THE kinematiikka fysiikan alue tutkii liikettä ottamatta kuitenkaan huomioon liikkeen syitä.
Tällä alalla tutkimme pääasiassa tasaista suoraviivaa, tasaisesti kiihtynyttä suoraviivaa liikettä ja tasaista pyöreää liikettä.
Hyödynnä kommentoituja kysymyksiä ja poista kaikki epäilyt tästä sisällöstä.
Ratkaistut harjoitukset
Kysymys 1
(IFPR - 2018) Ajoneuvo liikkuu nopeudella 108 km / h moottoritiellä, jossa suurin sallittu nopeus on 110 km / h. Napauttamalla kuljettajan matkapuhelinta hän ohjaa holtittomasti huomionsa puhelimeen yli 4 sekunnin ajan. Ajoneuvon 4 sekunnin aikana kuljettama matka ilman kuljettajan huomiota metreinä oli yhtä suuri kuin:
a) 132.
b) 146.
c) 168.
d) 120.
Oikea vaihtoehto: d) 120
Ottaen huomioon, että ajoneuvon nopeus pysyi vakiona neljän sekunnin aikana, käytämme tasaisen liikkeen tuntiyhtälöä, toisin sanoen:
y = y0 + v.t.
Ennen arvojen korvaamista meidän on muutettava nopeusyksikkö km / h: sta m / s: ksi. Voit tehdä tämän jakamalla vain 3,6: lla:
v = 108: 3,6 = 30 m / s
Korvaamalla arvot löydämme:
y - y0 = 30. 4 = 120 m
Jos haluat lisätietoja, katso myös: Yhtenäinen liike
kysymys 2
(PUC / SP - 2018) Putken osaksi tulevan PVC-pelkistyskäsineen läpi kulkee 180 litraa vettä minuutissa. Tämän holkin sisähalkaisijat ovat 100 mm vedenottoaukolle ja 60 mm vedenpoistoaukolle.
Määritä m / s: ssä likimääräinen nopeus, jolla vesi lähtee käsineestä.
a) 0,8
b) 1.1
c) 1,8
d) 4.1
Oikea vaihtoehto: b) 1.1
Voimme laskea virtauksen putkistossa jakamalla nestemäärän ajan kanssa. Yksiköt on kuitenkin siirrettävä kansainväliseen mittausjärjestelmään.
Siksi meidän on muutettava minuutit sekunteiksi ja litrat kuutiometreiksi. Tätä varten käytämme seuraavia suhteita:
- 1 minuutti = 60 s
- 1 l = 1 dm3 = 0,001 m3⇒ 180 l = 0,18 m3
Nyt voimme laskea virtauksen (Z):
Lähtevän veden nopeuden arvon löytämiseksi käytetään tosiasiaa, että virtaus on yhtä suuri kuin putken pinta-ala kerrottuna nopeudella, ts.
Z = A. v
Tätä laskua varten meidän on ensin tiedettävä lähtöalueen arvo ja käytämme siihen kaavan ympyrän pinta-alaa:
A = π. R2
Tiedämme, että ulostulon halkaisija on yhtä suuri kuin 60 mm, joten säde on yhtä suuri kuin 30 mm = 0,03 m. Kun otetaan huomioon likimääräinen arvo π = 3,1 ja korvaamalla nämä arvot, meillä on:
A = 3,1. (0,03)2 = 0,00279 m2
Nyt voimme löytää nopeusarvon korvaamalla virtauksen ja pinta-alan arvon:
Jos haluat lisätietoja, katso myös: Fysiikan kaavat
kysymys 3
(PUC / RJ - 2017) Maasta pallo laukaistaan pystysuunnassa nopeudella v ja saavuttaa enimmäiskorkeuden h. Jos heittonopeutta kasvatetaan 3v: llä, uusi suurin pallon saavuttama lopullinen korkeus on: (Hylkää ilmavastus)
a) 2 tuntia
b) 4 h
c) klo 8
d) klo 9
e) 16h
Oikea vaihtoehto: e) 16h
Pallon saavuttama korkeus voidaan laskea käyttämällä Torricelli-yhtälöä:
v2 = v02 - 2.g.h
Painovoimasta johtuva kiihtyvyys on negatiivinen, kun pallo nousee. Myös nopeus, kun pallo saavuttaa maksimikorkeutensa, on nolla.
