = (12 กก.)(10 ม/วินาที)²) = 120 กก. ม./วินาที²

แรงเสียดทานระหว่างบล็อก A กับโต๊ะ (f)_k) = μ_k N_A = ม_k w_A = (0,3)(80) = 24 N

คำตอบ :

การเร่งความเร็วของระบบ:

ΣF = ma

w_B - ฉ_k = (ม._A + ม_B)

120 – 24 = (8 + 12)

96 = (20)

a = 96 / 20

a = 4,8 ม./วินาที²

แรงดึงของเชือก:

ลองพิจารณาวัตถุชิ้นหนึ่ง เช่น B

ΣF = ma

w_B - T = (ม._B)

120 – T = (12) หนึ่ง

120 – T = 57,6

T = 120 – 57,6

T = 62,4 นิวตัน

จากนั้นจึงนำบล็อก C ซึ่งมีมวล 4 กิโลกรัม มาวางซ้อนบนบล็อก A

การเร่งความเร็วของระบบ:

ΣF = ma

w_B - ฉ_k = (ม._A + ม_B + ม_C)

120 – 24 = (8 + 12 + 4)

96 = (24)

a = 96 / 24

a = 4 ม./วินาที²

แรงดึงของเชือก:

ลองพิจารณาวัตถุชิ้นหนึ่ง เช่น B

ΣF = ma

w_B - T = (ม._B)

120 – T = (12) หนึ่ง

120 – T = 48

T = 120 – 48

T = 72 นิวตัน

คำตอบที่ถูกต้องคือ A.

12. จากภาพต่อไปนี้ บล็อก A มีมวล 2 กิโลกรัม และบล็อก B มีมวล 1 กิโลกรัม บล็อก B อยู่นิ่งในตอนแรก จากนั้นเคลื่อนที่ลงมาจนแตะพื้น ถ้า g = 10 ms⁻²^-2ค่าความตึงของเชือก T คือ…

ก. 20,0 นิวตัน
ข. 10,0 นิวตัน
ค. 6,7 นิวตัน
ง. 3,3 นิวตัน
1,7 นิวตัน

การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
มวลของบล็อก A (ม.)_A) = 2 กก.
มวลของบล็อก B (ม.)_B) = 1 กก.
ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²
น้ำหนักของบล็อก B (w_B) = ม._B g = (1)(10) = 10 นิวตัน
ถาม ค่าแรงดึงของเชือก (T)
จาวาบ :

ในคำถามไม่มีข้อมูลเกี่ยวกับแรงเสียดทาน ดังนั้นให้ละเว้นเรื่องแรงเสียดทานไป

การเร่งความเร็วของระบบ (ก)
การนับครั้งแรก ความเร่ง ระบบ โดยใช้สูตร กฎข้อที่สองของนิวตันบล็อก B ถูกแขวนไว้โดยมีแรงโน้มถ่วงของบล็อก B ดึงบล็อก B ลงด้านล่าง บล็อก B และบล็อก A เชื่อมต่อกันด้วยเชือก โดยที่บล็อก B ดึงบล็อก A จนกระทั่งทั้งสองเคลื่อนที่ไปด้วยกัน ความแตกต่างคือ บล็อก B เคลื่อนที่ลงด้านล่าง ส่วนบล็อก A เคลื่อนที่ไปทางขวา มีเพียงแรงเดียวที่ขนานกับการเคลื่อนที่ของบล็อกทั้งสอง นั่นคือ แรงโน้มถ่วงของบล็อก B (wB) แรงโน้มถ่วง บล็อก A ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของบล็อก A ดังนั้นจึงไม่ต้องนำมาพิจารณาในการแก้ปัญหา แรงดึงในเชือกมีขนาดเท่ากันตลอดความยาวของเชือกและมีทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นจึงหักล้างกันเอง
∑F = ma
w_B = (ม._A + ม_B)
10 = (2 + 1) a
10 = 3 ก.
a = 10/3

แรงดึงเชือก (T)
แรงตึงในเชือกคำนวณโดยพิจารณาแต่ละช่วงของเชือกแยกกัน
ความตึงของเชือกบนบล็อก A
∑F = ma
ที = ม_A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6,7 นิวตัน
ความตึงของเชือกบนบล็อก B
∑F = ma
w_B – T = m_B a
10 – T = (1)(10/3)
10 – T = 3,3
T = 10 – 3,3 = 6,7 นิวตัน
แรงดึงเชือก (T) = 6,7 นิวตัน
คำตอบที่ถูกต้องคือ C.

13. จากภาพต่อไปนี้ บล็อก A มีมวล 2 กิโลกรัม และบล็อก B มีมวล 1 กิโลกรัม เมื่อ แรงเสียดทาน ระหว่างวัตถุ A กับระนาบ 2,5 นิวตัน โดยไม่คิดถึงแรงเสียดทานของเชือกและรอก ความเร่งของวัตถุทั้งสองคือ...

ก. 20,0 มิลลิวินาที^-2
ข. 10,0 มิลลิวินาที^-2
ค. 6,7 มิลลิวินาที^-2
ง. 3,3 มิลลิวินาที^-2
E. 2,5 มิลลิวินาที^-2

การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
มวลของบล็อก A (ม.)_A) = 2 กก.
มวลของบล็อก B (ม.)_B) = 1 กก.
แรงเสียดทานระหว่างบล็อก A กับพื้นผิวเรียบ (f)_{เกส เอ}) = 2,5 นิวตัน
ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²
น้ำหนักของบล็อก B (w_B) = ม._B g = (1)(10) = 10 นิวตัน
ถาม : ความเร่งของวัตถุทั้งสอง (ก)
จาวาบ :
คำนวณความเร่งของวัตถุทั้งสองโดยใช้สูตรกฎข้อที่สองของนิวตัน
∑F = ma
w_B - ฉ_Ges = (ม._A + ม_B)
10 – 2,5 = (2 + 1) ก
7,5 = 3 ก.
a = 7,5 / 3 = 2,5 เมตร/วินาที²
คำตอบที่ถูกต้องคือ E.

14. ดูภาพสิ! บล็อก A มวล 30 กิโลกรัม วางอยู่บนพื้นเรียบ เชื่อมต่อกับบล็อก B มวล 10 กิโลกรัม ผ่านรอก บล็อก B ถูกยึดไว้ในตอนแรก แล้วปล่อยให้เคลื่อนที่ลง ความเร่งของระบบคือ… (g = 10 m/s²)^-2)
ก. 2,5 มิลลิวินาที^-2
ข. 10 มิลลิวินาที^-2
ค. 12 มิลลิวินาที^-2
ง. 15 มิลลิวินาที^-2
E. 18 มิลลิวินาที^-2
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
มวลของบล็อก A (ม.)_A) = 30 กก.
มวลของบล็อก B (ม.)_B) = 10 กก.
ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/s²²
น้ำหนักของบล็อก B (w_B) = ม._B g = (10)(10) = 100 นิวตัน
ถาม : การเร่งความเร็วของระบบ (ก)
จาวาบ :
∑F = ma
w_B = (ม._A + ม_B)
100 = (30 + 10) a
100 = 40 ก.
a = 100 / 40
a = 2,5 ม./วินาที²
คำตอบที่ถูกต้องคือ A.

ที่มาของคำถาม:

ข้อสอบวิชาฟิสิกส์ระดับชาติ สำหรับนักเรียนมัธยมปลาย/อาชีวศึกษา