Δοκιμάστε τις γνώσεις σας για την ελεύθερη κίνηση πτώσης με το 10 ερωτήσεις Επόμενο. Δείτε τα σχόλια μετά τα σχόλια για να απαντήσετε στις ερωτήσεις σας.
Για υπολογισμούς, χρησιμοποιήστε τους τύπους:
Ελεύθερη ταχύτητα πτώσης: v = g.t
Ύψος σε ελεύθερη πτώση: h = gt2/2
Εξίσωση Torricelli: v2 = 2.g.h
ερώτηση 1
Ελέγξτε τις ακόλουθες προτάσεις σχετικά με την ελεύθερη κίνηση πτώσης και κρίνετε ως αληθινές (V) ή false (F).
ΕΓΩ. Η μάζα ενός σώματος επηρεάζει την κίνηση της ελεύθερης πτώσης.
ΙΙ. Η ταχύτητα ενός σώματος που πέφτει ελεύθερα είναι αντιστρόφως ανάλογη με τη διάρκεια της κίνησης.
III. Η τοπική επιτάχυνση της βαρύτητας δρα στα σώματα το φθινόπωρο.
IV. Σε κενό, ένα φτερό και μια μπάλα του γκολφ πέφτουν με την ίδια ελεύθερη ταχύτητα πτώσης.
Η σωστή ακολουθία είναι:
α) V, F, F, V
β) F, V, F, F
γ) F, F, V, V
δ) V, F, V, f
Σωστή εναλλακτική λύση: c) F, F, V, V.
ΕΓΩ. ΨΕΥΔΗΣ. Η ελεύθερη πτώση επηρεάζεται από την επιτάχυνση της τοπικής βαρύτητας και, επομένως, σώματα με διαφορετικές μάζες θα έφταναν ταυτόχρονα στο έδαφος, αγνοώντας τη δύναμη τριβής του αέρα.
ΙΙ. ΨΕΥΔΗΣ. Η ταχύτητα είναι άμεσα ανάλογη, καθώς στην ελεύθερη πτώση αυξάνεται με σταθερό ρυθμό. Σημειώστε τον παρακάτω τύπο.
V = g.t
Συγκρίνετε το χρόνο πτώσης δύο σωμάτων, Γ1 και Γ2, με ταχύτητες 20 m / s και 30 m / s, αντίστοιχα:
III. ΠΡΑΓΜΑΤΙΚΟΣ. Σε ελεύθερη πτώση, η δύναμη της βαρύτητας δρα στα σώματα, τα οποία δεν υπόκεινται σε άλλες δυνάμεις, όπως έλξη ή τριβή.
IV. Σε αυτήν την περίπτωση, η μόνη δύναμη που ενεργεί πάνω τους είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας, καθώς βρίσκονται υπό την επίδραση της ίδιας δύναμης, τότε θα φτάσουν την ίδια στιγμή.
Ερώτηση 2
Όσον αφορά την κίνηση της ελεύθερης πτώσης, είναι ΛΑΘΟΣ να δηλώνουμε ότι:
α) Γραφικά, η διακύμανση της ταχύτητας σε σχέση με το χρόνο είναι μια αύξουσα ευθεία.
β) Η κίνηση ελεύθερης πτώσης ποικίλλει ομοιόμορφα.
γ) Η τροχιά ενός σώματος σε ελεύθερη πτώση είναι ευθεία, κάθετη και προσανατολισμένη προς τα κάτω.
δ) Το σώμα σε ελεύθερη πτώση παρουσιάζει επιτάχυνση που αυξάνεται με σταθερό ρυθμό.
Λανθασμένη εναλλακτική λύση: δ) Το σώμα σε ελεύθερη πτώση έχει επιτάχυνση που κυμαίνεται με σταθερό ρυθμό.
Σε ελεύθερη κίνηση πτώσης, η επιτάχυνση είναι σταθερή, η οποία αυξάνεται με σταθερό ρυθμό είναι η ταχύτητα.
Επειδή πρόκειται για μια ομοιόμορφα μεταβαλλόμενη κίνηση, το γράφημα ταχύτητας έναντι χρόνου της κίνησης ελεύθερης πτώσης είναι μια αύξουσα ευθεία.
Η αρχική ταχύτητα στην κίνηση ελεύθερης πτώσης είναι μηδέν. Όταν το σώμα εγκαταλείπεται, ακολουθεί μια ευθεία, κάθετη και κατεύθυνση προς τα κάτω.