Siten ensimmäisessä tilanteessa h-arvo saadaan tekemällä:
Toisessa tilanteessa nopeutta lisättiin 3v: llä, eli käynnistysnopeus muutettiin:
v2 = v + 3v = 4v
Näin ollen toisessa tilanteessa pallon saavuttama korkeus on:
Vaihtoehto: e) 16h
Jos haluat lisätietoja, katso myös: Tasaisesti vaihteleva suoraviivainen liike
kysymys 4
(UECE - 2016 - 2. vaihe) Tarkastellaan vapaassa pudotuksessa olevaa kiveä ja lasta karusellilla, joka pyörii tasaisella kulmanopeudella. Kiven ja lapsen liikkeestä on oikein sanoa se
a) kiven kiihtyvyys vaihtelee ja lapsi kiertää kiihtyvyydellä.
b) kivi putoaa kiihtyvyydellä ja lapsi pyörii tasaisella kiihdytyksellä.
c) kiihtyvyys molemmissa on nolla.
d) molemmat käyvät läpi moduulin vakionopeudet.
Oikea vaihtoehto: d) molemmat läpikäyvät vakiona modulo-kiihdytykset.
Sekä nopeus että kiihtyvyys ovat vektorimääriä, toisin sanoen niille on tunnusomaista suuruus, suunta ja suunta.
Jotta tämän tyyppinen määrä muuttuisi, on välttämätöntä, että ainakin yksi näistä ominaisuuksista muuttuu.
Kun runko on vapaassa pudotuksessa, sen nopeusmoduuli vaihtelee tasaisesti jatkuvan kiihtyvyyden ollessa 9,8 m / s2 (painovoiman kiihtyvyys).
Karusellissa nopeusmoduuli on vakio, mutta sen suunta vaihtelee. Tässä tapauksessa keholla on vakio kiihtyvyys ja se osoittaa pyöreän polun keskipisteeseen (keskipitkä).
Katso myös: Harjoitukset yhtenäisestä ympyräliikkeestä
kysymys 5
(UFLA - 2016) Kivi heitettiin pystysuunnassa ylöspäin. Kun se nousee,
a) nopeus vähenee ja kiihtyvyys vähenee
b) nopeus pienenee ja kiihtyvyys kasvaa
c) nopeus on vakio ja kiihtyvyys vähenee
d) nopeus pienenee ja kiihtyvyys on vakio
Oikea vaihtoehto: d) nopeus pienenee ja kiihtyvyys on vakio
Kun ruumis laukaistaan pystysuunnassa ylöspäin, lähellä maan pintaa, se kärsii painovoimasta.
Tämä voima antaa sinulle jatkuvan moduulin kiihtyvyyden, joka on 9,8 m / s2, pysty- ja alasuunta. Tällä tavoin nopeusmoduuli pienenee, kunnes se saavuttaa nollan arvon.
kysymys 6
(UFLA - 2016) Skaalattu kuva esittää muurahaisen siirtovektoreita, jotka lähtivät pisteestä I ja saavuttivat pisteen F 3 minuutin ja 20 sekunnin kuluttua. Muurahaisen liikkumisen tällä polulla keskinopeusvektorin moduuli oli:
a) 0,15 cm / s
b) 0,25 cm / s
c) 0,30 cm / s
d) 0,50 cm / s
Oikea vaihtoehto: b) 0,25 cm / s
Keskinopeusvektorin moduuli saadaan laskemalla siirtovektorin moduulin ja ajan välinen suhde.
