Τοπίο στη Φυσική

Παράθυρο στην Επιστήμη

Ετικέτα: Δυναμική στο Επίπεδο

Δυναμική στο Επίπεδο Online: Πολλαπλής Επιλογής

Διαπίστωσε ποιο είναι το επίπεδο των γνώσεών σου απαντώντας στις 20 ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής πάνω στο κεφάλαιο Δυναμική στο Επίπεδο.

Κάθε ερώτηση βαθμολογείται από 1 μονάδα.

Όταν ολοκληρώσεις πάτα το κουμπί "Αποτελέσματα" και αυτόματα θα δεις τις σωστές απαντήσεις και την επίδοσή σου.

1. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;
2. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Ένας βαρκάρης τραβάει από την ακτή με ένα σχοινί τη βάρκα του για να τη βγάλει έξω.
3. Διάλεξε τη σωστή απάντηση. Στη θέση Α τοποθετούμε μία σφαίρα πάνω σε οριζόντιο επίπεδο. Στη θέση Β η ίδια σφαίρα πέφτει από ορισμένο ύψος και ακινητοποιείται. Αν συγκρίνουμε τη δύναμη που ασκεί η σφαίρα στο επίπεδο στη θέση Α, με τη δύναμη που ασκεί η σφαίρα στη θέση Β κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης με το οριζόντιο επίπεδο, τότε:

Ερώτηση 3



Κράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα το
4. Στη σφαίρα Σ1, η οποία αρχικά ήταν ακίνητη πάνω σε οριζόντιο επίπεδο, ασκείται η δύναμη F.  Ποια δύναμη από τις (1), (2), (3) ή (4) θα επέλεγες ώστε η Σ1 να κτυπήση την ακίνητη σφαίρα Σ2;

Ερώτηση 4



Κράτα τοΚράτα το
5. Στη μικρή σφαίρα ασκούνται δύο δυνάμεις 60Ν και 100Ν υπό γωνία 900 μεταξύ τους. Σε ποια περίπτωση από τις Α,Β,Γ και Δ θα είχαμε ισορροπία, αν ασκούσαμε και μία ακόμη δύναμη στη σφαίρα; Δίνεται ότι εφ45=1 και εφ30=0,6.

Ερώτηση 5



Κράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα το
6. Βρες τη σωστή απάντηση έχοντας υπόψη ότι ημ45=συν45=0,707 και ημ60=0,9, συν60=0,5.
Στην μικρή σφαίρα, που αρχικά ήταν ακίνητη, ασκούνται οι δύο δυνάμεις των 100Ν και 78,6Ν με γωνίες που φαίνονται στην εικόνα. Η σφαίρα θα κινηθεί:

Ερώτηση 6



Κράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα το
7. Η σφαίρα μάζας 20kg είναι ακίνητη, οπότε επάνω της ασκούνται οι δυνάμεις της εικόνας. Τότε η σφαίρα θα κινηθεί:

Ερώτηση 7



Κράτα τοΚράτα τοΚράτα το
8. Tο σώμα έχει μάζα m=20Kg και αρχικά είναι ακίνητο. Πάνω του ασκείται η οριζόντια δύναμη F1=80N και μία άλλη δύναμη F2 κάθετη προς την F1 . Για να κινηθεί το σώμα με επιτάχυνση α=5m/s2 κατά την κατεύθυνση που φαίνεται στην εικόνα, τότε η F2 θα είναι:

Ερώτηση 8



Κράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα το
9. Η σφαίρα έχει μάζα m=8kg αρχικά ήταν ακίνητη και ασκούμε επάνω της μία δύναμη 30Ν. Αν θέλουμε η σφαίρα να επιταχυνθεί με επιτάχυνση α=5m/s2 κάθετα προς τη δύναμη των 30Ν, επίλεξε ποια από τις παρακάτω δυνάμεις Α,Β,Γ ή Δ θα ασκούσες πάνω της μαζί με την αρχική.