ερώτηση 3
Υπό επιτάχυνση βαρύτητας 10 m / s2, ποια είναι η ταχύτητα που πέφτει μια σταγόνα νερού από τη βρύση σε ύψος 5 μέτρων, λαμβάνοντας υπόψη ότι ξεκίνησε από την ανάπαυση και ότι η αντίσταση του αέρα είναι μηδενική;
α) 5 m / s
β) 1 m / s
γ) 15 m / s
δ) 10 m / s
Σωστή εναλλακτική λύση: d) 10 m / s
Για αυτήν την ερώτηση θα χρησιμοποιήσουμε τον τύπο της εξίσωσης Torricelli.
Επομένως, μια πτώση που ξεκινά από 5 μέτρα ύψος αποκτά ταχύτητα 10 m / s.
ερώτηση 4
Πόσο καιρό χρειάζεται ένας καρπός που έπεσε από ένα δέντρο, που βρίσκεται σε ύψος 25 μέτρων, για να φτάσει στο έδαφος; Παραβλέψτε την αντίσταση του αέρα και θεωρήστε g = 10 m / s2.
α) 2,24 s
β) 3,0 s
γ) 4,45 s
δ) 5,0 s
Σωστή εναλλακτική λύση: α) 2,24 s.
Για αυτήν την ερώτηση θα χρησιμοποιήσουμε τον τύπο δωρεάν ύψους πτώσης.
Έτσι, ο καρπός που πέφτει από το δέντρο θα αγγίξει το έδαφος μετά από 2,24 δευτερόλεπτα.
ερώτηση 5
Παραβλέποντας την αντίσταση του αέρα, εάν ένα βάζο που βρισκόταν σε μπαλκόνι έπεσε, χρειάζονταν 2 δευτερόλεπτα για να φτάσει στο έδαφος, πόσο ψηλό ήταν το αντικείμενο; Εξετάστε g = 10 m / s2.
α) 10 μ
β) 20 μ
γ) 30 μ
δ) 40 μ
Σωστή εναλλακτική λύση: β) 20 m.
Για να προσδιορίσουμε το ύψος του αντικειμένου, θα χρησιμοποιήσουμε τον ακόλουθο τύπο.
Ως εκ τούτου, το αντικείμενο ήταν σε ύψος 20 μέτρων και κατά την πτώση χτύπησε το έδαφος σε 2 δευτερόλεπτα.
ερώτηση 6
Μια μπάλα μπόουλινγκ ρίχτηκε από ένα μπαλκόνι 80 μέτρα πάνω από το έδαφος και απέκτησε μια κίνηση ελεύθερης πτώσης. Πόσο υψηλή ήταν η μπάλα μετά από 2 δευτερόλεπτα;
α) 60 μ
β) 40 μ
γ) 20 μ
δ) 10 μ
Σωστή εναλλακτική λύση: α) 60 μ.
Χρησιμοποιώντας την ωριαία εξίσωση χώρου μπορούμε να υπολογίσουμε τη θέση της μπάλας μπόουλινγκ σε χρόνο 2 δευτερολέπτων.
Στη συνέχεια, αφαιρούμε το συνολικό ύψος από το προηγουμένως υπολογισμένο ύψος.
h = 80 - 20 μ
h = 60 μ
Έτσι, η μπάλα μπόουλινγκ ήταν στα 60 μέτρα μετά από 2 δευτερόλεπτα από την έναρξη της κίνησης.
ερώτηση 7
(UFB) Δύο άτομα πέφτουν από το ίδιο ύψος, το ένα με το αλεξίπτωτο ανοιχτό και το άλλο με κλειστό. Ποιος θα φτάσει πρώτα στο έδαφος, εάν τα μέσα είναι:
α) το κενό;
β) ο αέρας;
Σωστή απάντηση:
α) Σε κενό, και οι δύο άνθρωποι θα φτάσουν ταυτόχρονα, καθώς η μόνη δύναμη που θα ενεργήσει πάνω τους είναι η βαρύτητα.
β) Με την αντίσταση στον αέρα, το άτομο με ανοιχτό αλεξίπτωτο θα επηρεαστεί περισσότερο, καθώς προκαλεί καθυστέρηση στην κίνηση. Σε αυτήν την περίπτωση, το τελευταίο θα φτάσει πρώτα.
