Halimbawa ng mga tanong tungkol sa inclined plane

9 na Halimbawa ng mga Tanong Tungkol sa Nakakiling na Plane

Pag-aralan ang materyal tungkol sa mga batas ni Newton , normal na puwersa , at frictional force upang mas maunawaan ang talakayan sa tanong na ito.

1. Isang bloke na may bigat na 5 kg ang pinakawalan sa isang makinis na inclined plane gaya ng ipinapakita sa larawan! (g = 10 ms ⁻² at tg 37 ^o = 3/4). Ang acceleration ng bloke ay...

A. 4,5 ms^-2

B. 6,0 ms ⁻²

C. 7,5 ms ⁻²

D. 8,0 ms ⁻²

E. 10,0 ms ⁻²

Pagtalakay

Alam na:

m = 5 kg, g = 10 m/ ^s²

w = mg = (5)(10) = 50 N

haba ng ibabang bahagi = 4

haba ng patayong gilid = 3

Dahil ang ibabang bahagi = 4 at ang patayong bahagi = 3, ang hypotenuse = 5. Mapapatunayan mo ito gamit ang Pythagorean formula.

Tanong: pagbilis ng bloke (a)?

Sagot:

Ang puwersang nagiging sanhi ng paggalaw ng bloke ay w _x . Ang inclined plane ay makinis kaya walang friction.

w_x = w kasalanan θ = (w)(patayong gilid / hypotenuse)

wx = ₍ 50)(3/5)

wx = ₃₀ Newton

Ano ang acceleration (a) ng bloke?

Σ F = ma

wx ₌ ma

30 = (5) isang

isang = 30 / 5

a = 6 m/ ^s²

Ang tamang sagot ay B.

2. Tingnan ang larawan! Ang isang bloke ay sa simula ay nakatigil, pagkatapos ay hinihila pataas gamit ang puwersang F na parallel sa inclined plane. Ang masa ng bloke ay 8 kg, ang coefficient of friction µs ₌ 0,5 at θ = 45 ^o . Para eksaktong gumalaw pataas ang bloke, ang puwersang F ay dapat na….

A. 40 N

B. 60 N

C. 60√2 N

D. 80 N

E. 80√2 N

Pagtalakay

Alam na :

Koepisyent ng estatikong friksyon (µs ₎ = 0,5

Anggulo (θ) = 45 ^°

Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/ ^s²

Masa ng bloke (m) = 8 kilo

Bigat ng bloke (w) = mg = (8 kg)(10 m/s² ⁾ = 80 kg m/s² ⁼ 80 Newton

Tanong : Ang magnitude ng puwersa F upang ang bloke ay gumalaw pataas

Sagot :

Ang bloke ay gagalaw pataas kung ang F ≥ w _x + f _s.

Ang bahagi ng grabidad na parallel sa inclined plane :

w _x = w sin θ = (80)(sin 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Ang bahagi ng grabidad na patayo sa inclined plane :

w _y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2

Normal na puwersa :

N = w ₌ 40√2

Puwersa ng estatikong alitan :

f _s = µ _s N = (0,5)(40√2) = 20√2

Ang magnitude ng puwersa F upang ang bloke ay gumalaw pataas :

F ≥ w _x + f _s

F ≥ 40√2 + 20√2

F ≥ 60√2 Newton

Ang tamang sagot ay C.

3. Isang bloke na may bigat na 8 kg ang inilalagay sa isang magaspang na hilig na patag gaya ng ipinapakita sa sumusunod na pigura. Ang pinakamababang panlabas na puwersa na kinakailangan upang maiwasan ang pagdudulas pababa ng bloke ay… (sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8, g = 10 ms ^-2 , µ _k = 0,1)

A. 6,4 N

B. 4,6 N

C. 48,5 Hilaga

D. 54,4 N

E. 68,8 Hilaga

Pagtalakay

Alam na :

Masa ng bloke (m) = 8 kg

Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/ ^s²

Bigat ng bloke (w) = mg = (8)(10) = 80 Newton

Sin 37 ^o = 0,6

Cos 37 ^o = 0,8

Koepisyent ng kinetic friction (µk ₎ = 0,1

N = w _y = w cos 37 ^o = (80)(0,8) = 64 Newton

Tanong : Ang pinakamababang panlabas na puwersa (F) na kailangan upang suportahan ang bloke upang hindi ito dumulas pababa.

