Ohun Dynamics ti a so pọ pẹlu okun lori ẹrọ Atwood – Awọn iṣoro ati Awọn Ojutu

Ohun Dynamics 10 ti a so pọ pẹlu okun lori ẹrọ Atwood – Awọn iṣoro ati Awọn Ojutu

1. Búláìkì A pẹ̀lú ìwọ̀n 5 kg, tí a gbé ka orí ìpele gígùn tí ó rọrùn. Búláìkì B pẹ̀lú ìwọ̀n 3 kg tí a so mọ́ ìpẹ̀kun kan ti okùn tí a so mọ́ búláìkì A lórí pọ́ọ̀lì kan. Ìyára nítorí agbára òòfà jẹ́ 10 m/s 2. Kí ni ìyára àwọn búláìkì méjèèjì?

A mọ̀:

Ìwọ̀n bulọọki A (m)A) = 5 kgAwọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 1

Ìwọ̀n bulọọki B (m B ) = 3 kg

Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2

Ìwọ̀n block B (w B ) = m B g = (3)(10) = 30 Newtons

A nfẹ: Iyara awọn bulọọki mejeeji (a)

Ojutu:

Pẹpẹ ìpele náà rọrùn, nítorí náà kò sí agbára ìfọ́ra. Agbára tí ó ń mú kí àwọn búlọ́ọ̀kì méjèèjì yára ni ìwọ̀n búlọ́ọ̀kì B.

ΣF = ma

w B = (m A + m B ) a

30 = (5 + 3) a

30 = 8 a

a = 30/8

a = 3.75 m/s 2

2.

Da lori aworan ti o wa loke, Awọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 2

(1) ìfàsẹ́yìn ohun = 0

(2) ohun naa n gbe ni iyara ti o duro nigbagbogbo

(3) ohun kan ni isinmi

(4) ohun náà yóò máa gbéra tí ìwọ̀n ohun náà bá kéré sí agbára tí ó ń fà ohun náà.

Ojutu:

(1) Ìyára ohun náà = 0.

Agbara apapọ:

∑ F = ma –> isare (a) = 0

∑ F = 0

F 1 + F 2 – F 3 = 12 + 24 – 36 = 36 – 36 = 0 N

(2) Ohun náà ń rìn ní iyàrá tí ó dúró ṣinṣin

Kò sí ìfàsẹ́yìn túmọ̀ sí ohun tí ó wà ní ìsinmi tàbí tí ó ń gbéra ní iyára tí ó dúró ṣinṣin.

(3) ohun kan ni isinmi

Kò sí agbára àpapọ̀ túmọ̀ sí ohun kan ní ìsinmi.

(4) ohun náà yóò máa gbéra tí ìwọ̀n ohun náà bá kéré sí agbára tí ó ń fà ohun náà.

Ìwúwo ń ṣiṣẹ́ lórí ìtọ́sọ́nà inaro, nígbà tí agbára ìfàgùn ń ṣiṣẹ́ lórí ìtọ́sọ́nà petele.

Ohun náà ń lọ sí ìtọ́sọ́nà petele, nítorí náà àwọn agbára petele tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun náà nìkan ni ó ń lọ.

3. Tí iye ìfọ́pọ̀ ìfọ́pọ̀ kínẹ́ẹ̀tì láàárín block A àti ojú tábìlì bá jẹ́ 0.1. Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà jẹ́ 10 m/s2, nígbà náà kí ni agbára náà ń ṣiṣẹ́ lórí block A kí ètò náà lè lọ sí apá òsì ní 2 m/s 2.

A mọ̀:

Ìwọ̀n bulọọki A (m)A) = 30 kgAwọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 3

Ìwọ̀n block A (w A ) = (30 kg)(10 m/s 2 ) = 300 kg m/s 2 tàbí 300 Newtons

Ìwọ̀n bulọọki B (m B ) = 20 kg

Ìwọ̀n block B (w B ) = (20 kg)(10 m/s 2 ) = 200 kg m/s 2 tàbí 200 Newtons

Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2

Ìṣọ̀kan ìfọ́kànsí kínẹ́tíkì ( μk ) = 0.1

Ìyára sí ètò (a) = 2 m/s 2 (sí apá òsì)

Agbára ìfọ́kànsí kínẹ́tíkì (f k ) = μ k N = μ k w A = (0.1)(300) = 30 Newtons

A nfẹ : Iwọn agbara F

Ojutu:

Òfin kejì Newton:

ΣF = ma

Ohun A n lọ sí apá òsì:

F – f k – w B = (m A + m B ) a

F – 30 – 200 = (30 + 20)(2)

F – 230 = (50)(2)

F – 230 = 100

F = 230 + 100

F = 330 Newton

4. Àwọn nǹkan méjì, A = 2 kg àti B = 6 kg, tí a so mọ́ ìpẹ̀kun kan okùn lórí pulley kan, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ìsàlẹ̀. Tí ìyára tí ó jẹ́ nítorí agbára ìwalẹ̀ bá jẹ́ 10 ms -2 , kí ni ìyára tí ohun B jẹ́?

