קינמטיקה: תרגילים שהגיבו ונפתרו

ה קינמטיקה זהו אזור הפיזיקה שלומד תנועה מבלי להתחשב בסיבות לתנועה זו.

בתחום זה, אנו לומדים בעיקר תנועה ישר ישרה, תנועה זוויתית מואצת ותנועה מעגלית אחידה.

נצל את השאלות שהגיבו כדי לנקות את כל ספקותיך לגבי תוכן זה.

תרגילים נפתרו

שאלה 1

(IFPR - 2018) רכב נוסע ב -108 קמ"ש בכביש מהיר, שם המהירות המקסימלית המותרת היא 110 קמ"ש. על ידי הקשה על הטלפון הסלולרי של הנהג, הוא מפנה את תשומת לבו בפזיזות לטלפון מעל גיל 4. המרחק שרכב הרכב במהלך 4 השניות בהן נע ללא תשומת לב הנהג, מ ', היה שווה ל:

132).
146).
168.
ד) 120.

ראה תשובה

חלופה נכונה: ד) 120

בהתחשב בכך שמהירות הרכב נותרה קבועה במהלך 4S, נשתמש במשוואה לפי שעה של התנועה האחידה, כלומר:

y = y₀ + v.t

לפני החלפת הערכים, עלינו להפוך את יחידת המהירות מקמ"ש ל- m / s. לשם כך, פשוט חלקו ב -3.6:

v = 108: 3.6 = 30 מ 'לשנייה

החלפת הערכים, אנו מוצאים:

y - y₀ = 30. 4 = 120 מ '

למידע נוסף, ראה גם: תנועה אחידה

שאלה 2

(PUC / SP - 2018) באמצעות כפפה להפחתת PVC, שתהיה חלק מצינור, יעברו 180 ליטר מים לדקה. הקוטר הפנימי של השרוול הזה הוא 100 מ"מ לכניסת המים ו 60 מ"מ ליציאת המים.

קבע, ב- m / s, את המהירות המשוערת בה המים עוזבים את הכפפה הזו.

א) 0.8
ב) 1.1
ג) 1.8
ד) 4.1

ראה תשובה

חלופה נכונה: ב) 1.1

אנו יכולים לחשב את הזרימה בצינור על ידי חלוקת נפח הנוזל לפי הזמן. עם זאת, עלינו להעביר את היחידות למערכת המדידות הבינלאומית.

לפיכך, נצטרך להפוך דקות לשניות ולליטר למטר מעוקב. לשם כך נשתמש במערכות היחסים הבאות:

• דקה אחת = 60 שניות
• 1 ליטר = 1 ד"מ³ = 0.001 מ '³L 180 ליטר = 0.18 מ '³

כעת נוכל לחשב את הזרימה (Z):

כדי למצוא את הערך של מהירות המים היוצאים, נשתמש בעובדה שהזרימה שווה לשטח הצינור כפול המהירות, כלומר:

Z = A. v

לשם ביצוע חישוב זה, ראשית עלינו לדעת את ערך שטח הפלט ולשם כך נשתמש בנוסחה לאזור המעגל:

A = π. ר²

אנו יודעים שקוטר המוצא שווה ל -60 מ"מ, ולכן הרדיוס יהיה שווה 30 מ"מ = 0.03 מ '. בהתחשב בערך המשוער של π = 3.1 והחלפת ערכים אלה, יש לנו:

A = 3.1. (0,03)² = 0.00279 מ '²

כעת נוכל למצוא את ערך המהירות על ידי החלפת ערך הזרימה והשטח:

למידע נוסף, ראה גם: נוסחאות פיזיקה

שאלה 3

(PUC / RJ - 2017) מהקרקע כדור משוגר אנכית במהירות v ומגיע לגובה מרבי h. אם מהירות הזריקה תוגדל ב -3 וולט, הגובה הסופי המרבי החדש אליו יגיע הכדור יהיה: (הזנחת התנגדות האוויר)

א) 2 שעות
ב) 4 שעות
ג) 8 בבוקר
ד) 9 בבוקר
ה) 16 שעות

ראה תשובה

חלופה נכונה: ה) 16 שעות

ניתן לחשב את הגובה שהכדור מגיע אליו באמצעות משוואת Torricelli, כלומר:

v² = v₀² - 2.g.h

התאוצה בגלל כוח המשיכה היא שלילית ככל שהכדור עולה. כמו כן, המהירות כאשר הכדור מגיע לגובהו המרבי שווה לאפס.

