Bagaimana cara menyelesaikan latihan tentang hukum Newton?

Untuk menyelesaikan latihan tentang aplikasi dari Hukum Newton, seperti dalam sistem blok, menarik untuk mengikuti beberapa langkah:

1. Tuliskan semua data yang relevan dari pernyataan tersebut;

2. Periksa apakah satuan ada dalam Sistem Satuan Internasional (meter, kilogram, dan sekon);

3. Tarik dengan hati-hati semua gaya yang bekerja pada benda;

4. Cobalah untuk merasakan ke arah mana sistem tubuh bergerak dan mengadopsi arah Anda untuk tanda positif dari kekuatan. Semua kekuatan yang ada di arah ini juga akan positif. Kekuatan lawan akan negatif;

5. Samakan resultan gaya masing-masing benda untuk setiap arah ruang ke produk buruk atau ke 0, dalam kasus di mana benda bergerak dengan kecepatan konstan atau diam;

6. Ingatlah bahwa benda-benda yang bergerak bersama, dihubungkan dengan kabel, satu di atas yang lain, atau bahkan bersandar satu sama lain saling mendukung dan karena itu memiliki percepatan yang sama;

7. Untuk menyelesaikan sistem persamaan, kita harus mengurangkan satu dari yang lain, karena pasangan aksi dan reaksi memiliki nilai yang sama dan saling meniadakan.

Jika Anda mengikuti semua langkah di atas dengan cermat, Anda hampir tidak akan membuat kesalahan saat menyelesaikan latihan tentang Hukum Newton.

Lihat juga: Lima Hal Yang Perlu Anda Ketahui Tentang Hukum Newton

Latihan Menyelesaikan Hukum Newton

CATATAN: Untuk semua contoh di bawah ini, kita akan mengadopsi gravitasi sebagai 10 m/s².

pertanyaan 1

Dua blok, ITU dan B, yang massanya sama dengan 8 kg dan 2 kg, masing-masing, ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Balok-balok tersebut dihubungkan dengan tali yang tidak dapat diperpanjang dan ditarik oleh gaya F sebesar modulus sebesar 20 N. Menentukan:

a) Percepatan sistem

b) Tarik kawat

Resolusi:

1- Menganotasi data

Data yang paling relevan untuk latihan ini adalah:

saya_Itu = 2kg;

saya_B = 8kg;

|F| = 20 N

2 - Memeriksa unit

Semua unit kompatibel satu sama lain dan berada dalam Sistem Satuan Internasional;

3-membuat diagram gaya

Deheatingly semua gaya yang bekerja pada setiap blok. Kita harus ingat berat gaya, gaya normal, tegangan pada kawat yang diberikan balok A pada balok B dan gaya F yang bekerja pada balok B. Kami dibiarkan dengan skema berikut:

Subjudul:

P_Itu = Berat balok A

P_B = Berat balok B

tidak_Itu = Normal balok A

tidak_B = Blok B Normal

F = Gaya pada sistem

T_{b, itu} = Traksi yang dilakukan balok B pada balok A

T _{a, b} = Traksi yang dilakukan balok A pada balok B

4 -Mengorientasikan sistem koordinat

Sistem balok bergerak ke kanan dan oleh karena itu semua gaya yang menunjuk ke arah itu akan bertanda positif. Gaya yang mengarah ke kiri akan memiliki tanda negatif.

5 -Menemukan kekuatan yang dihasilkan

Menurut tanda yang diadopsi pada langkah 4, gaya yang dihasilkan, dalam arah x dan y (horizontal dan vertikal), untuk setiap balok akan ditentukan oleh:

6 -tubuh bergerak bersama

Perhatikan bahwa gaya normal dan berat masing-masing balok saling meniadakan, karena balok tidak bergerak dalam arah y (vertikal), jadi, N = P Juga, saat balok bergerak bersama, mereka memiliki nilai percepatan yang sama.

7 – Memecahkan sistem persamaan

Untuk menyelesaikan sistem persamaan, mari kita tetapkan ke sistem persamaan yang ditemukan di langkah 5 nilai yang kita tulis di langkah 1. Ingat bahwa berat badan diberikan oleh m.g (massa kali gravitasi):

Gaya tarik yang dilakukan benda B pada benda A dan gaya tarik yang dilakukan benda A pada benda B adalah sepasang tindakan dan reaksi, oleh karena itu, jika kita menambahkan persamaan, istilah-istilah ini (T_{a, b} dan T_{b, itu}) harus dibatalkan. Dengan melakukan ini, kita hanya memiliki:

Untuk menentukan tegangan pada benang, tidak masalah jika kita menghitung modulus T_{a, b} atau dari T_{b, itu}, karena kedua gaya adalah sepasang aksi dan reaksi, oleh karena itu, mereka memiliki modul yang sama:

Gaya tarik yang dilakukan oleh kawat adalah 16 N.

