THE キネマティクス しかし、この動きの原因を考慮せずに動きを研究するのは物理学の分野です。
この分野では、主に均一な直線運動、均一に加速された直線運動、均一な円運動を研究しています。
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解決された演習
質問1
(IFPR-2018)車両は、許可されている最高速度が110 km / hである高速道路を108km / hで走行します。 運転手の携帯電話をタップすることで、彼は無謀に4秒以上電話に注意をそらします。 ドライバーの注意を払わずに移動した4秒間に車両が走行した距離(m)は、次の値に等しくなりました。
a)132。
b)146。
c)168。
d)120。
正しい代替案:d)120
車速が4秒間一定のままであることを考慮して、均一な動きの1時間ごとの方程式を使用します。
y = y0 + v.t
値を置き換える前に、速度の単位をkm / hからm / sに変換する必要があります。 これを行うには、3.6で割ります。
v = 108:3.6 = 30 m / s
値を置き換えると、次のことがわかります。
y-y0 = 30. 4 = 120 m
詳細については、こちらもご覧ください。: 均一な動き
質問2
(PUC / SP-2018)パイプの一部となるPVC還元手袋を通過すると、毎分180リットルの水が通過します。 このスリーブの内径は、水入口が100 mm、水出口が60mmです。
水がこの手袋を離れるおおよその速度をm / sで決定します。
a)0.8
b)1.1
c)1.8
d)4.1
正しい代替案:b)1.1
液体の量を時間で割ることにより、パイプライン内の流量を計算できます。 ただし、単位を国際測定システムに転送する必要があります。
したがって、分を秒に、リットルを立方メートルに変換する必要があります。 このために、次の関係を使用します。
- 1分= 60秒
- 1 l = 1 dm3 = 0.001 m3⇒180l= 0.18 m3
これで、フロー(Z)を計算できます。
出水速度の値を見つけるために、流れがパイプの面積に速度を掛けたものに等しいという事実を使用しましょう、つまり:
Z = A。 v
この計算を行うには、最初に出力面積の値を知る必要があり、そのために円の面積の式を使用します:
A =π。 R2
出力直径が60mmに等しいことがわかっているので、半径は30 mm = 0.03mに等しくなります。 π= 3.1の近似値を考慮し、これらの値を代入すると、次のようになります。
A = 3.1。 (0,03)2 = 0.00279 m2
これで、流れと面積の値を代入することにより、速度の値を見つけることができます。
詳細については、こちらもご覧ください。: 物理式
質問3
(PUC / RJ-2017)地面から、ボールは速度vで垂直に発射され、最大高さhに達します。 スロー速度が3v増加すると、ボールが到達する新しい最大最終高さは次のようになります。(空気抵抗を無視)
a)2時間
b)4時間
c)午前8時
d)午前9時
e)16時間
正しい代替案:e)16時間
ボールが到達する高さは、トリチェリーの方程式を使用して計算できます。
v2 = v02 --2.g.h
ボールが上昇しているため、重力による加速度は負になります。 また、ボールが最大の高さに達するときの速度はゼロに等しくなります。
したがって、最初の状況では、hの値は次のようにして求められます。
2番目の状況では、速度が3v増加しました。つまり、起動速度が次のように変更されました。
v2 = v + 3v = 4v
したがって、2番目の状況では、ボールが到達する高さは次のようになります。
代替案:e)16時間
詳細については、こちらもご覧ください。: 均一に変化する直線運動
質問4
(UECE-2016-第2フェーズ)自由落下している石と、一定の角速度で回転するカルーセル上の子供について考えてみます。 石と子供の動きについては、次のように述べるのが正しいです。
a)石の加速度が変化し、子供はゼロ加速度で回転します。
b)石はゼロ加速度で落下し、子供は一定の加速度で回転します。
c)両方の加速度がゼロです。
d)両方とも一定の弾性率の加速を受けます。
正しい代替案:d)両方とも一定のモジュロ加速度を受けます。
速度と加速度はどちらもベクトル量です。つまり、大きさ、方向、方向によって特徴付けられます。
このタイプの数量が変動するためには、これらの属性の少なくとも1つが変更される必要があります。