Siirtyvektorin löytämiseksi meidän on yhdistettävä aloituspiste muurahaisen polun loppupisteeseen alla olevan kuvan osoittamalla tavalla:
Huomaa, että sen moduuli voidaan löytää tekemällä Pythagorasin lause, koska vektorin pituus on yhtä suuri kuin ilmoitetun kolmion hypotenuus.
Ennen kuin löydämme nopeuden, meidän on muutettava aika minuuteista sekunteihin. Kun yksi minuutti on 60 sekuntia, meillä on:
t = 3. 60 + 20 = 180 + 20 = 200 s
Nyt voimme löytää nopeusmoduulin tekemällä:
Katso myös: kinematiikka
kysymys 7
(IFMG - 2016) Malmijätteen padossa tapahtuneen vakavan onnettomuuden vuoksi näiden rikastushiekkojen ensimmäinen aalto hyökkäsi nopeammin hydrografiseen altaaseen. Arvio tämän aallon koosta on 20 km pitkä. Tämän hydrografisen altaan kaupunkialue on noin 25 km pitkä. Olettaen tässä tapauksessa, että keskimääräinen nopeus, jolla aalto kulkee jokikanavan läpi, on 0,25 m / s, Aallon kulkuaika kaupungin läpi laskettuna aallon saapumisesta kaupunkialueelle on sisään:
a) 10 tuntia
b) 50 tuntia
c) 80 tuntia
d) 20 tuntia
Oikea vaihtoehto: b) 50 tuntia
Aallon pitämä matka on yhtä suuri kuin 45 km, ts. Sen jatkeen mitta (20 km) plus kaupungin jatke (25 km).
Löydämme kokonaiskulutusajan käyttämällä keskinopeuskaavaa seuraavasti:
Ennen arvojen korvaamista meidän on kuitenkin muutettava nopeusyksikkö arvoksi km / h, jolloin aikaan saatu tulos on tunteina, kuten vaihtoehdoissa ilmoitetaan.
Tämän muutoksen tekeminen meillä on:
vm = 0,25. 3,6 = 0,9 km / h
Korvaamalla arvot keskinopeuskaavassa, löydämme:
kysymys 8
(UFLA - 2015) Salama on monimutkainen luonnonilmiö, josta monia näkökohtia ei vielä tunneta. Yksi näistä tuskin näkyvistä näkökohdista tapahtuu purkautumisen etenemisen alussa. Pilvestä purkautuminen maahan alkaa ilman ionisoinnissa pilven pohjasta ja etenee vaiheittain, joita kutsutaan peräkkäisiksi vaiheiksi. Nopea kehys sekunnissa -kamera tunnisti 8 vaihetta, kukin 50 m, tietylle purkaukselle, aikaväli-tallennuksilla 5,0 x 10-4 sekuntia / askel. Keskimääräinen purkautumisnopeus, tässä alkuvaiheessa, jota kutsutaan porrastetuksi johtajaksi, on
a) 1,0 x 10-4 neiti
b) 1,0 x 105 neiti
c) 8,0 x 105 neiti
d) 8,0 x 10-4 neiti
Oikea vaihtoehto: b) 1,0 x 105 neiti
Keskimääräinen etenemisnopeus saadaan tekemällä:
Löydät Δs-arvon kertomalla 8 50 m: llä, koska on 8 askelta, joissa kussakin on 50 m. Täten:
Δs = 50. 8 = 400 m.
Koska kunkin vaiheen väli on 5,0. 10-4 s, 8 vaihetta varten aika on yhtä suuri kuin:
t = 8. 5,0. 10-4 = 40. 10-4 = 4. 10-3 s
Saatat myös olla kiinnostunut:
- Torricellin yhtälö
- kinematiikan kaavat
- tasaisesti vaihteleva liike
- Yhtenäinen suoraviivainen liike
- Tasainen liike - Harjoitukset
- Keskinopeusharjoitukset