ερώτηση 8
(Vunesp) Ένα σώμα A πέφτει από ύψος 80 m την ίδια στιγμή που το σώμα B ρίχνεται κάθετα προς τα κάτω με αρχική ταχύτητα 10 m / s από ύψος 120 m. Παραβλέποντας την αντίσταση του αέρα και θεωρώντας ότι η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι 10 m / s2, είναι σωστό να πούμε, για την κίνηση αυτών των δύο σωμάτων, ότι:
α) Και οι δύο φτάνουν στο έδαφος την ίδια στιγμή.
b) Το σώμα B φτάνει στο έδαφος 2,0 s πριν το σώμα A
γ) Ο χρόνος που απαιτείται για να φτάσει το σώμα Α στο έδαφος είναι 2,0 δευτ. λιγότερο από τον χρόνο που χρειάζεται ο Β
δ) Το σώμα Α χτυπά το έδαφος 4,0 δευτερόλεπτα πριν από το σώμα Β
ε) Το σώμα Β χτυπά το έδαφος 4,0 s πριν το σώμα A
Σωστή εναλλακτική λύση: α) Και οι δύο φτάνουν στο έδαφος την ίδια στιγμή.
Ας ξεκινήσουμε υπολογίζοντας τον χρόνο του σώματος Α.
Τώρα υπολογίζουμε τον χρόνο του σώματος Β.
Καθώς φτάνουμε σε εξίσωση του 2ου βαθμού, θα χρησιμοποιήσουμε τη φόρμουλα της Bhaskara για να βρούμε το χρόνο.
Καθώς ο χρόνος δεν μπορεί να είναι αρνητικός, ο χρόνος του σώματος b ήταν 4 δευτερόλεπτα, που είναι ίσος με τον χρόνο που το το σώμα Α πήρε και, επομένως, η πρώτη εναλλακτική είναι σωστή: οι δύο φτάνουν στο έδαφος με τον ίδιο τρόπο στιγμή.
ερώτηση 9
(Mackenzie-SP) Ο Joãozinho αφήνει ένα σώμα σε ηρεμία από την κορυφή ενός πύργου. Κατά τη διάρκεια της ελεύθερης πτώσης, με σταθερό g, παρατηρεί ότι τα δύο πρώτα δευτερόλεπτα το σώμα ταξιδεύει σε απόσταση D. Η απόσταση που θα διανύσει ο οργανισμός στα επόμενα 4 δευτερόλεπτα θα είναι:
α) 4D
β) 5D
γ) 6D
δ) 8D
ε) 9D
Σωστή εναλλακτική λύση: δ) 8D.
Η απόσταση D στα δύο πρώτα δευτερόλεπτα δίνεται από:
Η απόσταση στα επόμενα 4 δευτερόλεπτα δείχνει ότι το σώμα ήταν ήδη σε 6 δευτερόλεπτα κίνησης και, ως εκ τούτου:
Έτσι, η απόσταση σε 4 δευτερόλεπτα είναι η διαφορά μεταξύ H και D.
H - D = 18g - 2 γραμ
H - D = 16 γρ
Καθώς η απάντηση πρέπει να δοθεί σε όρους D, καθώς το D αντιπροσωπεύει 2g, τότε τα 16g είναι τα ίδια με το 8D, έτσι η εναλλακτική d είναι σωστή.
ερώτηση 10
(UFRJ) Ένα σώμα σε ελεύθερη πτώση ταξιδεύει σε μια συγκεκριμένη κατακόρυφη απόσταση σε 2 δευτερόλεπτα. Επομένως, η απόσταση που διανύθηκε 6 δευτερόλεπτα θα είναι
α) διπλό
β) τριπλό
γ) έξι φορές μεγαλύτερο
δ) εννέα φορές μεγαλύτερο
ε) δώδεκα φορές μεγαλύτερο
Σωστή εναλλακτική λύση: δ) εννέα φορές μεγαλύτερη.
1ο βήμα υπολογίστε την κατακόρυφη απόσταση σε 2 δευτερόλεπτα.
2ο βήμα: υπολογίστε την απόσταση που καλύπτεται σε 6 δευτερόλεπτα.
180 m είναι 9 φορές μεγαλύτερο από 20 m. Επομένως, η εναλλακτική d είναι σωστή.
Βρείτε περισσότερες γνώσεις διαβάζοντας τα παρακάτω κείμενα.
- Ελεύθερη πτώση
- βαρυτική δύναμη
- Κάθετη εκτόξευση
- επιτάχυνση της βαρύτητας
- ομοιόμορφη μετακίνηση
