Àpẹẹrẹ ìbéèrè ìjíròrò lórí bí iyára ṣe ń pọ̀ sí i
Ìyára jẹ́ èrò pàtàkì nínú ìmọ̀ nípa físíìsì, pàápàá jùlọ nínú ìmọ̀ nípa kínẹ́mátíkì, ẹ̀ka ìmọ̀ nípa físíìsì tí ó ń ṣe àyẹ̀wò ìṣípo àwọn nǹkan láìronú nípa ohun tí ó fa ìṣípo náà. Ẹ̀kọ́ yìí kò ṣe pàtàkì ní ẹ̀kọ́ nìkan ṣùgbọ́n nínú àwọn ohun èlò ojoojúmọ́ bíi ìmọ̀ ẹ̀rọ, eré ìdárayá, àti ìrìnnà. Àpilẹ̀kọ yìí yóò jíròrò ọ̀pọ̀lọpọ̀ àpẹẹrẹ ìṣòro tí ó ní í ṣe pẹ̀lú ìyára, pẹ̀lú àwọn àlàyé ìgbésẹ̀ láti ran òye lọ́wọ́.
Ìpìlẹ̀ Ìrònú Ìfikún Ìyára
Kí a tó bẹ̀rẹ̀ sí í wo àwọn ìbéèrè àpẹẹrẹ, ó dára kí a rántí àwọn èrò pàtàkì kan nípa iyára àti iyára.
1. A túmọ̀ iyàrá (v) gẹ́gẹ́ bí ìyípadà nínú ipò fún àkókò ẹyọ kan.
2. Ìyárasí (a) jẹ́ iye tí ó ń sọ ìyípadà nínú iyára fún ìwọ̀n àkókò kan.
Fọ́múlá ìpìlẹ̀ fún ìyárasí ni:
\[ a = \frac{\Delta v}{\Delta t} \]
Dimana:
– \( a \) ni isare naa,
– \( \Delta v \) ni iyipada ninu iyara,
– \( \Delta t \) ni ààlà àkókò.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 1
Ìbéèrè:
Ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ kan máa ń kọ́kọ́ rìn ní iyàrá 10 m/s. Lẹ́yìn ìṣẹ́jú-àáyá márùn-ún, iyàrá ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ náà máa ń di 20 m/s. Kí ni iyàrá-àáyá tí ọkọ̀ ayọ́kẹ́lẹ́ náà máa ń ní lápapọ̀?
Ìjíròrò:
Won ti mo:
– iyàrá àkọ́kọ́ (\( v_0 \)) = 10 m/s,
– iyàrá ìkẹ́yìn (\( v_f \)) = 20 m/s,
– Àkókò (\( \Delta t \)) = 5 s.
A le lo agbekalẹ iyara:
\[ a = \frac{v_f – v_0}{\Delta t} \]
Rọpo awọn iye ti a mọ:
\[ a = \frac{20 – 10}{5} \]
\[ a = \frac{10}{5} \]
\[ a = 2 \, \ọ̀rọ̀{m/s}^2 \]
Nitorinaa, iyara iyara ọkọ ayọkẹlẹ apapọ jẹ 2 m/s².
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 2
Ìbéèrè:
Ọkọ̀ ojú irin kan bẹ̀rẹ̀ láti ìsinmi, ó sì dé iyàrá 30 m/s láàárín ìṣẹ́jú-àáyá 10. Ṣàrò ìwọ̀n ìyára rẹ̀ àti ìjìnnà tí ó rìn ní àkókò náà.
Ìjíròrò:
Ìyárasí:
Won ti mo:
– iyàrá àkọ́kọ́ (\( v_0 \)) = 0 m/s (nítorí pé ó bẹ̀rẹ̀ láti ipò tí kò dúró),
– iyàrá ìkẹ́yìn (\( v_f \)) = 30 m/s,
– Àkókò (\( \Delta t \)) = 10 s.
Lilo agbekalẹ isare iyara:
\[ a = \frac{v_f – v_0}{\Delta t} = \frac{30 – 0}{10} = 3 \, \text{m/s}^2 \]
Ijinna ti a rin:
Láti ṣírò ìjìnnà tí a rìn (\( s \)), a lè lo ọ̀kan lára àwọn ìṣirò kinematic:
\[ s = v_0 t + \frac{1}{2} ní^2 \]
Rọpo awọn iye ti a mọ:
\[ s = 0 \cdot 10 + \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot (10)^2 \]
\[ s = \frac{1}{2} \cdot 3 \cdot 100 \]
\[ s = 150 \, \ọ̀rọ̀{m} \]
Nítorí náà, ìjìnnà tí ọkọ̀ ojú irin náà rìn jẹ́ 150 mítà.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 3
Ìbéèrè:
Alùpùpù kan dúró ní ibi kan ó sì bẹ̀rẹ̀ sí í rìn pẹ̀lú ìyárasí iyàrá 4 m/s². Lẹ́yìn tí ó bá ti rìn fún ìṣẹ́jú àáyá mẹ́jọ, kí ni iyàrá ìkẹyìn àti ìjìnnà tí alùpùpù náà rìn?