Lihat juga: Tujuh Kesalahan Paling Umum Dilakukan dalam Studi Fisika

pertanyaan 2

Dua blok, ITU dan B, massanya sama dengan 7 kg dan 3 kg dihubungkan oleh kawat yang tidak dapat diperpanjang seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah. Hitung percepatan dan tegangan sistem pada kedua kabel.

Resolusi:

1 – Menganotasi data

Data yang relevan untuk latihan ini adalah:

saya_Itu = 7 kg

saya_B = 3 kg

g = 10 m/s²

2 – Memeriksa unit

Semua unit kompatibel satu sama lain dan berada dalam Sistem Satuan Internasional.

3 – Membuat diagram gaya

Mari kita menggambar semua kekuatan yang ada di balok. Lihatlah gambar di bawah ini:

Perhatikan bahwa karena benda B tidak ditopang di atas meja, maka tidak ada gaya normal di atasnya.

4 – Mengorientasikan sistem koordinat

Blok bergerak ke arah tegak lurus. Balok A bergerak dalam arah x ke kanan, sehingga semua gaya pada balok yang mengarah ke kanan akan positif. Balok B bergerak dalam arah vertikal ke bawah, sehingga semua gaya pada balok ini yang mengarah ke bawah akan bernilai positif.

5 – Menemukan kekuatan yang dihasilkan

Sistem persamaan yang diberikan oleh gaya yang dihasilkan dari balok disajikan di bawah ini:

6 –tubuh bergerak bersama

Karena benda dihubungkan dengan kabel, percepatannya sama untuk keduanya, jadi kita hanya menggunakan Itu untuk kedua tubuh.

7 –Memecahkan sistem persamaan

Ingat pasangan aksi dan reaksi: T_{a, b} dan T_{b, itu} dibatalkan ketika kita menambahkan persamaan, jadi kita dibiarkan dengan:

Akhirnya, untuk mencari tegangan pada kawat, kita dapat menggunakan salah satu persamaan yang melibatkan tegangan:

Dengan itu, kita menemukan tegangan pada kawat, yang setara dengan 21 N.

Lihat selengkapnya di: Latihan kekuatan traksi

pertanyaan 3

3. Dua buah balok A dan B yang ditunjukkan pada gambar di bawah ini masing-masing bermassa 2 kg dan 3 kg saling bersentuhan, digerakkan oleh gaya 15 N pada balok A. Tentukan percepatan balok dan kekuatan gaya yang diberikan benda A pada benda B.

Resolusi:

1 -membubuhi keterangan data

Data yang relevan untuk latihan ini adalah:

saya_Itu = 2 kg

saya_B = 3 kg

|F| = 15 N

2 - Memeriksa unit

Semua unit yang ditampilkan dalam Sistem Satuan Internasional dan kompatibel satu sama lain.

3 – Membuat diagram gaya

Mari kita nyatakan semua gaya yang bekerja pada sistem balok:

Subtitel:

P_Itu = Berat balok A

P_B = Berat balok B

tidak_Itu = Normal balok A

tidak_B = Blok B Normal

F = Gaya pada sistem balok

F_{b, itu} = Gaya yang dilakukan balok B pada balok A

F _{a, b} = Gaya yang dilakukan balok A pada balok B

4 -Mengorientasikan sistem koordinat

Kedua balok hanya bergerak ke arah horizontal, dan arah gerakan ke kanan. Oleh karena itu, semua gaya yang mengarah ke arah ini akan dianggap positif.

5 –Menemukan kekuatan yang dihasilkan

Gaya-gaya yang dihasilkan pada balok A dan B dapat ditulis sesuai dengan orientasi butir 5:

6 – tubuh bergerak bersama

Tubuh bergerak bersama karena mereka ditekan satu sama lain. Jadi, percepatan Itu itu adalah sama untuk dua blok.

7 – Memecahkan sistem persamaan

Untuk menyelesaikan sistem persamaan, kita harus ingat bahwa F_{a, b} dan F_{b, itu} mereka adalah pasangan aksi dan reaksi dan saling meniadakan ketika kita menambahkan gaya yang dihasilkan dari A dan B, jadi:

Dengan resolusi sistem di atas, kami menemukan bahwa percepatannya harus 3 m/s². Dengan menggunakan salah satu gaya yang dihasilkan pada langkah 5, kita dapat menentukan gaya yang dilakukan A pada B atau yang dilakukan B pada A. Gaya-gaya ini harus memiliki nilai yang sama dengan 9 N.

Oleh Rafael Hellerbrock
Lulus Fisika

Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/como-resolver-exercicios-sobre-as-leis-newton.htm