Sagot :

Hindi dumudulas pababa ang bloke kung ang F = w _x

Ang bahagi ng grabidad na parallel sa inclined plane :

w _x = w sin θ = (80)(sin 37) = (80)(0,6) = 48

f _k = µ _k N = (0,1)(64) = 6,4

Ang pinakamababang puwersa F upang hindi dumulas pababa ang bloke :

F + _fk – wx ₌ 0

F = w _x – f _k = 48 – 6,4 = 41,6 Newton

4. Ang isang bagay na may masa na 5,0 kg ay hinila gamit ang lubid pataas sa isang magaspang na inclined plane sa pamamagitan ng puwersang 71 N (g = 10 m s ^-2 , sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8). Kung ang coefficient of friction sa pagitan ng bagay at ng plane ay 0,4, ang acceleration na nararanasan ng bagay ay…

A. 0,5 ms^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Pagtalakay

Alam na :

Masa ng bagay (m) = 5 kg

4. Mga Tanong sa Pambansang Pagsusulit sa Pisika ng SMA 2012/2013 SA 67 Blg. 5

Isang bagay na may bigat na 5,0 kg ang hinihila ng lubid pataas sa isang magaspang na inclined plane sa pamamagitan ng puwersang 71 N (g = 10 m s ^-2 , sin 37 ^o = 0,6, cos 37 ^o = 0,8). Kung ang coefficient of friction sa pagitan ng bagay at ng plane ay 0,4, ang acceleration na nararanasan ng bagay ay…

A. 0,5 ms ^-2

B. 2 ms ^-2

C. 2,5 ms ^-2

D. 3 ms ^-2

E. 5 ms ^-2

Pagtalakay

Alam na :

Masa ng bagay (m) = 5 kg

Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/ ^s²

Timbang ng bagay (w) = mg = (5)(10) = 50 Newton

Puwersa F = 71 Newton

Sin 37 ^o = 0,6

Cos 37 ^o = 0,8

Koepisyent ng alitan = 0,4

Tanong : Pagbilis ng bagay (a)

Sagot :

Nagresultang Puwersa

Una, kalkulahin ang nagresultang puwersa na kumikilos sa bagay.

Ang bahagi ng grabidad na parallel sa inclined plane :

w _x = w sin θ = (50)(sin 37) = (50)(0,6) = 30

Ang bahagi ng grabidad na patayo sa inclined plane :

w _y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40

Karaniwang istilo :

N = w ₌ 40

Kinetikong puwersa ng friction :

f _k = µ _k N = (0,4)(40) = 16

Nagresultang puwersa na kumikilos sa isang inclined plane:

∑ F = F – w _x – f _k = 71 – 30 – 16 = 25 Newton

Pagbilis ng isang bagay

Ang acceleration ng isang bagay ay kinakalkula gamit ang pormula ng ikalawang batas ni Newton:

a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/ ^s²

Ang tamang sagot ay E.

5.
Tingnan ang larawan! Ang isang bloke ay sa simula ay nakatigil, pagkatapos ay hinihila pataas na may puwersang F na parallel sa inclined plane. Ang masa ng bloke ay 8 kg, ang coefficient of friction ay µ_s = 0,5 at θ = 45^oUpang makagalaw pataas ang bloke, ang puwersang F ay dapat na….

