Testaa tietosi vapaapudotuksesta 10 kysymystä Seuraava. Katso kommentit palautteen jälkeen saadaksesi vastauksia kysymyksiisi.
Käytä laskelmissa kaavoja:
Vapaapudotuksen nopeus: v = g.t.
Korkeus vapaapudotuksessa: h = gt2/2
Torricellin yhtälö: v2 = 2.g.h
Kysymys 1
Tarkista seuraavat lauseet vapaapudotuksesta ja arvioi tosi (V) tai väärä (F).
I. Rungon massa vaikuttaa vapaapudotukseen.
II. Vapaasti putoavan kehon nopeus on kääntäen verrannollinen liikkeen kestoon.
III. Paikallinen painovoiman kiihtyvyys vaikuttaa kappaleisiin vapaassa pudotuksessa.
IV. Tyhjössä sulka ja golfpallo putoavat samalla vapaapudotuksen nopeudella.
Oikea järjestys on:
a) V, F, F, V
b) F, V, F, F
c) F, F, V, V
d) V, F, V, f
Oikea vaihtoehto: c) F, F, V, V.
I. VÄÄRÄ. Vapaapudotukseen vaikuttaa paikallisen painovoiman kiihtyminen, ja siksi eri massojen kappaleet pääsisivät maahan samanaikaisesti ilman, että ilman kitkavoima jäisi.
II. VÄÄRÄ. Nopeus on suoraan verrannollinen, koska vapaassa pudotuksessa se kasvaa tasaisella nopeudella. Ota huomioon seuraava kaava.
V = gt
Vertaa kahden ruumiin, C, putoamisaikaa1 ja C2, nopeuksilla 20 m / s ja 30 m / s, vastaavasti:
III. TODELLINEN. Vapaassa pudotuksessa painovoima vaikuttaa kappaleisiin, joihin ei kohdistu muita voimia, kuten vetoa tai kitkaa.
IV. Tällöin ainoa heihin vaikuttava voima on painovoiman kiihtyvyys, koska ne ovat saman voiman vaikutuksessa, niin ne saapuvat samaan aikaan.
kysymys 2
Vapaapudotuksen suhteen on virheellistä todeta, että:
a) Graafisesti nopeuden vaihtelu suhteessa aikaan on nouseva suora.
b) Vapaapudotusliike vaihtelee tasaisesti.
c) Vapaan pudotuksen rata on suora, pystysuora ja suuntautunut alaspäin.
d) Vapaassa pudotuksessa oleva keho kiihtyy, joka kasvaa tasaisella nopeudella.
Virheellinen vaihtoehto: d) Vapaassa pudotuksessa olevan kehon kiihtyvyys vaihtelee tasaisella nopeudella.
Vapaassa pudotuksessa liikkeessä kiihtyvyys on vakio, joka kasvaa tasaisella nopeudella.
Koska se on tasaisesti vaihteleva liike, vapaan pudotuksen liikkeen nopeus- ja aikakuvaaja on nouseva suora.
Alkuperäinen nopeus vapaapudotuksen liikkeessä on nolla. Kun keho hylätään, se seuraa suoraa, pystysuoraa ja alaspäin suuntautuvaa liikerataa.
kysymys 3
Painovoiman kiihtyvyys 10 m / s2, mikä on nopeus, jonka vesipisara putoaa hanasta 5 m: n korkeudella, kun otetaan huomioon, että se alkoi lepotilasta ja ilman vastus on nolla?
a) 5 m / s
b) 1 m / s
c) 15 m / s
d) 10 m / s
Oikea vaihtoehto: d) 10 m / s
Tässä kysymyksessä käytämme Torricellin yhtälön kaavaa.
Siksi pudotus, joka alkaa 5 metrin korkeudesta, saa nopeuden 10 m / s.
kysymys 4
Kuinka kauan noin 25 metrin korkeudessa olevasta puusta pudonnut hedelmä kestää päästä maahan? Hylkää ilmavastus ja ota huomioon, että g = 10 m / s2.
a) 2,24 s
b) 3,0 s
c) 4,45 s
d) 5,0 s
Oikea vaihtoehto: a) 2,24 s.
Tässä kysymyksessä käytämme vapaapudotuksen korkeuskaavaa.
Siten puusta putoava hedelmä koskettaa maata 2,24 sekunnin kuluttua.
kysymys 5
Ilmanvastuksen laiminlyönti, jos parvekkeella oleva maljakko putosi, kestää 2 sekuntia päästä maahan, kuinka korkea esine oli? Tarkastellaan g = 10 m / s2.
a) 10 m
b) 20 m
c) 30 m
d) 40 m
Oikea vaihtoehto: b) 20 m.
Seuraavan kaavan avulla määritetään kohteen korkeus.
