Àwọn òfin ìṣíṣẹ́ Newton ní mẹ́ta nínú, èyí ni òfin àkọ́kọ́ Newton, òfin kejì Newton àti òfin kẹta Newton.
Òfin Àkọ́kọ́ ti Newton
Òfin Àkọ́kọ́ ti Newton sọ pé gbogbo ohun tí ó bá sinmi yóò dúró ní ìsinmi tàbí gbogbo ohun tí ó bá ń rìn ní ìlà títọ́ ní ìyára títọ́ yóò máa tẹ̀síwájú láti rìn ní ìlà títọ́ ní ìyára títọ́ tí gbogbo agbára tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà bá jẹ́ òdo.
Ronú nípa ohun kan tó yí ọ ká, fún àpẹẹrẹ tábìlì tàbí àpáta tàbí ohunkóhun mìíràn. Tábìlì tó bá sinmi yóò dúró ní ìsinmi tí a kò bá gbé e tàbí tí a kò fún ní agbára ìta bíi titari tàbí fifa. Bákan náà, àwọn ohun mìíràn tó wà ní ìsinmi. Ǹjẹ́ kò sí agbára tó ń ṣiṣẹ́ lórí tábìlì tàbí àpáta tàbí ohunkóhun míì tó wà ní ìsinmi? Àwọn agbára tó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà wà, ṣùgbọ́n àpapọ̀ gbogbo agbára tó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà tàbí agbára gbogbo rẹ̀ dọ́gba sí òdo. Àwọn agbára tó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun tó wà ní ìsinmi lórí ilẹ̀ ayé bíi ti ayé ni agbára ìwalẹ̀ (w) àti agbára déédé (N). Ìtọ́sọ́nà agbára ìwalẹ̀ wà ní gígùn sí àárín ilẹ̀ ayé, nígbà tí ìtọ́sọ́nà agbára déédé wà ní gígùn sí àárín. Ìtóbi agbára méjèèjì yìí jọra ṣùgbọ́n ó lòdì sí ìtọ́sọ́nà, nítorí náà agbára gbogbo rẹ̀ dọ́gba sí òdo.
Kí ni nípa ohun kan tí ó ń rìn ní ìlà títọ́ ní iyàrá tí ó dúró ṣinṣin? Láti ṣàlàyé ọ̀rọ̀ yìí, ká sọ pé o ti ohun kan, fún àpẹẹrẹ irin, kọjá ojú ilẹ̀. Lẹ́yìn tí wọ́n bá ti tì í, irin náà á dínkù, lẹ́yìn náà á dáwọ́ dúró nítorí agbára ìforígbárí . Kí àwọn irin náà lè rìn síwájú tàbí pẹ́, o ní láti mú kí ojú ilẹ̀ àti ojú àwọn irin náà rọ̀. Bí ojú ilẹ̀ àti ojú àwọn irin náà bá ṣe rọ̀, bẹ́ẹ̀ náà ni àwọn irin náà yóò ṣe máa rìn jìnnà sí i. Tí ilẹ̀ bá mọ́lẹ̀ dáadáa tí kò sì sí ìforígbárí, àwọn irin náà yóò máa bá a lọ láti máa rìn, wọn kò sì ní dúró. Ǹjẹ́ kò sí agbára kan tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí irin kan tí ó ń rìn lórí ilẹ̀ tí ó mọ́lẹ̀ dáadáa? Àwọn agbára kan wà tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí àwọn irin, èyí ni agbára òòfà àti agbára déédé. Àwọn agbára méjì wọ̀nyí ń ṣiṣẹ́ ní ìtọ́sọ́nà òró, wọn kò sì ní ipa lórí ìṣíkiri àwọn irin náà ní ìtọ́sọ́nà òró tí ilẹ̀ náà bá mọ́lẹ̀ dáadáa.
Òfin Kejì ti Newton
Òfin Kejì ti Newton sọ pé tí agbára àwọ̀n tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun kan kò bá jẹ́ òdo, ohun náà yóò yára kánkán. Ìwọ̀n ìyára kánkán náà bá ìwọ̀n agbára àwọ̀n mu, ó sì bá ìwọ̀n agbára ohun náà mu. Ìtọ́sọ́nà ìyára kánkán náà bá ìtọ́sọ́nà agbára àwọ̀n mu.
ΣF = ma(1.2)
Àpèjúwe: ΣF = agbára àpapọ̀ (kg m/s 2 ), m = ìwọ̀n (kg), a = ìyára (m/s 2 )
Ìbáramu 1.2 jẹ́ gbólóhùn ìṣirò ti òfin kejì Newton.