לפיכך, במצב הראשון, הערך של h יימצא על ידי ביצוע:

במצב השני המהירות הוגברה ב -3 וולט, כלומר מהירות השיגור שונתה ל:

v₂ = v + 3v = 4v

לפיכך, במצב השני, הגובה אליו מגיע הכדור יהיה:

חלופה: ה) 16 שעות

למידע נוסף, ראה גם: תנועה זוויתית מגוונת באופן אחיד

שאלה 4

(UECE - 2016 - שלב שני) שקול אבן בנפילה חופשית וילד על קרוסלה שמסתובב במהירות זוויתית קבועה. לגבי תנועת האבן והילד, נכון לקבוע זאת

א) האצת האבן משתנה והילד מסתובב עם תאוצה אפסית.
ב) האבן נופלת בתאוצה אפס והילד מסתובב בתאוצה מתמדת.
ג) התאוצה בשניהם היא אפס.
ד) שניהם עוברים תאוצות מודולוס קבועות.

ראה תשובה

חלופה נכונה: ד) שניהם עוברים תאוצות מודולו קבועות.

המהירות והתאוצה הן כמויות וקטוריות, כלומר מאופיינות בעוצמה, כיוון וכיוון.

כדי שכמות מסוג זה עוברת וריאציה, יש צורך שלפחות אחת מהתכונות הללו תעבור שינויים.

כאשר גוף נמצא בנפילה חופשית, מודול המהירות שלו משתנה באופן אחיד, עם תאוצה קבועה השווה ל -9.8 מ 'לשנייה² (האצת כוח המשיכה).

בקרוסלה, מודול המהירות קבוע, אולם כיוונו משתנה. במקרה זה, לגוף תהיה תאוצה מתמדת והוא מצביע על מרכז הנתיב המעגלי (צנטריפטל).

ראה גם: תרגילים על תנועה מעגלית אחידה

שאלה 5

(UFLA - 2016) אבן נזרקה אנכית כלפי מעלה. כשהוא עולה,
א) המהירות פוחתת והתאוצה פוחתת
ב) המהירות יורדת והתאוצה עולה
ג) המהירות קבועה והתאוצה פוחתת
ד) המהירות יורדת והתאוצה קבועה

ראה תשובה

חלופה נכונה: ד) המהירות יורדת והתאוצה קבועה

כאשר גוף משגר אנכית כלפי מעלה, קרוב לפני האדמה, הוא סובל מפעולה של כוח כוח משיכה.

כוח זה נותן לך תאוצה קבועה של מודולוס השווה ל -9.8 מ / ש², כיוון אנכי וכיוון מטה. באופן זה, מודול המהירות יורד עד שהוא מגיע לערך השווה לאפס.

שאלה 6

(UFLA - 2016) הדמות המוקטנת מציגה את וקטורי העקירה של נמלה, אשר ביציאה מנקודה I הגיעה לנקודה F לאחר 3 דקות ו -20 שניות. המודול של וקטור המהירות הממוצע של תנועת הנמלה בנתיב זה היה:

א) 0.15 ס"מ / שנייה
ב) 0.25 ס"מ / שנייה
ג) 0.30 ס"מ / שנייה
ד) 0.50 ס"מ / שנייה

ראה תשובה

חלופה נכונה: ב) 0.25 ס"מ / שנייה

המודול של וקטור המהירות הממוצע נמצא על ידי חישוב היחס בין המודול של וקטור העקירה לזמן.