Ερώτηση 9



Κράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα το
10. Όταν κάθεσαι σε ένα παγκάκι, το παγκάκι ασκεί επάνω σου μία κάθετη δύναμη αντίθετη του βάρους σου. Ποια δύναμη έχει σχέση με αυτή την κάθετη δύναμη με βάση τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα;
11. Όταν στέκεσαι ακίνητος/τη στη μέση ενός δωματίου ασκείς στο πάτωμα μία κατακόρυφη δύναμη προς τα κάτω. Προκαλεί η δύναμη αυτή μία επιτάχυνση του πλανήτη Γη προς τα κάτω;
12. Τα δύο σώματα Α και Β βρίσκονται σε επαφή και ακίνητα πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο και η μάζα του Β είναι διπλάσια από τη μάζα του Α. Δηλαδή έχουν μάζες m και 2m αντίστοιχα. Ασκούμε στο Α μία οριζόντια δύναμη F, οπότε αρχίζει το σύστημα να κινείται. Η δύναμη που ασκεί το Α πάνω στο Β θα είναι:

Ερώτηση 12



Κράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα το
13. Τα δύο σώματα, είναι από το ίδιο υλικό, έχουν την ίδια μάζα, αλλά οι διαστάσεις της βάσης του Α είναι πιο μικρές από του Β. Τα σώματα ολισθαίνουν πάνω στην ίδια οριζόντια επιφάνεια με ταχύτητες υ1 και υ2 αντίστοιχα, αλλά με υ21. Τα δύο σώματα έχουν τριβές με την οριζόντια επιφάνεια:

Ερώτηση 13



Κράτα τοΚράτα τοΚράτα το
14. Ένα κορίτσι ασκεί οριζόντια δύναμη 60Ν πάνω σε ένα κιβώτιο βάρους 150Ν για να το σύρει με σταθερή ταχύτητα από την μία άκρη του δωματίου στην άλλη. Ποιος είναι ο συντελεστής τριβής ολίσθησης;
15. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Στο σώμα ασκείται η οριζόντια δύναμη F, η οποία αυξάνεται προοδευτικά από 0Ν έως 30Ν, οπότε αρχίζει το σώμα να ολισθαίνει.

Ερώτηση 15



Κράτα τοΚράτα τοΚράτα τοΚράτα το
16. Το σώμα είναι σε ισορροπία πάνω στο κεκλιμένο επίπεδο με γωνία κλίσης θ. Οι δυνάμεις που ασκούνται επάνω του είναι το βάρος, η κάθετη δύναμη του επιπέδου και η στατική τριβή. Ποιες από τις παρακάτω σχέσεις ισχύουν πάντα ανεξάρτητα της γωνίας θ του κεκλιμένου επιπέδου;

Ερώτηση 16



Κράτα τοΚράτα το
17. Αν σε ένα σώμα μάζας 5kg ασκήσουμε οριζόντια δύναμη 100Ν, αυτό θα κινηθεί με σταθερή ταχύτητα πάνω σε οριζόντια επιφάνεια. Αν ασκήσουμε οριζόντια δύναμη 120Ν, τότε:
18. Σε ένα σώμα ασκείται οριζόντια δύναμη 100Ν, οπότε το σώμα κινείται με σταθερή ταχύτητα σε οριζόντιο επίπεδο. Αν καταργήσουμε τη δυναμη των 100Ν, τότε:
19. Τα δύο σώματα Α και Β είναι ακίνητα πάνω σε οριζόντιο επίπεδο. Τραβάμε απότομα το σώμα Α με μία δύναμη F, οπότε το σώμα Β γλυστράει προς τα πίσω, πάνω στην επιφάνεια του σώματος Α. Αυτό συμβαίνει γιατί:

Ερώτηση 19

20. Από τη βάση του κεκλιμένου επιπέδου εκτοξεύουμε προς τα πάνω ένα σώμα με αρχική ταχύτητα υ0. Το σώμα διανύει ένα μέγιστο μήκος επί του επιπέδου και στιγμιαία σταματάει. Αν η γωνία θ του κεκλιμένου επιπέδου μειώνεται τι θα συμβεί με το μέγιστο μήκος που θα διανύει το σώμα;

Ερώτηση 20



Κράτα το

 

Γιάννης Γαϊσίδης

gaisidis@viewonphysics.gr

img_1494

Δυναμική στο Επίπεδο: Τριβή

Στις ασκήσεις που ακολουθούν να παίρνεις ημ300=0,5, συν300=0,9, εφ300=0,58, ημ450=0,7, συν450=0,7, g=10m/s2. Να θεωρείς επίσης τα νήματα και τις τροχαλίες αβαρή.

  1. Σε σώμα που βρίσκεται σε οριζόντιο επίπεδο, αρχίζει να ασκείται οριζόντια δύναμη F, η οποία κάποια στιγμή κινεί το σώμα με σταθερή ταχύτητα. Στο διάγραμμα φαίνεται η μεταβολή της δύναμης σε συνάρτηση με το χρόνο, όπως έχει ληφθεί από έναν αισθητήρα δύναμης.
    1. Για πόσο χρόνο το σώμα παραμένει ακίνητο ενώ ασκείται επάνω του η δύναμη;
    2. Ποια χρονική στιγμή αρχίζει η κίνηση του σώματος και πόση είναι τότε η δύναμη;
    3. Πόση είναι η οριακή τριβή και η τριβή ολίσθησης;
    4. Αν η μάζα του σώματος είναι 10kg, πόσος είναι ο συντελεστής της τριβής ολίσθησης;

    Άσκηση 1

    Άσκηση 1

  2. Στο σώμα μάζας 5kg ασκείται η οριζόντια δύναμη F που το θέτει σε κίνηση στο οριζόντιο επίπεδο με σταθερή ταχύτητα. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης ματαξύ του σώματος και της οριζόντιας επιφάνειας είναι μ=0,6. Βρες τη δύναμη F.

    Άσκηση 2

    Άσκηση 2

  3. Οριζόντια δύναμη 80Ν ασκείται σε σώμα μάζας 20kg και αρχίζει να κινείται πάνω σε οριζόντια επιφάνεια. Πόση ταχύτητα θα αποκτήσει 12s  από τη στιγμή που ξεκίνησε; Δίνεται ο συντελεστή τριβής ολίσθησης μ=0,3.
  4. Σε σώμα μάζας 10kg ασκείται οριζόντια δύναμη 120Ν, εξ αιτίας της οποίας το σώμα κινείται σε οριζόντιο επίπεδο και σε 8s διανύει 128m.
    1. Δείξε ότι στο σώμα ασκείται σημαντική τριβή.
    2. Βρες το συντελεστή τριβής ολίσθησης.
  5. Οδηγός αυτοκινήτου τρέχει με 30m/s, οπότε βλέπει κόκκινο φανάρι και αρχίζει να φρενάρει. Σε χρόνο 4s το αυτοκίνητο σταματάει. Πόσος είναι ο συντελεστής τριβής μεταξύ των λάστιχων του αυτοκινήτου και του δρόμου;
  6. Ένα παιδί πετάει στην επιφάνεια παγωμένης λίμνης μία πλατιά πέτρα μάζας 100gr με αρχική ταχύτητα 10m/s. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ της πέτρας και του πάγου είναι 0,1. Πόσο μακρυά θα πάει η πέτρα μέχρι να σταματήσει;
    (περισσότερα…)

Δυναμική στο Επίπεδο: Δράση-Αντίδραση, Σύνθεση-Ανάλυση Δυνάμεων

Το Διάγραμμα Ελεύθερου Σώματος (ΔΕΣ)

Πριν ο μαθητής προχωρήσει στη λύση ασκήσεων και στην απάντηση ερωτήσεων, είναι χρήσιμο να κατανοήσει τι είναι, πώς κατασκευάζεται και πώς βοηθάει το Διάγραμμα Ελεύθερου Σώματος στη διαδικασία της λύσης.