Tí ìwọ̀n ìfàsẹ́yìn náà bá dọ́gba pẹ̀lú òdo (a = 0) nígbà náà, ìfàsẹ́yìn 1.2 yóò yípadà sí ìfàsẹ́yìn 1.1. Nítorí náà, òfin àkọ́kọ́ Newton jẹ́ ọ̀ràn pàtàkì kan nínú òfin kejì Newton.
Ní ìbámu pẹ̀lú ìfojúsùn 1.2, a parí èrò sí pé bí agbára bá pọ̀ tó, bẹ́ẹ̀ náà ni ìyárasí náà ṣe pọ̀ tó. Ní ọ̀nà mìíràn, bí ìwọ̀n náà ṣe pọ̀ tó, bẹ́ẹ̀ náà ni ìyárasí náà ṣe kéré tó. A lóye ìbáṣepọ̀ láàárín agbára, ìwọ̀n, àti ìyárasí náà dáadáa lẹ́yìn ṣíṣe àwọn àyẹ̀wò tó ní í ṣe pẹ̀lú èyí. Ìdánwò kan tí a lè ṣe ni ìdánwò láti mú kí ọkọ̀ ojú irin oníná lórí àwọn irin yára nípa lílo ìwọ̀n tí ó ń jábọ́ láìsí ìyípadà. Lo aago àmì láti mọ ìyárasí ọkọ̀ ojú irin náà.
Òfin Kẹta ti Newton
Òfin kẹta ti Newton sọ pé tí ohun 1 bá lo agbára lórí ohun 2, nígbà náà ohun 2 náà yóò lo agbára lórí ohun 1. Ìtóbi àwọn agbára méjèèjì jọra ṣùgbọ́n ìtọ́sọ́nà àwọn agbára méjèèjì lòdì sí ara wọn. Agbára kan ni a ń pè ní ìgbésẹ̀, agbára kejì ni a ń pè ní ìgbésẹ̀ (agbára ìgbésẹ̀-ìṣe).
Ìgbésẹ̀ F = – Ìhùwàsí F (1.3)
Ìbáramu 1.3 jẹ́ gbólóhùn ìṣirò ti òfin kẹta ti Newton. Àmì odi nínú ìbáramu 1.3 fi ìtọ́sọ́nà agbára hàn.
Ṣe àdánwò kan láti lóye òfin kẹta ti Newton dáadáa. Tí o bá ní skateboard, tì mọ́ ògiri nígbà tí o dúró lórí rẹ̀. Lẹ́yìn tí o bá ti tì mọ́ ògiri, skateboard náà yóò padà sẹ́yìn. Títẹ̀ rẹ yóò wà níwájú, nígbà tí skateboard náà yóò padà sẹ́yìn. Èyí fihàn pé ògiri náà yóò tún tì ọ́. Nígbà tí o bá ti tì mọ́ ògiri náà, ní àkókò kan náà, ògiri náà yóò tún tì ọ́. Agbára títẹ̀ rẹ yóò ṣiṣẹ́ lórí ògiri náà, nígbà tí agbára títẹ̀ ògiri náà yóò ṣiṣẹ́ lórí rẹ. Agbára méjèèjì dọ́gba ní ìwọ̀n ṣùgbọ́n wọ́n dojúkọ ọ́nà. O lè pe ọ̀kan ní agbára títẹ̀ náà yóò ṣiṣẹ́ àti èkejì ní ìṣesí náà.
Ìdánwò mìíràn tí o lè ṣe ni kí o fẹ́ bálúùn rọ́bà kan, lẹ́yìn náà kí o tú u sílẹ̀ lẹ́yìn tí ó bá ti fẹ́, tí ó sì kún fún afẹ́fẹ́. Lẹ́yìn tí o bá tú u sílẹ̀, bálúùn náà “ń fò.” Ìtọ́sọ́nà ìṣíkiri bálúùn náà lòdì sí ìtọ́sọ́nà tí afẹ́fẹ́ ń sá jáde láti inú bálúùn náà. Báwo ni a ṣe lè ṣàlàyé èyí? Nígbà tí a bá tú ẹnu bálúùn náà jáde, bálúùn náà ń tì afẹ́fẹ́ jáde. Ní àkókò kan náà, afẹ́fẹ́ náà tún ń tì bálúùn náà. Ìtẹ̀sí afẹ́fẹ́ náà ń fa bálúùn náà láti fò. Ìtẹ̀sí bálúùn náà ń ṣiṣẹ́ lórí afẹ́fẹ́, ìtẹ̀sí afẹ́fẹ́ náà sì ń ṣiṣẹ́ lórí bálúùn náà. Àwọn agbára méjèèjì dọ́gba ní ìwọ̀n ṣùgbọ́n wọ́n dojúkọ ìtọ́sọ́nà.