A mọ̀:

Ìwọ̀n ohun A (m)A) = 2 kg, mB = 6 kg, g = 10 m/s2Awọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 4

iwuwo ohun A (w A ) = (m A )(g) = (2)(10) = 20 N

iwuwo ohun B (w B ) = (m B )(g) = (6)(10) = 60 N

A nfẹ : Iyara ohun b (ilọsiwaju eto).

Ojutu:

w B > w A kí ohun B náà lè lọ sí ìsàlẹ̀, ohun A sì lè lọ sí òkè

ΣF = ma

w B – w A = (m A + m B ) a

60 – 20 = (2 + 6) a

40 = (8) a

a = 5 m/s 2

5. Àwọn nǹkan méjì tí okùn so pọ̀ mọ́ ara wọn lórí pulley dídán, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn ní àwòrán ìsàlẹ̀. Tí m 1 = 1 kg, m 2 = 2 kg, àti ìyárasí tí ó jẹ́ nítorí agbára òòfà jẹ́ 10 ms -2 , nígbà náà kí ni agbára ìfúnpọ̀ T.

A mọ̀:

Ìwọ̀n ohun 1 (m1) = 1 kgAwọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 5

Ìwọ̀n ohun 2 (m2 ) = 2 kg

Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2

Ìwúwo ohun 1 (w 1 ) = m 1 g = (1 kg)(10 m/s 2 ) = 10 kg m/s 2 tàbí 10 Newtons

Ìwúwo ohun 2 (w 2 ) = m 2 g = (2 kg)(10 m/s 2 ) = 20 kg m/s 2 tàbí 20 Newtons

A fẹ́ : Agbára ìfàyà (T)?

Ojutu:

w 2 > w 1 nítorí náà m 2 ń lọ sí ìsàlẹ̀ , m 1 ń lọ sí òkè.

Òfin ìṣípo kejì ti Newton :

ΣF = ma

w 2 – w 1 = (m 1 + m 2 ) a

20 – 10 = (1 + 2) a

10 = (3) a

a = 3.3 m/s 2

Ìyára ètò náà = 3.3 m/s 2.

m 2 ń lọ sí ìsàlẹ̀:

w 2 – T 2 = m 2 a

20 – T 2 = (2)(3.33)

20 – T 2 = 6.66

T 2 = 20 – 6.66

T 2 = 13.3 Newton

m 1 ń gbé sókè:

T 1 – w 1 = m 1 a

T 1 – 10 = (1)(3.3)

T 1 – 10 = 3.33

T 1 = 10 + 3.33

T 1 = 13.3 Newton

Agbára ìfúnpá (T) = 13.3 Newtons.

6. Ìwọ̀n m 1 = 6 kg àti ìwọ̀n m 2 = 4 kg. Ojú ilẹ̀ tó wà ní ìpele náà rọrùn. Ìyára nítorí agbára òòfà jẹ́ 10 m/s 2. Kí ni ìyára ètò náà?

A mọ̀:

Ìwọ̀n m1 = 6 kgAwọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 6

ìwọ̀n m 2 = 4 kg

ìyárasíṣe nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2

iwuwo w 1 = m 1 g = (6 kg)(10 m/s 2 ) = 60 kg m/s 2 tabi 60 Newtons

iwuwo w 2 = m 2 g = (4 kg)(10 m/s 2 ) = 40 kg m/s 2 tabi 40 Newtons

A nfẹ : Isare eto naa (a)

Ojutu:

m 1 lórí ìpele petele tí ó rọrùn láìsí ìforígbárí kí ètò náà lè yára nípa ìwọ̀n bulọọki 2.