A. 40 N
B. 60 N
C. 60√2 N
D. 80 N
E. 80√2 N

Pagtalakay
Ay kilala :
Koepisyent estatikong alitan (µ)_s) = 0,5
Anggulo (θ) = 45^o
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s²
Masa ng bloke (m) = 8 kilo
Bigat ng bloke (w) = mg = (8 kg)(10 m/s)²) = 80 kg m/s² = 80 Newton
Nagtanong : Ang magnitude ng puwersa F upang ang bloke ay gumalaw pataas
Sagot :

Ang kanang bloke ay lilipat pataas kung F ≥ w_x + f_s.
Ang bahagi ng grabidad na parallel sa inclined plane :
w_x = w sin θ = (80)(sin 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Ang bahagi ng grabidad na patayo sa inclined plane :
w_y = w cos θ = (80)(cos 45) = (80)(0,5√2) = 40√2
Normal na puwersa :
N = w_y = 40√2
Puwersa ng estatikong alitan :
f_s = µ_s N = (0,5)(40√2) = 20√2
Ang magnitude ng puwersa F upang ang bloke ay gumalaw pataas :
F ≥ w_x + f_s
F ≥ 40√2 + 20√2
F ≥ 60√2 Newton
Ang tamang sagot ay C.

6.
Isang bloke na may bigat na 8 kg ang inilalagay sa isang magaspang na inclined plane gaya ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ang pinakamababang panlabas na puwersa na kinakailangan upang maiwasan ang pagdudulas pababa ng bloke ay… (sin 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8, g = 10 ms^-2, µ_k = 0,1)

A. 6,4 N
B. 4,6 N
C. 48,5 Hilaga
D. 54,4 N
E. 68,8 Hilaga

Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng bloke (m) = 8 kg
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s²
Bigat ng bloke (w) = mg = (8)(10) = 80 Newton
Kasalanan 37^o = 0,6
Dahil 37^o = 0,8
Koepisyent ng kinetic friction (µ)_k) = 0,1
Nagtanong : Ang pinakamababang panlabas na puwersa (F) na humahawak sa bloke upang hindi ito dumulas pababa
Sagot :
Hindi dumudulas pababa ang bloke kung F = w_x
Ang bahagi ng grabidad na parallel sa inclined plane :
w_x = w sin θ = (80)(sin 37) = (80)(0,6) = 48
f_k = µ_k N = (0,1)(64) = 6,4
Ang pinakamababang puwersa F upang hindi dumulas pababa ang bloke :
F + f_k - w_x = 0
F = w_x - f_k = 48 – 6,4 = 41,6 Newton

7.
Isang bagay na may bigat na 5,0 kg ang hinihila ng lubid pataas sa isang magaspang na inclined plane sa pamamagitan ng puwersang 71 N (g = 10 m s ).^-2, kasalanan 37^o = 0,6, cos 37^o = 0,8). Kung ang koepisyent ng friction sa pagitan ng bagay at ng plane ay 0,4, ang acceleration na nararanasan ng bagay ay…
A. 0,5 ms^-2
B. 2 ms^-2
C. 2,5 ms^-2
D. 3 ms^-2
E. 5 ms^-2
Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng bagay (m) = 5 kg
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s²
Timbang ng bagay (w) = mg = (5)(10) = 50 Newton
Puwersa F = 71 Newton
Kasalanan 37^o = 0,6
Dahil 37^o = 0,8
Koepisyent ng alitan = 0,4
Nagtanong : Pagbilis ng bagay (a)
Sagot :
Nagresultang Puwersa
Una, kalkulahin ang nagresultang puwersa na kumikilos sa bagay.
Ang bahagi ng grabidad na parallel sa inclined plane :
w_x = w sin θ = (50)(sin 37) = (50)(0,6) = 30
Ang bahagi ng grabidad na patayo sa inclined plane :
w_y = w cos θ = (50)(cos 37) = (50)(0,8) = 40
Normal na puwersa :
N = w_y = 40
Kinetikong puwersa ng friction :
f_k = µ_k N = (0,4)(40) = 16
Nagresultang puwersa na kumikilos sa isang inclined plane:
∑F = F – w_x - f_k = 71 – 30 – 16 = 25 Newton
Pagbilis ng isang bagay
Ang acceleration ng isang bagay ay kinakalkula gamit ang pormula ng ikalawang batas ni Newton:
a = ∑F / m = 25 / 5 = 5 m/s²
Ang tamang sagot ay E.