Siksi esine oli 20 metrin korkeudessa ja pudotessaan osui maahan 2 sekunnissa.
kysymys 6
Keilapallo pudotettiin parvekkeelta 80 metriä maanpinnan yläpuolelle ja sai vapaapudotuksen. Kuinka korkea pallo oli 2 sekunnin kuluttua?
a) 60 m
b) 40 m
c) 20 m
d) 10 m
Oikea vaihtoehto: a) 60 m.
Tunnin avaruusyhtälön avulla voimme laskea keilapallon sijainnin 2 sekunnissa.
Seuraavaksi vähennämme kokonaiskorkeuden aiemmin lasketusta korkeudesta.
h = 80 - 20 m
h = 60 m
Siten keilapallo oli 60 metrin päässä 2 sekunnin kuluttua liikkeen alkamisesta.
kysymys 7
(UFB) Kaksi ihmistä putoaa samalta korkeudelta, toinen laskuvarjo on auki ja toinen suljettuna. Kuka pääsee ensin maahan, jos keino on:
a) tyhjiö?
b) ilma?
Oikea vastaus:
a) Tyhjössä molemmat ihmiset saapuvat samanaikaisesti, koska ainoa heihin vaikuttava voima on painovoima.
b) Ilmavastuksen vaikutuksesta avoimella laskuvarjolla on enemmän vaikutusta, koska se aiheuttaa viivästyttävän vaikutuksen liikkeeseen. Tässä tapauksessa jälkimmäinen saapuu ensin.
kysymys 8
(Vunesp) Runko A pudotetaan 80 m: n korkeudesta samalla hetkellä kuin runko B heitetään pystysuunnassa alaspäin alkunopeudella 10 m / s 120 m: n korkeudesta. Ilmanvastuksen laiminlyömisestä ja painovoiman kiihtyvyydestä 10 m / s2, on oikein todeta näiden kahden ruumiin liikkumisesta, että:
a) Molemmat saavuttavat maan samanaikaisesti.
b) Runko B saavuttaa maan 2,0 s ennen runkoa A
c) Rungon A saavuttamiseen kuluva aika on 2,0 s vähemmän kuin B: n kulama aika
d) Runko A osuu maahan 4,0 s ennen runkoa B
e) Runko B osuu maahan 4,0 sekuntia ennen runkoa A
Oikea vaihtoehto: a) Molemmat saavuttavat maan samalla hetkellä.
Aloitetaan laskemalla kehon A aika.
Nyt lasketaan kehon B aika.
Kun saavutamme toisen asteen yhtälön, käytämme aikaa Bhaskaran kaavan avulla.
Koska aika ei voi olla negatiivinen, ruumiin b aika oli 4 sekuntia, mikä on yhtä suuri kuin aika, jonka runko A otti ja siksi ensimmäinen vaihtoehto on oikea: nämä kaksi pääsevät maahan samalla tavalla välitön.
kysymys 9
(Mackenzie-SP) Joãozinho jättää ruumiin levossa tornin huipulta. Vapaapudotuksen aikana, vakiona g, hän havaitsee, että keho kulkee kahden ensimmäisen sekunnin aikana etäisyyden D. Kehon seuraavien 4 sekunnin aikana kulkema etäisyys on:
a) 4D
b) 5D
c) 6D
d) 8D
e) 9D
Oikea vaihtoehto: d) 8D.
Kahden ensimmäisen sekunnin etäisyys D saadaan seuraavasti:
Seuraavien 4 sekunnin etäisyys osoittaa, että keho oli jo 6 sekunnin sisällä liikkeestä, ja siksi:
Täten etäisyys 4 sekunnissa on H: n ja D: n ero.
H - D = 18 g - 2 g
H - D = 16 g
Koska vastaus on annettava D: llä, koska D edustaa 2g, niin 16g on sama kuin 8D, joten vaihtoehto d on oikea.
kysymys 10
(UFRJ) Vapaassa pudotuksessa oleva runko kulkee tietyn pystysuoran etäisyyden 2 sekunnissa; siksi 6 s kuljettu matka on
a) kaksinkertainen
b) kolminkertainen
c) kuusi kertaa suurempi
d) yhdeksän kertaa suurempi
e) kaksitoista kertaa suurempi
Oikea vaihtoehto: d) yhdeksän kertaa suurempi.
Ensimmäinen vaihe laske pystysuora etäisyys 2 sekunnissa.
2. vaihe: Laske kuljettu matka 6 sekunnissa.
180 m on 9 kertaa suurempi kuin 20 m. Siksi vaihtoehto d on oikea.
Hanki lisää tietoa lukemalla alla olevat tekstit.
- Vapaa pudotus
- painovoima
- Pystysuora laukaisu
- painovoiman kiihtyvyys
- tasaisesti vaihteleva liike