כדי למצוא את וקטור העקירה, עלינו לחבר את נקודת ההתחלה לנקודת הסיום של מסלול הנמלה, כפי שמוצג בתמונה למטה:

שים לב כי ניתן למצוא את המודול שלו על ידי ביצוע משפט פיתגורס, מכיוון שאורך הווקטור שווה להיפוטנוזה של המשולש המצוין.

לפני שנמצא את המהירות, עלינו להפוך את הזמן מדקות לשניות. עם דקה שווה ל 60 שניות, יש לנו:

t = 3. 60 + 20 = 180 + 20 = 200 שניות

כעת אנו יכולים למצוא את מודול המהירות על ידי ביצוע:

ראה גם: קינמטיקה

שאלה 7

(IFMG - 2016) עקב תאונה קשה שהתרחשה בסכר זנב עפרות, גל ראשון של זנב זה, מהיר יותר, פלש לאגן הידרוגרפי. הערכה לגודל גל זה היא 20 ק"מ. קטע עירוני של אגן הידרוגרפי זה אורכו כ- 25 ק"מ. בהנחה שבמקרה זה המהירות הממוצעת בה עובר הגל בערוץ הנהר היא 0.25 מ / ש זמן המעבר הכולל של הגל דרך העיר, שנמנה עם הגעת הגל למתחם העירוני, הוא ב:

א) 10 שעות
ב) 50 שעות
ג) 80 שעות
ד) 20 שעות

ראה תשובה

חלופה נכונה: ב) 50 שעות

המרחק המכוסה על ידי הגל יהיה שווה ל 45 ק"מ, כלומר מידת הארכה שלו (20 ק"מ) בתוספת הרחבת העיר (25 ק"מ).

כדי למצוא את זמן המעבר הכולל נשתמש בנוסחה למהירות הממוצעת, כך:

עם זאת, לפני החלפת הערכים עלינו להפוך את יחידת המהירות לקמ"ש, ולכן התוצאה שנמצאה לזמן תהיה בשעות, כפי שמצוין באפשרויות.

ביצוע השינוי הזה יש לנו:

v_M = 0,25. 3.6 = 0.9 קמ"ש

החלפת הערכים בנוסחת המהירות הממוצעת, אנו מוצאים:

שאלה 8

(UFLA - 2015) ברק הוא תופעת טבע מורכבת, עם היבטים רבים שעדיין לא ידועים. אחד ההיבטים הללו, שכמעט לא נראה לעין, מתרחש בתחילת התפשטות הפריקה. הפריקה מהענן לקרקע מתחילה בתהליך יינון האוויר מבסיס הענן ומתפשט בשלבים הנקראים צעדים עוקבים. מצלמה מהירה למסגרת לשנייה זיהתה 8 צעדים, 50 מ 'כל אחד, לפריקה ספציפית, עם הקלטות מרווח זמן של 5.0 x 10^-4 שניות לכל צעד. מהירות התפשטות הממוצעת של הפריקה, בשלב ראשוני זה המכונה המנהיג המדורג, היא של
א) 1.0 x 10^-4 גברת
ב) 1.0 x 10⁵ גברת
ג) 8.0 x 10⁵ גברת
ד) 8.0 x 10^-4 גברת

ראה תשובה

חלופה נכונה: ב) 1.0 x 10⁵ גברת

מהירות התפשטות ממוצעת תימצא על ידי ביצוע:

כדי למצוא את הערך של Δs, פשוט הכפל 8 על 50 מ ', שכן ישנם 8 שלבים עם 50 מ' כל אחד. לכן:

Δs = 50. 8 = 400 מ '.

כיוון שהמרווח בין כל שלב הוא 5.0. 10^-4 s, במשך 8 צעדים הזמן יהיה שווה ל:

t = 8. 5,0. 10^-4 = 40. 10^-4 = 4. 10^-3 ס

אתה עשוי להתעניין גם ב:

• משוואת טוריקלי
• נוסחאות קינמטיקה
• תנועה מגוונת באופן שווה
• תנועה זוויתית אחידה
• תנועה אחידה - תרגילים
• תרגילי מהירות ממוצעת