Àpẹẹrẹ àwọn ìṣòro
1. Àwọn nǹkan mẹ́rin ló wà, ọ̀gẹ̀dẹ̀ = 4 kg, ìwé = 0,8 kg, bọ́ọ̀lù agbọ̀n = 3,5 kg, máńgò = 1,2 kg. A fi agbára 30 N fa agbọ̀n náà lórí ilẹ̀ tí ó tẹ́jú ( μ = 0,4). Kí agbọ̀n náà lè gbéra dáadáa (a kò fojú fo ìwọ̀n agbọ̀n náà), àwọn nǹkan tí a gbọ́dọ̀ fi sínú agbọ̀n náà ni...
Ifọrọwanilẹnuwo
Won ti mo:
Ìwọ̀n ọ̀gẹ̀dẹ̀ (m 1 ) = 4 kg
Ìwọ̀n ìwé (m 2 ) = 0,8 kg
Ìwọ̀n bọ́ọ̀lù náà (m3 ) = 3,5 kg
Ìwọ̀n máńgò (m 4 ) = 1,2 kg
Agbára ìfàsẹ́yìn (F) = 30 N
Ìwọ̀n ìfọ́mọ́ra àìdúró ( μs ) = 0,4
Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2
Fojuti ibi-agbọn naa
Agbára ìfọ́nká tí kò dúró (f s ) ń ṣiṣẹ́ nígbà tí ohun náà bá ṣì wà ní ìsinmi tí ó sì fẹ́rẹ̀ gbéra, nígbà tí agbára ìfọ́nká tí ó dúró ń ṣiṣẹ́ nígbà tí ohun náà bá ń gbéra.
Beere: Iwọn ohun naa
Ìdáhùn:
Agbọ̀n náà yóò gbéra ní pàtó nígbà tí ìwọ̀n agbára fífà (F) = ìwọ̀n agbára ìfọ́nká tí kò dúró (f s ).
Ṣírò bí agbára ìfọ́nká tí kò dúró (f s ) ṣe tó:
f s = μ s N = μ s w = μ s mg = (0,4) (m) (10)
f s = 4 m
Agbọ̀n gangan náà yóò gbé:
F = f s
30 = 4 m
m = 30/4
m = 7,5 kg
Ìwọ̀n ọ̀gẹ̀dẹ̀ 4 kg + ìwọ̀n bọ́ọ̀lù 3,5 kg = 7,5 kg
Àwọn nǹkan tí a gbọ́dọ̀ fi sínú apẹ̀rẹ̀ ni ọ̀gẹ̀dẹ̀ àti bọ́ọ̀lù.
2. 2014/2015 SMA/MA Fisiksi Orilẹ-ede Ibeere Nọmba 5
Àwọn ohun èlò A tí wọ́n ní ìwọ̀n 6 kg àti B pẹ̀lú ìwọ̀n 4 kg ni a so pọ̀ mọ́ okùn, a sì fà wọ́n pẹ̀lú agbára F = 60 N gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán yìí.
Tí ètò náà bá ń lọ tí ìṣọ̀kan ìfọ́mọ́ra láàárín ilẹ̀ àti àwọn ohun méjì náà sì jẹ́ 0,5 (tg θ = 3/4), àti g = 10 ms -2 , nígbà náà ni agbára ìfọ́mọ́ra nínú okùn T tó so àwọn ohun méjèèjì pọ̀ jẹ́….
A. 28,8 N
B. 30,0 N
K. 39,6 N
D.48,0 N
E. 50,0 N
Ifọrọwanilẹnuwo
A mọ̀ pé:
Ìwọ̀n ohun A (m A ) = 6 kg
Ìwọ̀n ohun B (m B ) = 4 kg
Agbára ìfàsẹ́yìn (F) = 60 Newton
Iye ìṣọ̀kan ìfọ́mọ́ra láàárín ohun náà àti ilẹ̀ (μ k ) = 0,5
Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2
Tangent θ = 3/4
Ìbéèrè: Báwo ni ìfúnpá tó wà nínú okùn T ṣe tóbi tó?
Ìdáhùn:
Apá ìpele ti agbára F:
F x = F cos θ
F x = (60)(4/5) = (4)(12) = 48 N
Apá inaro ti agbara F:
F y = F sin θ
F y = (60)(3/5) = (3)(12) = 36 N
Agbára déédé ti ohun A:
N A = w A = m A g = (6)(10) = 60 N
Agbára déédé ti ohun B:
N B + F y – w B = 0
N B + F y = w B
N B = w B – F y = m B g – F y = (4)(10) – 36 = 40 – 36 = 4 N
Agbára ìfọ́kànsí kínẹ́tíkì láàrín ohun A àti ilẹ̀:
f kA = μ k N A = (0,5) (60) = 30 N
Agbára ìfọ́kànsí kínẹ́tíkì láàrín ohun B àti ilẹ̀:
f kB = μ k N B = (0,5) (4) = 2 N
Ṣíṣe iṣirò ìyára àwọn ohun méjèèjì:
ΣF = ma
F x – T + T – f kB – f kA = (m A + m B ) a
Agbára ìfọ́kànsí nínú okùn T ní ìwọ̀n kan náà ní gígùn okùn náà, ó sì ní ìtọ́sọ́nà òdìkejì, nítorí náà, a yọ ọ́ kúrò nínú ìfọ́kànsí náà.
