4 na halimbawa ng mga tanong sa paglalapat ng mga batas ni Newton sa tuwid na galaw ng isang elevator o elevator
1. Ang isang taong may masa na 50 kg ay nasa loob ng isang elevator. Ang akselerasyon dahil sa grabidad = 10 m/s2Tukuyin ang magnitude ng normal na puwersang inilalapat ng sahig ng elevator sa tao kung:
(a) tahimik na elevator
(b) ang elevator ay gumagalaw pababa sa isang pare-parehong bilis
(c) ang elevator ay gumagalaw pataas na may acceleration na 5 m/s2
(d) ang elevator ay gumagalaw pababa na may acceleration na 5 m/s2
(e) elevator na malayang nahuhulog
Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng tao (m) = 50 kg
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s2
Timbang ng tao (w) = mg = (50)(10) = 500 Newton
Sagot :
(a) tahimik na elevator
Nakatigil ang elevator, walang acceleration (a = 0)
Ang puwersang nakadirekta pataas ay positibo, ang puwersang nakadirekta pababa ay negatibo.
(b) ang elevator ay gumagalaw pababa sa isang pare-parehong bilis
Ang elevator ay gumagalaw sa isang pare-parehong bilis, walang acceleration (a = 0)
Ang puwersang nakadirekta pataas ay positibo, ang puwersang nakadirekta pababa ay negatibo.
(c) ang elevator ay gumagalaw pataas na may acceleration na 5 m/s2
Ang elevator ay gumagalaw pataas na may acceleration (a) na 5 m/s2
Ang puwersa sa parehong direksyon ng paggalaw ng lift ay positibo, ang puwersa sa kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw ng lift ay negatibo.
N – w = ma
N = w + ma
N = 500 + (50)(5)
N = 500 + 250
N = 750 Newton
Ang magnitude ng normal na puwersa (N) ay katumbas ng bigat (w), samakatuwid, kapag ang elevator ay gumalaw pataas, ang katawan ng tao ay mas mabigat. Sa madaling salita, kapag ang elevator ay gumalaw pataas, ang nakikitang bigat ng tao ay nagiging mas malaki. Kung ang tao ay nakatayo sa isang timbangan, kapag ang elevator ay gumalaw pataas, ipapakita ng timbangan na mas malaki ang masa ng tao.
(d) ang elevator ay gumagalaw pababa na may acceleration na 5 m/s2
Ang elevator ay gumagalaw pababa na may acceleration (a) na 5 m/s2
Ang puwersa sa parehong direksyon ng paggalaw ng lift ay positibo, ang puwersa sa kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw ng lift ay negatibo.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(5)
N = 500 – 250
N = 250 Newton
Habang pababa ang elevator, mas gumagaan ang pakiramdam ng katawan ng tao. Sa madaling salita, habang pababa ang elevator, tumataas ang nakikitang bigat ng tao. Kung ang tao ay nakatayo sa isang timbangan, habang pababa ang elevator, magpapakita ang timbangan ng mas mababang masa.
(e) elevator na malayang nahuhulog
Ang isang free-fall elevator ay nangangahulugan na ang elevator ay gumagalaw pababa, kung saan ang acceleration ng elevator (a) = gravitational acceleration (g). Halimbawa, g = 10 m/s2 kung gayon a = 10 m/s2
Ang puwersa sa parehong direksyon ng paggalaw ng lift ay positibo, ang puwersa sa kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw ng lift ay negatibo.
w – N = ma
N = w – ma
N = 500 – (50)(10)
N = 500 – 500
N = 0
Kapag ang elevator ay nasa free fall, ang mistulang bigat ng tao ay sero. Sa madaling salita, maituturing ng tao ang kanilang sarili na walang bigat. Kung ang tao ay nakatayo sa isang timbangan, habang ang elevator ay gumagalaw pababa, ang timbangan ay magpapahiwatig na ang kanilang masa ay sero. Ang kondisyong ito ay katulad ng pagiging nasa isang espasyo na walang grabidad.
2. Tukuyin ang magnitude ng puwersa ng tensyon sa kable ng suporta sa pag-angat na may masa na 2000 kg, kung:
(a) tahimik na elevator
(b) ang elevator ay gumagalaw pababa na may acceleration na 5 m/s2
(c) ang elevator ay gumagalaw pataas na may acceleration na 5 m/s2
(d) elevator na malayang nahuhulog
Ipagpalagay na ang acceleration dahil sa gravity (g) = 10 m/s2
Pagtalakay
Ay kilala :
Mass ng pag-angat (m) = 2000 kg
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s2
Timbang ng pagbubuhat (w) = mg = (2000)(10) = 20.000 Newton
Sagot :
(a) tahimik na elevator
Nakatigil ang elevator, walang acceleration (a = 0)
Ang puwersang nakadirekta pataas ay positibo, ang puwersang nakadirekta pababa ay negatibo.