8. Tingnan ang larawan! Ang isang bloke ay unang nakatigil, pagkatapos ay hinihila pataas gamit ang puwersang F na parallel sa inclined plane. Ang masa ng bloke ay 2 kg, ang coefficient of static friction = 0,3 at ang anggulo = 45 ^o . Para eksaktong gumalaw pataas ang bloke, ang puwersang F ay dapat na… g = 10 m/ ^s²

Pagtalakay
Alam na:
m = 2 kg, g = 10 m/s², = 45^o, m_s = 0,3
Tanong: Upang ang bloke ay gumalaw nang eksakto pataas, gaano kalaki ang puwersang F?
Sagot:

Impormasyon: F = puwersang makunat, w = puwersang grabidad, w_x = bahagi ng bigat ng bloke na parallel sa ibabaw ng inclined plane, w_y = bahagi ng bigat ng bloke na patayo sa ibabaw ng inclined plane, N = normal na puwersa, f_s = puwersa ng estatikong pagkikiskisan.

Sa tanong, alam ang koepisyent ng static friction, nangangahulugan ito na ang ibabaw ng inclined plane ay magaspang kaya mayroong puwersang frictional na pumipigil sa paggalaw ng bloke.
Upang gumalaw pataas ang bloke, ang puwersang F ay dapat katumbas ng w._x + f_sAng bagay ay gumagalaw pataas kapag ang F ay mas malaki kaysa sa w_x + f_s.

w = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 45^o = (20)(½ √2) = 10√2 Newton
w_y = w cos 45^o = (20)(½√2) = 10√2 Newton
N = w_y = 10√2
f_s = μ_s N = (0,3)(10√2) = 3√2 Newton

Para gumalaw pataas ang bloke, ganito ang mangyayari:
F = w_x + f_s = 10√2 + 3√2= 13√2 Mga Newton
Ang tamang sagot ay C.

9. Ang isang bagay na may masa na 2 kg ay inilalagay sa isang inclined plane gaya ng ipinapakita sa larawan sa ibaba. Kung ang coefficient of static friction sa pagitan ng bloke at ng inclined plane ay 0,2√3 at g = 10 ms ^–2 , kung gayon ang resultang puwersa na nagpapagalaw sa bagay ay…

Pagtalakay
Alam na:
m = 2 kg, g = 10 m/s², = 30^o, m_s = 0,2√3
Itinanong: Ang nagresultang puwersa na nagpapagalaw sa isang bagay?

Sagot:

Ang alitan ay palaging pumipigil sa paggalaw ng isang bagay, samakatuwid ang direksyon ng puwersang alitan ay inilalarawan bilang kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw ng bagay. Ang bagay ay ipinapalagay na gumagalaw pababa, kaya ang puwersang alitan ay inilalarawan bilang pataas. Ang bagay ay ipinapalagay na gumagalaw pababa dahil walang puwersang humihila dito pataas.
w = mg = (2)(10) = 20 Newton
w_x = w sin 30^o = (20)( ½ ) = 10 Newton
w_y = w cos 30^o = (20)( ½ √3) = 10√3 Newton
N = w_y = 10√3 Newton
f_s = μ_s N = (0,2√3)(10√3) = (2)(3) = 6 na Newton
Ang resultang puwersa na nagpapagalaw sa isang bagay ay:
F = w_x - f_s = 10 – 6 = 4 Newton
w_x mas malaki kaysa sa f_s kaya ang bagay ay gumagalaw pababa, sa direksyon ng w_x.
Ang tamang sagot ay A.

Pinagmulan ng tanong:

Mga Tanong sa Pisika para sa Pambansang Pagsusulit para sa Senior High School/Bokasyonal na High School