Mga halimbawang tanong at pormula para sa mga puwersa sa mga inclined plane
1. Isang pare-parehong pahalang na puwersa na 50 N ang kumikilos sa isang bloke na may masa na m = 5 kg. Ang bloke ay gumagalaw pataas na may paunang bilis na v o = 4 m/s sa kahabaan ng isang magaspang na inclined plane na may anggulo ng inclination na θ (tan θ = ¾). Ang coefficient of kinetic friction sa pagitan ng bloke at ng ibabaw ng inclined plane ay μ k = 0,2. Ang distansyang nilakbay ng bloke bago ito tuluyang huminto ay…
A. 10 m
B. 12 m
C. 15 m
D. 18 m
E. 22 m
w = grabidad
w x = bahagi ng grabidad sa x-axis
w y = bahagi ng grabidad sa y axis
F = pare-parehong pahalang na puwersa
F x = bahagi ng puwersa sa x-axis
F y = bahagi ng puwersa sa y-axis
N = normal na puwersa
f k = kinetikong puwersa ng friksyon
w = mg = 5 (10) = 50 N
w x = w sin θ = 50 (3/5) = 30 N
w y = w cos θ = 50 (4/5) = 40 N
F = 50N
F x = F cos θ = 50 (4/5) = 40 N
F y = F sin θ = 50 (3/5) = 30 N
N = w + y + F = 40 + 30 = 70 N
f k = μ k N = 0,2 (70) = 14 N
Ilapat ang ikalawang batas ni Newton:
ΣF = ma
F x – w x – f k = ma
40-30-14 = 5 a
-4 = 5 a
a = -4/5 m/ s²
Gamitin ang pormulang GLBB upang kalkulahin ang distansya na nilakbay ng bloke bago huminto.
Ito ay kilala:
Paunang bilis (v o ) = 4 m/s
Pagbabawas ng bilis (a) = -4/5 m/ s²
Pangwakas na bilis (vt ) = 0
Tinanong: Distansya ng nilakbay
Sagot:
vt 2 = v o 2 + 2 as
0 = 4 2 + 2 (-4/5) segundo
0 = 16 – 8/5 segundo
16 = 8/5 segundo
16 (5) = 8 segundo
80 = 8 segundo
s = 80/8
s = 10 metro
Ang tamang sagot ay A.
2. Ang isang bloke ay gumagalaw mula sa pahinga pababa sa isang mahabang inclined plane. Ang unang bahagi ng incline ay makinis, at ang susunod na bahagi pababa sa ilalim ay magaspang. Pagkatapos gumalaw nang ilang sandali sa magaspang na bahagi, ang bloke ay hihinto. Sa ganitong pangyayari…
(1) ang kabuuang trabaho sa bloke ay hindi katumbas ng zero
(2) ang gawaing ginagawa ng puwersang grabitatibo ay may positibong halaga
(3) ang gawaing ginagawa ng puwersang grabitatibo ay katumbas ng pagbabago sa potensyal na enerhiya ng bloke
(4) ang gawaing ginagawa ng friction ay hindi katumbas ng zero
Pagtalakay
Mayroong dalawang puwersang kumikilos sa isang bagay, ito ay ang grabidad at alitan.
Kapag ang isang bagay ay dumaan sa ibabaw ng isang makinis na inclined plane, tanging ang puwersa ng grabidad ang kumikilos sa bagay. Kapag ang isang bagay ay dumaan sa ibabaw ng isang magaspang na inclined plane, bilang karagdagan sa puwersa ng grabidad, mayroon ding puwersa ng friction na kumikilos sa bagay.
1. Ang kabuuang trabaho sa bloke ay hindi katumbas ng sero.
Kung ang kabuuang trabaho ay sero, walang displacement. Ang bloke ay nakakaranas ng displacement, kaya ang kabuuang trabaho ay hindi sero.
Totoo ang Pahayag 1
2. Ang gawaing ginagawa ng puwersang grabidad ay may positibong halaga
Positibo ang gawaing ginagawa ng puwersang grabitatibo dahil ang direksyon ng puwersang grabitatibo (pababa) ay kapareho ng direksyon ng paggalaw ng bagay (pababa).
Totoo ang Pahayag 2
3. Ang gawaing ginagawa ng puwersang grabitasyonal ay katumbas ng pagbabago sa enerhiyang potensyal ng grabitasyonal ng bloke, sa kasong ito ang positibong gawaing ginagawa ng puwersang grabitasyonal ay nagiging sanhi ng pagbaba ng enerhiyang potensyal ng grabitasyonal ng bloke.
Totoo ang Pahayag 3
4. Ang gawaing ginagawa ng friction ay hindi zero dahil ang bagay ay nakararanas ng displacement at mayroong frictional force na kumikilos habang nagaganap ang displacement.
Totoo ang Pahayag 4
Paggalaw sa isang makinis na hilig na patag
3. Ang isang kubo na dumudulas pababa sa isang frictionless inclined plane ay makakaranas ng pare-parehong acceleration.
Dahil
Sa kawalan ng friction, ang acceleration ng isang bagay ay katumbas ng acceleration dahil sa gravity.
Pagtalakay
Kung walang friction, ang cube ay dumudulas pababa nang may pare-parehong acceleration. Sa free fall, ang isang bagay ay nahuhulog nang may acceleration na g, kung saan ang g ay ang acceleration dahil sa gravity.
Samantala, sa isang inclined plane, ang isang bagay ay dumudulas pababa na may acceleration na gx, kung saan ang halaga ng gx ay mas maliit kaysa sa acceleration dahil sa gravity. Ang halaga ng gx ay nakadepende rin sa magnitude ng anggulo ng inclination.
Pinagmulan ng mga tanong
Mga Tanong sa Pisika ng SBMPTN
