İçin uygulamaları ile ilgili alıştırmaları çözer. Newton Kanunları, blok sistemlerde olduğu gibi, birkaç adımı takip etmek ilginçtir:
1. Açıklamadaki tüm ilgili verileri yazın;
2. Birimlerin Uluslararası Birimler Sisteminde (metre, kilogram ve saniye) olup olmadığını kontrol edin;
3. Cisimlere etki eden tüm kuvvetleri dikkatlice çizin;
4. Vücut sisteminin hangi yönde hareket ettiğini hissetmeye çalışın ve kuvvetlerin pozitif işareti için yönünüzü benimseyin. Bu yönde olan tüm kuvvetler de pozitif olacaktır. Karşı kuvvetler negatif olacaktır;
5. Her bir uzay yönü için her bir cismin kuvvetlerinin sonucunu ürüne eşitle kötü veya cismin sabit hızla hareket ettiği veya hareketsiz olduğu durumda 0'a;
6. Birlikte hareket eden, kablolarla birbirine bağlanan, üst üste, hatta birbirine yaslanan cisimlerin birbirini desteklediğini ve dolayısıyla aynı ivmeye sahip olduğunu unutmayın;
7. Denklem sistemini çözmek için, etki ve tepki çiftleri aynı değere sahip olduğu ve birbirini yok ettiği için birini diğerinden çıkarmamız gerekir.
Yukarıdaki tüm adımları dikkatlice uygularsanız, Newton Kanunları ile ilgili alıştırmaları çözerken neredeyse hiç hata yapmazsınız.
Ayrıca bakınız: Newton Kanunları Hakkında Bilmeniz Gereken Beş Şey
Newton Kanunları Çözülmüş Alıştırmalar
NOT: Aşağıdaki tüm örnekler için yerçekimini 10 m/s² olarak kabul edeceğiz.
soru 1
İki blok, bu ve B, sırasıyla 8 kg ve 2 kg'a eşit kütleler aşağıdaki şekilde temsil edilmektedir. Bloklar, uzamaz bir ip ile birleştirilir ve modülün 20 N'ye eşit olan bir F kuvveti tarafından çekilir. Belirleyin:
a) Sistem hızlandırma
b) Tel çekme
çözüm:
1- Verilere açıklama ekleme
Egzersiz için en alakalı veriler şunlardır:
m = 2 kg;
mB = 8 kg;
|F| = 20 N.
2 - Birimlerin kontrol edilmesi
Tüm birimler birbiriyle uyumlu ve Uluslararası Birimler Sisteminde;
3-kuvvet diyagramı yapmak
Her bloğa etki eden tüm kuvvetler. Kuvvet ağırlığını, normal kuvveti, A bloğunun B bloğuna uyguladığı tel üzerindeki gerilimi ve B bloğuna uygulanan F kuvvetini hatırlamalıyız. Aşağıdaki şema ile kaldık:
Alt yazı:
P = A bloğunun ağırlığı
PB = B bloğunun ağırlığı
N = A bloğunun normali
NB = Blok B Normal
F = Sistem üzerinde kuvvet
Tb, = B bloğunun A bloğunda yaptığı çekiş
T bir, b = A bloğunun B bloğunda yaptığı çekiş
4 -Koordinat sistemini yönlendirme
Blok sistemi sağa doğru hareket eder ve bu nedenle o yöne bakan tüm kuvvetler pozitif bir işarete sahip olacaktır. Sola işaret eden kuvvetlerin işareti negatif olacaktır.
5 -Ortaya çıkan kuvvetleri bulma
4. adımda kabul edilen işarete göre, her blok için x ve y yönlerinde (yatay ve dikey) ortaya çıkan kuvvetler şu şekilde belirlenecektir:
6 -bedenler birlikte hareket eder
Bloklar y (dikey) yönünde hareket etmediğinden, her bloğun normal kuvveti ve ağırlığının birbirini iptal ettiğine dikkat edin. N = P. Ayrıca bloklar birlikte hareket ettikçe aynı ivme değerine sahip olurlar.
7 – Denklem sistemini çözme
Denklem sistemini çözmek için 5. adımda bulunan denklem sistemine 1. adımda not ettiğimiz değerleri atayalım. Vücutların ağırlığının tarafından verildiğini unutmayın. mg (kütle çarpı yerçekimi):
B gövdesinin A gövdesi üzerinde yaptığı çekiş ve A gövdesinin B gövdesi üzerinde yaptığı çekiş bir çifttir. aksiyon ve reaksiyon, bu nedenle, denklemleri eklersek, bu terimler (Tbir, b ve Tb,) iptal edilmelidir. Bunu yaparak, geriye sadece:
İplikteki gerilimi belirlemek için, T'nin modülünü hesaplamamızın bir önemi yoktur.bir, b veya T'denb,, iki kuvvet bir çift etki ve tepki olduğundan, bu nedenle aynı modüle sahiptirler:
Telin uyguladığı çekiş, 16 N.
