で ニュートンの法則 古典力学の3つの法則、慣性の法則、動力学の基本法則、および作用と反作用の法則で構成されます。
であなたの知識をテストします 8つの質問 以下に、フィードバック後の解決策に従って疑問を明確にする機会をお見逃しなく。
質問1
ニュートンの3つの法則をそれぞれのステートメントに関連付けます。
- ニュートンの第1法則
- ニュートンの第2法則
- ニュートンの第3法則
正味の力が質量と物体の加速度の積に等しいことを決定します。
それは、すべての行動に対して、同じ強さ、同じ方向、反対方向の反応があると述べています。
合力が作用しない限り、物体が静止状態または均一な直線運動を維持する傾向があることを示します。
正解：（2）; （3）および（1）。
慣性の法則 （ニュートンの第1法則）：合力が作用し始めない限り、物体は静止状態または均一な直線運動を維持する傾向があることを示します。
ダイナミクスの基本法則 （ニュートンの第2法則）：結果として生じる力が、質量と物体の加速度の積に等しいことを決定します。
作用と反作用の法則 （ニュートンの第3法則）：すべての行動に対して、同じ強さ、同じ方向、反対方向の反応があると述べています。
質問2
（UFRGS-2017）質量mの物体に20Nの力が加えられます。 物体は2秒ごとに10m / sずつ増加する速度で直線的に移動します。 質量mの値（kg）は何ですか？
a）5。
b）4。
c）3。
d）2。
e）1。
正しい代替案：b）4。
質量値を見つけるために、ニュートンの第2法則を適用しましょう。 そのためには、最初に加速度の値を計算する必要があります。
加速度は速度変動値を時間間隔で割った値に等しいため、次のようになります。
見つかった値の置き換え：
したがって、体重は4kgです。
質問3
（UERJ-2013）木製のブロックは、地面に対して45度の傾斜面でバランスが取れています。 ブロックが傾斜面に垂直に及ぼす力の強さは2.0Nに等しい。
ブロックと傾斜面の間の摩擦力の強さ（ニュートン）は、次のようになります。
a）0.7
b）1.0
c）1.4
d）2.0
正しい代替案：d）2.0。
下の図では、問題で提案された状況とブロックで作用する力を表しています。
ブロックは傾斜面で平衡状態にあるため、x軸とy軸の両方の正味の力はゼロに等しくなります。
したがって、次の同等性があります。
f摩擦 = P。 セン45日
N = P。 cos45日
Nが2Nに等しく、sin45°がcos45°に等しい場合、次のようになります。
f摩擦 = N = 2ニュートン
したがって、ブロックと傾斜面の間の摩擦力の強さは2.0Nに等しくなります。
も参照してください:
傾斜面
摩擦力
質問4
（UFRGS-2018）綱引きは、下の図に示すように、AとBの2つのチームが反対側の端でロープを引っ張るスポーツ活動です。
ロープが、780 Nを法とする水平力でチームAによって引っ張られ、720Nを法とする水平力でチームBによって引っ張られると仮定します。 ある瞬間に、ロープが切れます。 以下のステートメントの空白を、表示される順序で正しく埋める代替案を確認してください。
弦にかかる正味の力は、破断直前の瞬間に60 Nの弾性率を持ち、________を指します。 ロープが切れた直後のチームAとBの加速度のモジュールは、各チームの質量が300 kgであると仮定すると、それぞれ________です。
a）左-2.5 m / s2 および2.5m / s2
b）左-2.6 m / s2 および2.4m / s2
c）左-2.4 m / s2 および2.6m / s2
d）右-2.6 m / s2 および2.4m / s2
e）右-2.4 m / s2 および2.6m / s2
正しい代替案：b）左-2.6 m / s2 および2.4m / s2.
結果として生じる力は、最大の力の方向を指します。この場合、チームAによって加えられる力です。 したがって、その方向は左です。
弦が切れた直後に、ニュートンの第2法則により、各チームが獲得した加速度の量を計算できます。 だから私たちは持っています：
したがって、ギャップが正しく埋められたテキストは次のとおりです。
ロープにかかる力は、破断直前の瞬間に60 Nの弾性率を持ち、 左. ロープが切れた直後のチームAとBの加速のモジュールは、それぞれ、 2.6 m / s2 および2.4m / s2、各チームの質量が300kgであると仮定します。
も参照してください: ニュートンの法則
質問5
（Enem-2017）2台の車の正面衝突では、シートベルトが運転者の胸と腹部に及ぼす力が内臓に深刻な損傷を与える可能性があります。 自動車メーカーは、製品の安全性を念頭に置いて、5つの異なるベルトモデルでテストを実施しました。 テストでは0.30秒の衝突をシミュレートし、乗員を表す人形には加速度計が装備されていました。 この装置は、人形の減速係数を時間の関数として記録します。 人形の質量、ベルトの寸法、衝撃の直前と直後の速度などのパラメーターは、すべてのテストで同じでした。 得られた最終結果は、時間による加速度のグラフにあります。
ドライバーの内傷のリスクが最も低いベルトモデルはどれですか？
1に
b）2
c）3
d）4
e）5
正しい代替案：b）2。
この問題は、シートベルトによって加えられた力が正面衝突で重傷を負う可能性があることを示しています。
したがって、提示されたモデルの中から、同じ条件下で、乗客に与える力が弱いモデルを特定する必要があります。
ニュートンの第2法則により、結果として生じる力は質量と加速度の積に等しいことがわかります。
FR = m。 ザ・