F x – f kB – f kA = (m A + m B ) a
48 – 2 – 30 = (6 + 4) a
16 = 10 a
a = 16/10
a = 1,6 m/s 2
Ṣírò agbára ìfúnpá okùn náà T:
Ronú nípa ohun A. Àwọn agbára tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun A ní ìtọ́sọ́nà petele (petele) ni agbára ìfúnpọ̀ okùn (T) tí a darí sí ọ̀tún àti agbára ìfọwọ́sowọ́pọ̀ kinetic (f kA ) tí a darí sí òsì.
ΣF = ma
T A – f kA = m A a
T A – 30 = (6)(1,6)
T A – 30 = 9,6
TA = 9,6 + 30 = 39,6 N
Ronú nípa ohun B. Àwọn agbára tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun B ní ìtọ́sọ́nà petele (petele) ni agbára F x tí a darí sí ọ̀tún, agbára ìfọ́kànsí kinetic (f kB ) àti agbára ìfọ́kànsí okùn (T) tí a darí sí òsì.
ΣF = ma
F x – f kB – T B = m B a
48 – 2 – T B = (4)(1,6)
46 – T B = 6,4
46 – 6,4 = T B
T B = 39,6 N
Nítorí náà, agbára ìfọ́kànsí nínú okùn tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun A (T A ) = agbára ìfọ́kànsí nínú okùn tí ń ṣiṣẹ́ lórí ohun B (T B ) = 39,6 N.
Ìdáhùn tó tọ́ ni C.
3. 2014/2015 SMA/MA Fisiksi Orilẹ-ede Ibeere No.5
Wo àwòrán tó tẹ̀lé e yìí!
Nítorí agbára F, ètò àwọn nǹkan ń gbéra. Tí ilẹ̀ bá rí bí ó ti rí, tí ìṣọ̀kan ìfọ́mọ́ra láàárín àwọn búlọ́ọ̀kì méjèèjì àti ilẹ̀ náà sì jẹ́ 0,2, kí ni ìfàsẹ́yìn tí àwọn nǹkan méjèèjì náà ń ní? (cos 37 o = 0,8 , sin 37 o = 0,6)
A. 2,6 ms-2
B. 4,0 ms -2
C. 5,2 ms -2
D. 7,8 ms -2
E. 10,2 ms -2
Ifọrọwanilẹnuwo
A mọ̀ pé:
Ìwọ̀n ohun A (m A ) = 4 kg
Ìwọ̀n ohun B (m B ) = 2 kg
Agbára ìfàsẹ́yìn (F) = 30 Newton
Iye ìṣọ̀kan ìfọ́mọ́ra láàárín ohun náà àti ilẹ̀ (μ k ) = 0,2
Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2
cos 37 o = 0,8
ẹ̀ṣẹ̀ 37 o = 0,6
Ìbéèrè: Ìyára kí ni àwọn ohun méjì yìí ń ní?
Ìdáhùn:
Apá ìpele ti agbára F:
F x = F cos θ
F x = (30)(0,8) = 24 N
Apá inaro ti agbara F:
F y = F sin θ
F y = (30)(0,6) = 18 N
Agbára déédé ti ohun A:
N A = w A = m A g = (4)(10) = 40 N
Agbára déédé ti ohun B:
N B + F y – w B = 0
N B + F y = w B
N B = w B – F y = m B g – F y = (2)(10) – 18 = 20 – 18 = 2 N
Agbára ìfọ́kànsí kínẹ́tíkì láàrín ohun A àti ilẹ̀:
f kA = μ k N A = (0,2) (40) = 8 N
Agbára ìfọ́kànsí kínẹ́tíkì láàrín ohun B àti ilẹ̀:
f kB = μ k N B = (0,2) (2) = 0,4 N
Ṣíṣe iṣirò ìyára àwọn ohun méjèèjì:
ΣF = ma
F x – f kB – f kA = (m A + m B ) a
24 – 0,4 – 8 = (4 + 2) a
15,6 = 6 a
a = 15,6/6
a = 2,6 m/s 2
Ìdáhùn tó tọ́ ni A.