Ayrıca bakınız: Fizik Çalışmalarında Yapılan En Yaygın Yedi Hata
Şimdi durma... Reklamdan sonra devamı var ;)
soru 2
İki blok, bu ve B7 kg ve 3 kg'a eşit kütleler aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi uzamaz bir tel ile bağlanmıştır. Her iki kablodaki sistem ivmesini ve gerginliğini hesaplayın.
Çözüm:
1 – Verilere açıklama ekleme
Tatbikat için ilgili veriler şunlardır:
m = 7 kg
mB = 3 kg
g = 10 m/s²
2 – Birimlerin kontrol edilmesi
Tüm birimler birbiriyle uyumludur ve Uluslararası Birimler Sistemindedir.
3 – Kuvvet diyagramının yapılması
Bloklarda bulunan tüm kuvvetleri çizelim. Aşağıdaki şekle bakın:
B cismi masada desteklenmediği için üzerinde normal bir kuvvet olmadığına dikkat edin.
4 – Koordinat sistemini yönlendirme
Bloklar yönlerde hareket eder dik. Blok A, x yönünde sağa doğru hareket eder, bu nedenle, bu blok üzerindeki sağa işaret eden tüm kuvvetler pozitif olacaktır. B bloğu dikey yönde aşağı doğru hareket eder, bu nedenle bu blok üzerindeki aşağıyı gösteren tüm kuvvetler pozitif olacaktır.
5 – Ortaya çıkan kuvvetleri bulma
Bloklardan kaynaklanan kuvvetlerin sağladığı denklem sistemi aşağıda sunulmuştur:
6 –bedenler birlikte hareket eder
Gövdeler bir tel ile bağlı olduğundan, ivme her ikisi için de aynıdır, bu yüzden sadece iki beden için.
7 –Denklem sistemini çözme
Etki ve tepki çiftlerini hatırlayın: Tbir, b ve Tb, denklemleri eklediğimizde iptal edilir, bu yüzden elimizde:
Son olarak, teldeki gerilimi bulmak için gerilimleri içeren denklemlerden herhangi birini kullanabiliriz:
Bununla, 21 N'ye eşdeğer olan teldeki gerilimi buluyoruz.
Daha fazlasını şurada görün: Çekiş gücü egzersizleri
Soru 3
3. Aşağıdaki şekilde gösterilen ve kütleleri sırasıyla 2 kg ve 3 kg olan iki blok, A ve B, birbirine değen 15 N'luk bir kuvvetin etkisiyle A bloğuna hareket ettirilmektedir. Blokların ivmesini ve A cismin B cismine uyguladığı kuvvetin kuvvetini belirleyin.
Çözüm:
1 -verileri açıklama
Tatbikat için ilgili veriler şunlardır:
m = 2 kg
mB = 3 kg
|F| = 15 N
2 - Birimlerin kontrol edilmesi
Gösterilen tüm birimler Uluslararası Birimler Sistemindedir ve birbirleriyle uyumludur.
3 – Kuvvet diyagramının yapılması
Blok sistemine etki eden tüm kuvvetleri gösterelim:
Alt yazı:
P = A bloğunun ağırlığı
PB = B bloğunun ağırlığı
N = A bloğunun normali
NB = Blok B Normal
F = Blok sistemini zorla
Fb, = B bloğunun A bloğunda yapmasını zorlayın
F bir, b = A bloğunun B bloğunda yapmasını zorlayın
4 -Koordinat sistemini yönlendirme
İki blok sadece yatay yönde hareket eder ve hareket yönü sağdadır. Bu nedenle, bu yöne işaret eden tüm kuvvetler pozitif olarak alınacaktır.
5 –Ortaya çıkan kuvvetleri bulma
A ve B blokları üzerinde oluşan kuvvetler, 5. maddenin yönelimine göre yazılabilir:
6 – bedenler birlikte hareket eder
Bedenler birbirine bastırıldığı için birlikte hareket eder. Böylece ivme iki blok için de aynıdır.
7 – Denklem sistemini çözme
Denklem sistemini çözmek için şunu hatırlamalıyız Fbir, b ve Fb, bunlar bir etki ve tepki çiftidir ve A ve B'nin ortaya çıkan kuvvetlerini topladığımızda birbirlerini iptal ederler, yani:
Yukarıdaki sistem çözünürlüğü ile ivmenin 3 m/s² olması gerektiğini buluyoruz. 5. adımda bulunan sonuç kuvvetlerinden herhangi birini kullanarak, A'nın B'ye veya B'nin A'ya uyguladığı kuvveti belirleyebiliriz. Bu kuvvetlerin değeri 9 N olmalıdır.
Rafael Hellerbrock tarafından
Fizik Mezunu
