Plkst Ņūtona likumi ietver trīs klasiskās mehānikas likumus: inerces likumu, dinamikas pamatlikumu un darbības un reakcijas likumu.
Pārbaudiet savas zināšanas ar 8 jautājumi zemāk un nepalaidiet garām iespēju noskaidrot savas šaubas, sekojot rezolūcijām pēc atsauksmēm.
jautājums 1
Saistiet trīs Ņūtona likumus ar viņu attiecīgajiem izteikumiem.
- Ņūtona 1. likums
- Ņūtona 2. likums
- Ņūtona 3. likums
Nosaka, ka tīrais spēks ir vienāds ar ķermeņa masas un paātrinājuma reizinājumu.
Tajā teikts, ka uz katru darbību notiek tādas pašas intensitātes, viena un pretēja virziena reakcija.
Norāda, ka ķermenis mēdz palikt miera stāvoklī vai vienmērīgā taisnā kustībā, ja vien uz to nedarbojas izrietošs spēks.
Pareiza atbilde: (2); (3) un (1).
inerces likums (Ņūtona 1. likums): norāda, ka ķermenis mēdz palikt miera stāvoklī vai vienmērīgā taisnā kustībā, ja vien uz to nesāk iedarboties izrietošs spēks.
Dinamikas pamatlikums (2. Ņūtona likums): nosaka, ka iegūtais spēks ir vienāds ar ķermeņa masas un paātrinājuma reizinājumu.
darbības un reakcijas likums (Ņūtona 3. likums): teikts, ka uz katru darbību notiek tādas pašas intensitātes, vienāda un pretēja virziena reakcija.
2. jautājums
(UFRGS - 2017) M masas ķermenim tiek piemērots 20 N spēks. Ķermenis pārvietojas taisnā līnijā ar ātrumu, kas ik pēc 2 s palielinās par 10 m / s. Kāda ir masas m vērtība kilogramos?
a) 5.
b) 4.
c) 3.
d) 2.
e) 1.
Pareiza alternatīva: b) 4.
Lai atrastu masas vērtību, piemērosim Ņūtona otro likumu. Lai to izdarītu, mums vispirms jāaprēķina paātrinājuma vērtība.
Tā kā paātrinājums ir vienāds ar ātruma variācijas vērtību, dalītu ar laika intervālu, mums ir:
Atrasto vērtību aizstāšana:
Tāpēc ķermeņa masa ir 4 kg.
3. jautājums
(UERJ - 2013) Koka klucis ir līdzsvarots ar 45 ° slīpu plakni attiecībā pret zemi. Spēka intensitāte, ko bloks izdara perpendikulāri slīpajai plaknei, ir vienāda ar 2,0 N.
Starp bloku un slīpo plakni berzes spēka intensitāte ņūtonos ir vienāda ar:
a) 0,7
b) 1,0
c) 1.4
d) 2.0
Pareiza alternatīva: d) 2.0.
Zemāk redzamajā diagrammā mēs attēlojam problēmu, kas ierosināta, un spēkus, kas darbojas blokā:
Tā kā bloks atrodas līdzsvarā slīpajā plaknē, tīrais spēks gan uz x, gan uz y ass ir vienāds ar nulli.
Tādējādi mums ir šādas vienlīdzības:
fberze = P. sen 45.
N = P. cos 45. vieta
Ja N ir vienāds ar 2 N un sin 45 ° ir vienāds ar cos 45 °, tad:
fberze = N = 2 ņūtoni
Tāpēc starp bloku un slīpo plakni berzes spēka intensitāte ir vienāda ar 2,0 N.
Skatiet arī:
slīpa plakne
Berzes spēks
4. jautājums
(UFRGS - 2018) Virves vilkšana ir sporta aktivitāte, kurā divas komandas, A un B, velk virvi pa pretējiem galiem, kā parādīts zemāk redzamajā attēlā.
Pieņemsim, ka virvi velk A komanda ar horizontālu moduļa 780 N spēku un B komanda ar horizontālu moduļa 720 N spēku. Noteiktā brīdī virve saplīst. Pārbaudiet alternatīvu, kas pareizi aizpilda tukšās vietas zemāk esošajā paziņojumā tādā secībā, kādā tās parādās.
Tīkla spēks uz virknes tieši pirms pārtraukuma ir 60 N modulis un norāda uz ________. A un B komandu paātrinājumu moduļi tūlīt pēc virves pārrāvuma ir attiecīgi ________, pieņemot, ka katras komandas masa ir 300 kg.
a) pa kreisi - 2,5 m / s2 un 2,5 m / s2
b) pa kreisi - 2,6 m / s2 un 2,4 m / s2
c) pa kreisi - 2,4 m / s2 un 2,6 m / s2
d) pa labi - 2,6 m / s2 un 2,4 m / s2
e) pa labi - 2,4 m / s2 un 2,6 m / s2
Pareiza alternatīva: b) pa kreisi - 2,6 m / s2 un 2,4 m / s2.