Kapag hindi gumagalaw ang pag-angat, ang puwersa ng tensyon sa lubid (T) = bigat ng pag-angat (w) = 20.000 Newtons
(b) ang elevator ay gumagalaw pababa na may acceleration na 5 m/s2
Ang elevator ay gumagalaw pababa na may acceleration (a) na 5 m/s2
Ang puwersa sa parehong direksyon ng paggalaw ng lift ay positibo, ang puwersa sa kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw ng lift ay negatibo.
w – T = ma
T = w – ma
T = 20.000 – (2000)(5)
T = 20.000 – 10.000
T = 10.000 Newton
Kapag bumababa ang elevator, ang puwersa ng tensyon sa lubid (T) ay nagiging mas maliit kaysa kapag hindi gumagalaw ang elevator.
(c) ang elevator ay gumagalaw pataas na may acceleration na 5 m/s2
Ang elevator ay gumagalaw pataas na may acceleration (a) na 5 m/s2
Ang puwersa sa parehong direksyon ng paggalaw ng lift ay positibo, ang puwersa sa kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw ng lift ay negatibo.
T – w = ma
T = w + ma
T = 20.000 + (2000)(5)
T = 20.000 + 10.000
T = 30.000 Newton
Kapag ang elevator ay gumagalaw pataas, ang puwersa ng tensyon sa lubid (T) ay nagiging mas malaki kaysa kapag ang elevator ay hindi gumagalaw.
(d) elevator na malayang nahuhulog
Ang isang free-fall elevator ay nangangahulugan na ang elevator ay gumagalaw pababa, kung saan ang acceleration ng elevator (a) = gravitational acceleration (g). Halimbawa, g = 10 m/s2 kung gayon a = 10 m/s2
Ang puwersa sa parehong direksyon ng paggalaw ng lift ay positibo, ang puwersa sa kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw ng lift ay negatibo.
w – T = ma
T = w – ma
T = 20.000 – (2000)(10)
T = 20.000 – 20.000
T = 0
Kapag ang isang elevator ay nasa free fall, ang tensyon sa lubid (T) ay nagiging sero. Dahil ang tensyon sa lubid ay katumbas ng bigat ng elevator, kapag ang tensyon sa lubid ay sero, ang bigat ng elevator ay tila sero rin. Ang sitwasyong ito ay katulad ng kapag ang isang bagay ay nasa isang gravitational vacuum o espasyo kung saan walang puwersang grabitasyonal.
[Tagalog: Paglalapat ng batas ng galaw ni Newton sa isang elevator ]
Ang isang taong may bigat na 60 kg ay nasa loob ng isang elevator na gumagalaw pababa na may acceleration na 3 ms -2 . Kung ang acceleration dahil sa gravity ay 10 ms -2 , kung gayon ang magnitude ng normal na puwersa na ginagawa ng sahig ng elevator sa tao ay...
A. 180 N
B. 200 N
C. 340 Hilaga
D. 420 N
E. 600 Hilaga
Pagtalakay
Alam na:
Mass (m) = 60 kg
Akselerasyon ng tao at elevator (a) = 3 m/s2
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s2
Grabidad (w) = mg = (60)(10) = 600 Newton
Tinanong: normal na puwersa (N)
Sagot:
Mayroong dalawang puwersang kumikilos sa isang tao sa loob ng elevator, ang gravity (w) at ang normal na puwersang inilalapat ng sahig ng elevator sa tao (N). Mayroong tatlong vector quantities, ang gravity, normal na puwersa, at elevator acceleration, kung saan ang gravity ay nakadirekta pababa, ang normal na puwersa ay nakadirekta pataas, at ang elevator acceleration ay nakadirekta pababa. Ang downward-directed vector quantity ay pinipiling magkaroon ng positibong simbolo at ang upward-directed vector quantity ay pinipiling magkaroon ng negatibong simbolo.
∑F = ma
w – N = (60)(3)
600 – N = 180
N = 600 – 180
N = 420 Newton
Ang tamang sagot ay D.
4. Si Reza, na may masa na 40 kg, ay nasa loob ng isang elevator na gumagalaw pataas. Kung ang puwersa ng sahig ng elevator sa mga paa ni Reza ay 520 N at ang acceleration dahil sa grabidad ay 10 ms -2 , kung gayon ang acceleration ng elevator ay...
A. 1,0 ms-2
B. 1,5 ms-2
C. 2,0 ms-2
D. 2,5 ms-2
E. 3,0 ms-2
Pagtalakay
Alam na:
Mass (m) = 40 kg
Normal na puwersa (N) = 520 N
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s2
Puwersa ng grabidad (w) = mg = (40)(10) = 400 N
Tinanong: Pagpapabilis ng elevator
Sagot:
∑F = ma
400 – 520 = (40)(a)
-120 = (40)(a)
isang = -120/40
a = -3 m/s2
Ang acceleration ng elevator ay 3 m/s2Ang negatibong simbolo ay nangangahulugang ang elevator ay umaakyat.
Ang tamang sagot ay E.
Pinagmulan ng tanong:
Mga Tanong sa Pisika para sa Pambansang Pagsusulit para sa Senior High School/Bokasyonal na High School