実験は同じ質量の人形を使用して行われたため、最大加速度も小さいときに乗客にかかる合力が最小になります。
グラフを観察すると、この状況がベルト2で発生することがわかります。
も参照してください: ニュートンの第2法則
質問6
（PUC / SP-2018）1500 gに等しい質量を持つ立方体の、重くて均質な物体が、平らで水平面に静止しています。 オブジェクトと表面の間の静止摩擦係数は0.40に等しくなります。 力 F、表面に対して水平に、そのオブジェクトの重心に適用されます。
静摩擦力Fの強さを最もよく表すグラフはどれですか摩擦 加えられた力の強度Fの関数として？ SI単位に関係する力を考慮してください。
正しい代替案：c。
問題によって提案された状況では、物体は静止しているため、その加速度は0に等しくなります。 ニュートンの第2法則（FR = m。 a）の場合、正味の力もゼロになります。
問題で説明されているように、体に作用する力Fと摩擦力があります。 また、重量力と法線力の作用もあります。
次の図に、これらの力の図を示します。
横軸では、体が静止している限り、次のような状況になります。
FR = F-F摩擦 =0⇒F= F摩擦
この条件は、力Fの値が最大摩擦力の強度に達するまで当てはまります。
最大摩擦力は、次の式で求められます。
上図から、垂直軸上で物体が静止しているため、法線力の値が重量力の強度に等しいことがわかります。 次に：
N = P = m。 g
値を置き換える前に、質量値を国際システム、つまり1500 g = 1.5kgに変換する必要があります。
N = 1.5。 10 = 15 N
したがって、Fの値フリクションマックス 次のようにして見つけます。
Fフリクションマックス= 0,4. 15 = 6 N
したがって、F摩擦 物体が動く寸前になる6Nの値に達するまで、物体の力Fは力Fに等しくなります。
質問7
（Enem-2016）古代における大きな技術的進歩を意味する発明、複合滑車または滑車の関連は、アルキメデス（287a。 Ç。 〜212a。 Ç。）。 この装置は、一連の可動プーリーを固定プーリーと関連付けることで構成されています。 この図は、この装置の可能な配置を例示している。 アルキメデスは、この装置の別の配置を、一人で移動して、ヒエラム王に示したと報告されています。 浜辺の砂、乗客と貨物でいっぱいの船、多くの人の参加なしには不可能なこと 男性。 船の質量が3000kg、船と砂の間の静摩擦係数が0.8で、アルキメデスが力で船を引っ張ったとします。 、移動方向に平行で、弾性率は400Nです。 理想的なワイヤーとプーリー、10 m / sに等しい重力加速度を検討してください2 そして、ビーチの表面は完全に水平です。
この状況で、アルキメデスが使用した可動プーリーの最小数は
a）3。
b）6。
c）7。
d）8。
e）10。
正しい代替案：b）6。
ボートに作用する力は、次の図に示されています。
図から、ボートが静止状態から抜け出すには、牽引力Tが最大静止摩擦力よりも大きい必要があることがわかります。 この力の値を計算するには、次の式を使用します。
この状況では、重量係数は法線力の係数に等しく、次のようになります。
通知された値を置き換えると、次のようになります：
F摩擦 最大 = 0,8. 3000. 10 = 24 000 N
アルキメデスによって加えられる力Fは400Nに等しいことがわかっているため、結果が2400 Nより大きくなるように、この力に特定の係数を掛ける必要があります。
使用される各可動プーリーは力の値を2倍にします。つまり、力をFに等しくすると、牽引力（ボートを引っ張る力）は2Fに等しくなります。
問題データを使用すると、次の状況になります。
- 1プーリー→400。 2 = 400. 21 = 800 N
- 2つの滑車→400。 2. 2 = 400. 2 2 = 1600 N
- 3つの滑車→400。 2. 2. 2 = 400. 23 = 3200 N
- nプーリー→400。 2番号 > 24,000 N（休息から抜け出すため）
したがって、nの値を知る必要があるため、次のようになります。
私たちはそれを知っています25 = 32とその26 = 64、移動する滑車の最小数を見つけたいので、6つの滑車を使用すると、ボートを移動することができます。
したがって、この状況でアルキメデスが使用した可動プーリーの最小数は6でした。
質問8
（UERJ-2018）実験では、質量がそれぞれ10kgと6kgのブロックIとIIが、理想的なワイヤーで相互接続されています。 最初に、64 Nに等しい強度Fの力がブロックIに加えられ、ワイヤーに張力Tが生成されます。THE. 次に、同じ強度Fの力がブロックIIに適用され、トラクションTが生成されます。B. 回路図を見てください：
ブロックと表面Sの間の摩擦を無視すると、牽引力の比率 を意味する：
正しい代替案： .
ニュートンの第2法則と作用と反作用の法則（ニュートンの第3法則）を適用して、それぞれの状況に対応するシステムを作成できます。
最初の状況
2番目の状況
力Fが等しく、質量も同じままであるため、どちらの状況でも加速度値は同じになることに注意してください。
値を置き換えて加速度を計算すると、次のようになります：
加速度の値がわかれば、トラクションの値を計算できます：
TTHE = mII. ザ・
TTHE = 6. 4 = 24 N
TB = m私 . ザ・
TB = 10. 4 = 40 N
プル間の比率を計算すると、次のことがわかります。
したがって、プル間の比率はに対応します .
詳細については、こちらもご覧ください。:
- ニュートンの第3法則
- 筋力重量
- 法線力