Iegūtais spēks norāda uz lielākā spēka virzienu, kas šajā gadījumā ir A komandas spēks. Tāpēc tā virziens ir pa kreisi.
Tūlīt pēc tam, kad stīgas ir nospiedušas, mēs varam aprēķināt paātrinājuma apjomu, ko katra komanda ieguvusi, izmantojot Ņūtona otro likumu. Tātad mums ir:
Tāpēc teksts ar pareizi aizpildītām atstarpēm ir:
Iegūtais virves spēks momentā tieši pirms pārrāvuma ir 60 N modulis un norāda uz pa kreisi. A un B komandu paātrinājumu moduļi šobrīd tūlīt pēc virves pārrāvuma ir attiecīgi: 2,6 m / s2 un 2,4 m / s2, pieņemot, ka katras komandas masa ir 300 kg.
Skatiet arī: Ņūtona likumi
5. jautājums
(Enem - 2017) Frontālā sadursmē starp divām automašīnām drošības jostas spēks, kas iedarbojas uz vadītāja krūtīm un vēderu, var nopietni bojāt iekšējos orgānus. Paturot prātā sava produkta drošību, automašīnu ražotājs veica testus ar pieciem dažādiem siksnu modeļiem. Testi simulēja 0,30 sekunžu sadursmi, un lelles, kas pārstāv pasažierus, tika aprīkotas ar akselerometriem. Šis aprīkojums reģistrē lelles palēninājuma moduli kā laika funkciju. Tādi parametri kā lelles masa, jostas izmēri un ātrums tieši pirms un pēc trieciena visos testos bija vienādi. Iegūtais gala rezultāts ir paātrinājuma grafikā pēc laika.
Kurš jostas modelis piedāvā zemāko iekšējo traumu risku vadītājam?
līdz 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
Pareiza alternatīva: b) 2.
Problēma mums norāda, ka drošības jostas spēks sadursmē ar galvu var izraisīt nopietnus ievainojumus.
Tāpēc mums starp norādītajiem modeļiem un ar vienādiem nosacījumiem ir jāidentificē tas, kurš uz pasažieri iedarbinās mazāk intensīvu spēku.
Saskaņā ar Ņūtona otro likumu mums ir tāds, ka iegūtais spēks ir vienāds ar masas un paātrinājuma reizinājumu:
FR = m. The
Tā kā eksperiments tika veikts, izmantojot tādas pašas masas lelles, tad mazākais rezultatīvais spēks uz pasažieri notiks, kad arī maksimālais paātrinājums ir mazāks.
Vērojot grafiku, mēs identificējam, ka šī situācija notiks 2. jostā.
Skatiet arī: Ņūtona otrais likums
6. jautājums
(PUC / SP - 2018) Kubisks, masīvs un viendabīgs priekšmets, kura masa ir vienāda ar 1500 g, atrodas mierīgā stāvoklī uz līdzenas un horizontālas virsmas. Statiskās berzes koeficients starp objektu un virsmu ir vienāds ar 0,40. Spēks F, horizontāli virs virsmas, tiek uzklāts virs šī objekta masas centra.
Kurš grafiks vislabāk attēlo statiskā berzes spēka F intensitātiberze kā pielietotā spēka intensitātes F funkcija? Apsveriet spēkus, kas iesaistīti SI vienībās.
Pareiza alternatīva: c.
Problēmas piedāvātajā situācijā ķermenis ir miera stāvoklī, tāpēc tā paātrinājums ir vienāds ar 0. Ņemot vērā Ņūtona 2. likumu (FR = m. a), tad arī tīrais spēks būs vienāds ar nulli.
Kā aprakstīts problēmā, ķermeni ietekmē spēks F un berzes spēks. Turklāt mums ir arī svara spēks un normāls spēks.
Zemāk redzamajā attēlā mēs parādām šo spēku diagrammu:
Uz horizontālās ass, kamēr ķermenis paliek miera stāvoklī, mums ir šāda situācija:
FR = F - Fberze = 0 ⇒ F = Fberze
Šis nosacījums būs pareizs, līdz spēka F vērtība sasniegs maksimālās berzes spēka intensitāti.
Maksimālo berzes spēku nosaka pēc formulas:
No iepriekš attēlotā attēla mēs pamanām, ka normālā spēka vērtība ir vienāda ar svara spēka intensitāti, jo ķermenis atrodas uz vertikālās ass. Tad:
N = P = m. g
Pirms vērtību nomaiņas mums masas vērtība jāpārveido starptautiskajā sistēmā, ti, 1500 g = 1,5 kg.
N = 1,5. 10 = 15 N
Tādējādi F vērtībaberzes maks tiks atrasts, veicot:
Fberzes maks= 0,4. 15 = 6 N
Tāpēc Fberze uz ķermeņa būs vienāds ar spēku F, līdz tas sasniegs 6N vērtību, kad ķermenis atradīsies uz kustības robežas.