Lo ofin keji ti Newton:

∑ F = ma

w 2 = (m 1 + m 2 ) a

40 N = (6 kg + 4 kg) a

40 N = (10 kg) a

a = 40 N / 10 kg

a = 4 m/s 2

7. Àwọn bọ́ọ̀lù méjì, bọ́ọ̀lù kọ̀ọ̀kan ní ìwọ̀n 2 kg, tí okùn so pọ̀ mọ́ ara wọn lórí pọ́ọ̀lù kan, gẹ́gẹ́ bí a ṣe fihàn nínú àwòrán ìsàlẹ̀ yìí. Pẹ̀lẹ́pẹ̀lẹ́ àti pọ́ọ̀lù náà jẹ́ dídán. Tí agbára pọ́ọ̀lù 40 Newton bá fa bọ́ọ̀lù B, kí ni ìyára pọ́ọ̀lù náà? Ìyára pọ́ọ̀lù nítorí agbára òòrùn jẹ́ 10 m/s 2.

A mọ̀:

ìwọ̀n bulọọki A (m)A) = ìwọ̀n bulọọki B (mB) = 2 kgAwọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 7

Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2

Agbára F = 40 N

iwuwo ohun A (w A ) = mg = (2)(10) = 20 N

A fẹ́ : Ìyára ètò (a) ?

Ojutu:

Lo ofin keji ti Newton:

∑ F = ma

F – w A = (m A + m B ) a

40 – 20 = (2 + 2) a

20 = (4) a

a = 20/4

a = 5 m/s 2

8. Ìwọ̀n block A = 2 kg àti ìwọ̀n block B = 1 kg. block B ní àkọ́kọ́ nígbà tí ó bá sinmi, lẹ́yìn náà ó yára sísàlẹ̀ títí tí yóò fi dé ilẹ̀. Ìyára nítorí agbára òòfà jẹ́ 10 m/s 2. Kí ni ìwọ̀n agbára threat náà?

A mọ̀:

Ìwọ̀n bulọọki A (m)A) = 2 kgAwọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 8

Ìwọ̀n bulọọki B (m B ) = 1 kg

Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2

Ìwọ̀n block B (w B ) = m B g = (1)(10) = 10 Newtons

A fẹ́ : Ìtóbi agbára ìfúnpá (T)

Ojutu:

Foju kuro ninu agbara ikọlu naa.

Ìyára sí ètò náà (a)

∑ F = ma

w B = (m A + m B ) a

10 = (2 + 1) a

10 = 3 a

a = 10/3

Agbára ìfúnpá (T)

Agbára ìfàyà lórí bulọọki A:

∑ F = ma

T = m A a = (2)(10/3) = 20/3 = 6.7 Awọn Newton

Agbára ìfàyà lórí blọ́ọ̀kì B:

∑ F = ma

w B – T = m B a

10 – T = (1)(10/3)

10 – T = 3.3

T = 10 – 3.3 = 6.7 Newton

Agbára ìfúnpá (T) = 6.7 Newtons

9. Ìwọ̀n block A = 2 kg àti ìwọ̀n block B = 1 kg. Agbára ìforígbárí láàrín ohun A àti plane petele = 2.5 Newtons. Fojú fo ìforígbárí lórí pulley àti okùn. Kí ni ìyára àwọn block méjèèjì.

A mọ̀:

Ìwọ̀n bulọọki A (m)A) = 2 kgAwọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 9

Ìwọ̀n bulọọki B (m B ) = 1 kg

Agbára ìfọ́mọ́ láàrín títì a àti ìpele petele (f kA ) = 2.5 Newtons

Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2

Ìwúwo bulọọki (w B ) = m B g = (1)(10) = 10 Newtons

A nfẹ : Iyara awọn bulọọki mejeeji (a)

Ojutu:

Lo ofin keji ti Newton:

∑ F = ma

w B – f k = (m A + m B ) a

10 – 2.5 = (2 + 1) a

7.5 = 3 a

a = 7.5/3

a = 2.5 m/s 2

10. Ìwọ̀n block a = 30 kg, sinmi lórí pílánẹ́ẹ̀tì petele kan tí a so mọ́ block B pẹ̀lú ìwọ̀n 10 kg lórí pulley kan. Kí ni ìyára ètò náà. Ìyára nítorí òòfà jẹ́ 10 ms -2.

A mọ̀:

Ìwọ̀n bulọọki A (m)A) = 30 kgAwọn agbara, awọn nkan ti a so pọ mọ okun lori pulley, ẹrọ atwood - awọn iṣoro ati awọn ojutu 10

Ìwọ̀n bulọọki B (m B ) = 10 kg

Ìyára tí ó jẹ́ nítorí òòfà ilẹ̀ (g) = 10 m/s 2

iwuwo bulọọki B (w B ) = m B g = (10)(10) = 100 Newtons

A nfẹ : Isare eto naa (a)

Ojutu:

∑ F = ma

w B = (m A + m B ) a

100 = (30 + 10) a

100 = 40 a

a = 100/40

a = 2.5 m/s 2