Ìjíròrò:
Iyara ikẹhin:
Won ti mo:
– iyàrá àkọ́kọ́ (\( v_0 \)) = 0 m/s (nítorí pé ó bẹ̀rẹ̀ láti ipò tí kò dúró),
– Ìyárasí (\( a \)) = 4 m/s²,
– Àkókò (\( t \)) = 8 s.
Lilo agbekalẹ iyara:
\[ v_f = v_0 + ní \]
Rọpo awọn iye ti a mọ:
\[ v_f = 0 + 4 \cdot 8 \]
\[ v_f = 32 \, \text{m/s} \]
Ijinna ti a rin:
Lilo agbekalẹ ijinna:
\[ s = v_0 t + \frac{1}{2} ní^2 \]
Rọpo awọn iye ti a mọ:
\[ s = 0 \cdot 8 + \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot (8)^2 \]
\[ s = \frac{1}{2} \cdot 4 \cdot 64 \]
\[ s = 128 \, \ọ̀rọ̀{m} \]
Nítorí náà, lẹ́yìn tí a bá ti rìn fún ìṣẹ́jú àáyá mẹ́jọ, iyàrá ìkẹyìn ti alùpùpù náà jẹ́ 32 m/s àti ìjìnnà tí ó ti rìn jẹ́ 128 m.
Àpẹẹrẹ Ìbéèrè 4
Ìbéèrè:
A máa gbé bọ́ọ̀lù sókè ní tààrà pẹ̀lú iyàrá àkọ́kọ́ ti 20 m/s. Lẹ́yìn tí ó bá dé ibi tí ó ga jùlọ, bọ́ọ̀lù náà yóò padà sí ilẹ̀ pẹ̀lú iyára nítorí agbára òòfà \( g = 9.8 \, \text{m/s}^2 \). Ìgbà wo ni ó máa ń gbà kí bọ́ọ̀lù náà tó dé ilẹ̀ lẹ́ẹ̀kan sí i?
Ìjíròrò:
Àkókò tí ó gbà láti gòkè àti sísàlẹ̀ jẹ́ bákan náà. Nítorí náà, a kàn ní láti ṣírò àkókò tí ó gbà láti gòkè, lẹ́yìn náà a ó sọ ọ́ di ìlọ́po méjì láti gba àkókò náà lápapọ̀.
Won ti mo:
– iyàrá àkọ́kọ́ (\( v_0 \)) = 20 m/s,
– Iyára ní aaye gíga jùlọ (\( v_f \)) = 0 m/s (nítorí pé ó dúró fún ìgbà díẹ̀),
– Ìyára nítorí òòfà (\(g \)) = 9.8 m/s².
Lilo agbekalẹ iyara:
\[ v_f = v_0 + (-g) t \]
Rọpo awọn iye ti a mọ:
\[ 0 = 20 – 9.8 t \]
\[ 9.8 t = 20 \]
\[ t = \frac{20}{9.8} \]
\[ t \approx 2.04 \, \text{s} \]
Àkókò yìí ni kí bọ́ọ̀lù náà dé ibi tó ga jùlọ. Nítorí náà, gbogbo àkókò fún gbígbé àti ṣíṣubú ni:
\[ 2 \cdot 2.04 \nto 4.08 \, \text{s} \]
Nítorí náà, gbogbo àkókò tí ó gbà kí bọ́ọ̀lù náà tó dé ilẹ̀ lẹ́ẹ̀kan sí i jẹ́ nǹkan bí ìṣẹ́jú-àáyá 4.08.
Ipari
Nínú gbogbo àwọn ìṣòro tí a ti sọ̀rọ̀ nípa wọn lókè yìí, ìgbésẹ̀ àkọ́kọ́ ni láti lóye àwọn èrò ìpìlẹ̀ nípa iyàrá àti iyàrá àti bí a ṣe ń lò wọ́n nínú àwọn fọ́ọ̀mù pàtó kan. Bó tilẹ̀ jẹ́ pé àwọn ìṣòro náà yàtọ̀ síra, ọ̀nà náà ń tẹ̀lé àwọn ìlànà fisiksi pàtàkì. A nírètí pé nípa ṣíṣe àwọn ìṣòro wọ̀nyí, àwọn akẹ́kọ̀ọ́ yóò ní òye jíjinlẹ̀ nípa bí iyàrá àti iyàrá ṣe ń ṣiṣẹ́ nínú ìṣípo àwọn nǹkan.
Dájúdájú, nínú àwọn ohun tí a ń lò lójoojúmọ́, lílóye èrò yìí lè wúlò gan-an, kìí ṣe ní àwọn ẹ̀kọ́ nìkan ṣùgbọ́n ní onírúurú ẹ̀ka iṣẹ́ bíi ìmọ̀ ẹ̀rọ, ìrìnnà, àti àwọn mìíràn. Máa rántí láti kọ́kọ́ lóye ìṣòro náà, kí o tó gbìyànjú láti yanjú rẹ̀, kí ìlànà òye àti yíyanjú ìṣòro náà lè rọrùn sí i, kí ó sì túbọ̀ gbéṣẹ́.