7. jautājums
(Enem - 2016) Arhimēdam ir piedēvēts izgudrojums, kas nozīmēja lielu senatnes tehnoloģisko progresu, salikto skriemeļu vai skriemeļu savienojumu. Ç. līdz 212 a. Ç.). Aparāts sastāv no pārvietojamu skriemeļu sērijas saistīšanas ar fiksētu skriemeļu. Attēlā parādīts šī aparāta iespējamais izvietojums. Tiek ziņots, ka Arhimēds būtu parādījis karalim Hieram vēl vienu šī aparāta izkārtojumu, pārvietojoties vienatnē virs smiltis pludmalē, kuģis, kas pilns ar pasažieriem un kravām, kaut kas būtu neiespējams bez daudzu līdzdalības vīrieši. Pieņemsim, ka kuģa masa bija 3000 kg, statiskās berzes koeficients starp kuģi un smiltīm bija 0,8 un ka Arhimēds pavilka kuģi ar spēku , paralēli kustības virzienam un ar moduli, kas vienāds ar 400 N. Apsveriet ideālos vadus un skriemeļus, gravitācijas paātrinājums ir vienāds ar 10 m / s2 un ka pludmales virsma ir pilnīgi horizontāla.
Šajā situācijā Arhimēds izmantoja minimālo pārvietojamo skriemeļu skaitu
a) 3.
b) 6.
c) 7.
d) 8.
e) 10.
Pareiza alternatīva: b) 6.
Spēki, kas iedarbojas uz laivu, ir parādīti zemāk redzamajā diagrammā:
Pēc diagrammas mēs pamanām, ka laivai, lai izkļūtu no atpūtas, ir nepieciešams, lai vilces spēks T būtu lielāks par maksimālo statisko berzes spēku. Lai aprēķinātu šī spēka vērtību, mēs izmantosim formulu:
Šajā situācijā svara modulis ir vienāds ar normālā spēka moduli, mums ir:
Aizstājot informētās vērtības, mums ir:
Fberze maks = 0,8. 3000. 10 = 24 000 N
Mēs zinām, ka Arhimēda izdarītais spēks F bija vienāds ar 400 N, tāpēc šis spēks ir jāreizina ar noteiktu koeficientu, lai tā rezultāts būtu lielāks par 2400 N.
Katrs izmantotais trīsi divkāršo spēka vērtību, tas ir, padarot spēku, kas vienāds ar F, vilces spēks (spēks, kas vilks laivu) būs vienāds ar 2F.
Izmantojot problēmas datus, mums ir šāda situācija:
- 1 skriemeļa → 400. 2 = 400. 21 = 800 N
- 2 skriemeļi → 400. 2. 2 = 400. 2 2 = 1600 N
- 3 skriemeļi → 400. 2. 2. 2 = 400. 23 = 3200 N
- n skriemeļi → 400. 2Nē > 24 000 N (lai izkļūtu no atpūtas)
Tādējādi mums jāzina n vērtība, tātad:
Mēs zinām, ka 25 = 32 un tas 26 = 64, jo mēs vēlamies atrast minimālo kustīgo skriemeļu skaitu, tad, izmantojot 6 skriemeļus, būs iespējams pārvietot laivu.
Tāpēc šajā situācijā Arhimēds izmantoja vismaz 6 pārvietojamus skriemeļus.
8. jautājums
(UERJ - 2018) Eksperimentā I un II bloki, kuru masa ir vienāda ar attiecīgi 10 kg un 6 kg, ir savstarpēji savienoti ar ideālu vadu. Sākumā I blokam tiek piemērots spēks, kura intensitāte F ir vienāda ar 64 N, radot spriegumu T uz stieples.. Pēc tam II blokam tiek piemērots tādas pašas intensitātes spēks F, kas rada vilci TB. Apskatiet shēmas:
Neņemot vērā berzi starp blokiem un virsmu S, attiecību starp traktātiem apzīmē:
Pareiza alternatīva: .
Piemērojot Ņūtona otro likumu un darbības un reakcijas likumu (Ņūtona trešais likums), mēs varam uzrakstīt sistēmas katrai situācijai:
1. situācija
2. situācija
Ņemiet vērā, ka abās situācijās paātrinājuma vērtība būs vienāda, jo spēks F ir vienāds un arī masas paliek nemainīgas.
Nomainot vērtības un aprēķinot paātrinājumu, mums ir:
Zinot paātrinājuma vērtību, mēs varam aprēķināt vilces vērtības:
T = mII. The
T = 6. 4 = 24 N
TB = mEs . The
TB = 10. 4 = 40 N
Aprēķinot attiecību starp vilkumiem, mēs atrodam:
Tāpēc attiecība starp vilkumiem atbilst .
Lai uzzinātu vairāk, skatiet arī:
- Ņūtona trešais likums
- izturības svars
- Normāls spēks
