Òfin kejì Newton lórí ìṣípopo yíyípo

Àpilẹ̀kọ nípa òfin kejì ti Newton lórí ìṣípopo yíyípo

4.1 Àjọṣepọ̀ láàárín àkókò agbára, àkókò inertia, àti ìyára igun

Tí agbára àbájáde (ΣF) bá wà tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun kan tí ó ní ìwọ̀n (m) nígbà náà ohun náà ń lọ ní ìlà pẹ̀lú ìfàsẹ́yìn kan pàtó (a). Ìbáṣepọ̀ láàárín agbára àbájáde, ìwọ̀n, àti ìfàsẹ́yìn ni a fi ìṣirò náà hàn:

Σ F = ma

Èyí ni ìbáramu òfin kejì ti Newton.

Àwọn iye ìyípo tí ó jọra pẹ̀lú agbára àbájáde (ΣF) nínú ìyípo tí ó jẹ́ ìlà ni àkókò agbára tí ó yọrí sí (Στ). Àwọn iye ìyípo tí ó jọra pẹ̀lú ibi-ìwọ̀n (m) nínú ìyípo tí ó jẹ́ ìlà ni àwọn àkókò ìyípo tí ó jọra pẹ̀lú ìyípo (I). Àwọn iye ìyípo tí ó jọra pẹ̀lú ìyípo (a) nínú ìyípo tí ó jẹ́ ìlà ni ìyípo tí ó jẹ́ ìlà (α).

Tí àkókò agbára kan bá wà tí ó ń ṣiṣẹ́ lórí ohun kan tí ó ní àkókò inertia kan pàtó (I) nígbà náà ohun náà yóò yípo pẹ̀lú ìfàsẹ́yìn igun kan pàtó (α). Àjọṣepọ̀ láàárín agbára àkókò tí ó ń jáde, àkókò inertia, àti ìfàsẹ́yìn igun ni a ń fi hàn nípasẹ̀ ìṣirò náà:

Στ = Mo α

Ìgbékalẹ̀ yìí jẹ́ àfiwé ìyípo ti òfin kejì ti Newton.

4.2 Àpẹẹrẹ àwọn ìṣòro òfin kejì Newton lórí ìṣípopo yíyípo

Àpẹẹrẹ ìṣòro 1.

Pọ́ọ̀lì líle pẹ̀lú ìwọ̀n 1 kg àti rédíọ̀mù 10 cm, ní etí, okùn tí a dì, òpin kan okùn náà so pẹ̀lú ẹrù 1 kg. Ronú pé okùn náà kò ní ìwọ̀n. Pinnu bí ẹrù náà ṣe yára tó nígbà tí ó bá wó lulẹ̀. (g = 10 m/s²)

Solusan:

Ti a mọ:

F = w = mg = (1 kg)(10 m/s ² ) = 10 N

r = 0.1 m

A nfẹ: Iyara ẹrù

Solusan:

Àkọ́kọ́, ṣírò àkókò ìdènà àti àkókò agbára.

Akoko inertia ti pulley lile:

I = 1⁄2 mr ² = 1⁄2 (1 kg)(0.1 m) ²

I = (0.5 kg)(0.01 m ² ) = 0.005 kg m ²

Àkókò agbára:

τ = F l = (10 N)(0.1 m) = 1 N m

Isare igun:

Iyara ẹrù:

a = r α = (0.1) (200) = 20 m/s ²

Àpẹẹrẹ ìṣòro 2.

Pulley líle pẹ̀lú ìwọ̀n 2M àti radius ti R, ní etí, di okùn kan, òpin kan ti okùn náà so pẹ̀lú ẹrù pẹ̀lú ìwọ̀n m. Nígbà tí a bá yọ ẹrù náà kúrò, pulley náà yóò yípo pẹ̀lú ìyára igun. Tí pulley náà bá so mọ́ ohun kan pẹ̀lú ìwọ̀n M, kí pulley náà lè yípo pẹ̀lú ìyára igun kan náà, pinnu ìwọ̀n ẹrù náà. (I pulley = 1⁄2 MR ² ).

Solusan:

Ti a mọ:

Ìwọ̀n pulley líle: 2M

Ródíọ̀mù pulley tó lágbára: R

Ìwọ̀n ẹrù: m

A nfẹ: Iwọn ẹrù

Solusan:

Ṣírò àkókò inertia ti pulley líle, kí ó tó di àti lẹ́yìn tí ó so àwọn nǹkan pọ̀ mọ́ ibi-ìwọ̀n M:

Àkókò ìfàsẹ́yìn 1: I = 1⁄2 mr ² = 1⁄2

(2M)(R) ² = MR ²

Àkókò ìfàsẹ́yìn 2: I = 1⁄2 mr ² = 1⁄2

(2M + M)(R) ² = 1⁄2 (3M)(R) ² = 1.5 MR ²

Àkókò agbára tí ẹrù lórí pulley ń lò:

τ = F l = (m)(g)(R)

Ìfàsẹ́yìn igun ti pulley náà jẹ́ bákan náà, ṣáájú àti lẹ́yìn tí a so àwọn nǹkan pọ̀ mọ́ ibi-ìwọ̀n M.

Ìwọ̀n ẹrù = ìlọ́po 1.5 ìwọ̀n ẹrù àkọ́kọ́.