物体が自由落下しているとき、その速度モジュールは均一に変化し、一定の加速度は9.8 m / sに等しくなります。2 (重力加速度)。
カルーセルでは、速度モジュールは一定ですが、その方向は変化します。 この場合、ボディは一定の加速度を持ち、円形パス(求心力)の中心を指します。
も参照してください: 均一な円運動に関する演習
質問5
(UFLA-2016)石が垂直に上向きに投げられました。 それが上昇しているので、
a)速度が低下し、加速度が低下する
b)速度が低下し、加速度が増加します
c)速度は一定で、加速度は減少します
d)速度が低下し、加速度が一定
正しい代替案:d)速度が低下し、加速度が一定である
物体が地球の表面近くで垂直に上向きに発射されると、重力の作用を受けます。
この力により、9.8 m / sに等しい弾性率の一定の加速が得られます。2、垂直方向と下方向。 このようにして、速度モジュールはゼロに等しい値に達するまで減少します。
質問6
(UFLA-2016)スケーリングされた図は、3分20秒後にポイントIを離れてポイントFに到達したアリの変位ベクトルを示しています。 この経路でのアリの動きの平均速度ベクトルの係数は次のとおりです。
a)0.15 cm / s
b)0.25 cm / s
c)0.30 cm / s
d)0.50 cm / s
正しい代替案:b)0.25 cm / s
平均速度ベクトルの係数は、変位ベクトルの係数と時間の比率を計算することによって求められます。
変位ベクトルを見つけるには、次の画像に示すように、始点をアリの軌道の終点に接続する必要があります。
ベクトルの長さは示された三角形の斜辺に等しいので、その係数はピタゴラスの定理を実行することによって見つけることができることに注意してください。
速度を見つける前に、時間を分から秒に変換する必要があります。 1分は60秒に相当し、次のようになります。
t = 3。 60 + 20 = 180 + 20 = 200秒
これで、次のようにして速度モジュールを見つけることができます。
も参照してください: キネマティクス
質問7
(IFMG-2016)鉱石尾鉱ダムで発生した重大な事故により、これらの尾鉱の最初の波がより速く水路盆地に侵入しました。 この波の大きさの見積もりは20kmの長さです。 この水路流域の都市部の長さは約25kmです。 この場合、波が河道を通過する平均速度が0.25 m / sであると仮定すると、 都市部への波の到着から数えて、都市を通過する波の合計時間は、 に:
a)10時間
b)50時間
c)80時間
d)20時間
正しい代替案:b)50時間
波がカバーする距離は45kmに等しくなります。つまり、波の延長(20 km)に都市の延長(25 km)を加えたものになります。
総通過時間を見つけるために、次のような平均速度の式を使用します。
ただし、値を置き換える前に、速度の単位をkm / hに変換する必要があります。したがって、オプションに示されているように、その時間で検出された結果は時間単位になります。
この変換を行うには、次のようにします。
vm = 0,25. 3.6 = 0.9 km / h
平均速度の式に値を代入すると、次のようになります。
質問8
(UFLA-2015)雷は複雑な自然現象であり、多くの側面がまだ不明です。 これらの側面の1つは、ほとんど見えませんが、放電伝播の開始時に発生します。 雲から地面への放出は、雲底からの空気のイオン化の過程で始まり、連続ステップと呼ばれる段階で伝播します。 高速フレーム/秒カメラは、5.0 x 10の時間間隔の記録で、特定の放電に対してそれぞれ50 mの8つのステップを識別しました-4 ステップあたりの秒数。 ステップリーダーと呼ばれるこの初期段階での放電の平均伝播速度は、
a)1.0 x 10-4 MS
b)1.0 x 105 MS
c)8.0 x 105 MS
d)8.0 x 10-4 MS
正しい代替案:b)1.0 x 105 MS
平均伝播速度は、次のようにして求められます。
Δsの値を見つけるには、それぞれ50 mの8つのステップがあるため、8に50mを掛けるだけです。 したがって:
Δs= 50。 8 = 400メートル。
各ステップの間隔は5.0なので。 10-4 s、8ステップの場合、時間は次のようになります。
t = 8。 5,0. 10-4 = 40. 10-4 = 4. 10-3 s
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