Το ΔΕΣ είναι ένα διάγραμμα που δείχνει τα σχετικά μέτρα και τις κατευθύνσεις όλων των δυνάμεων που ασκούνται πάνω σε ένα σώμα, σε μια δεδομένη κατάσταση.

Οι δυνάμεις απεικονίζονται με διανύσματα (βέλη). Τα μήκη των διανυσμάτων πρέπει να αντιστοιχούν στα μέτρα των δυνάμεων και οι κατευθύνσεις τους δείχνουν τις κατευθύνσεις των δυνάμεων.

Τα σώματα συνήθως τα σχεδιάζουμε ως μικρά παραλληλόγραμμα, με τις  δυνάμεις να ασκούνται στο κέντρο τους ή σημεία, με τις δυνάμεις να ασκούνται στο σημείο που εκφράζει το σώμα. Ας μη ξεχνάμε ότι οι διαστάσεις των σωμάτων, σ’ αυτή τη φάση, δε μας ενδιαφέρουν και όλα τα σώματα τα θεωρούμε ως υλικά σημεία.

Όταν κατασκευάζουμε για ένα σώμα το ΔΕΣ, σχεδιάζουμε μόνο το σώμα αυτό με τις δυνάμεις που ασκούνται επάνω του και κανένα άλλο, έστω κι αν το σώμα βρίσκεται σε απαφή με άλλα. Π.χ. ας υποθέσουμε ότι έχουμε πάνω σε μία οριζόντια επιφάνεια ακίνητο ένα αντικείμενο Σ [Εικ. 1(α)]. Στην Εικ. 1 (β) και Εικ. 1 (γ) είναι τα διαγράμματα ελεύθερου σώματος του αντικειμένου Σ και της επιφάνειας αντίστοιχα.

Εικ. 1: (α) είναι το αώμα Σ ακίνητο πάνω σε μία οριζόντια επιφάνεια. (β) ΔΕΣ του σώματος Σ. Το Σ έχει σχεδιαστεί ως μικρό τετράγωνο και επάνω του ασκούνται το βάρος του W και η κάθετη δύναμη Ν της επιφάνειας. (γ) ΔΕΣ της επιφάνειας. Στην επιφάνεια ασκείται η δύναμη Ν, με βάση το νόμο Δράσης-Αντίδρασης του Νεύτωνα. Οι δύο δυνάμεις W kai N σχεδιάστηκαν με ίσα μήκη.

Εικ. 1: (α) Το σώμα Σ ακίνητο πάνω σε μία οριζόντια επιφάνεια. (β) ΔΕΣ του Σ. Το Σ έχει σχεδιαστεί ως μικρό παραλληλόγραμμο και επάνω του ασκούνται το βάρος του W και η κάθετη δύναμη Ν της επιφάνειας. (γ) ΔΕΣ της επιφάνειας. Στην επιφάνεια ασκείται η δύναμη Ν, με βάση το νόμο Δράσης-Αντίδρασης του Νεύτωνα. Οι δύο δυνάμεις W και N σχεδιάστηκαν με ίσα μήκη.

 

Ασκήσεις
Στις ασκήσεις που ακολουθούν όλα τα σχοινιά και νήματα θεωρούνται αβαρή. Αβαρείς και χωρίς διαστάσεις θεωρούνται και οι τροχαλίες. Επίσης, όπου δεν αναφέρεται ρητά ότι οι επιφάνειες είναι λείες, να λαμβάνονται υπόψη οι τριβές.

  1. Το μπαλάκι του τένις κτυπάει στη ρακέτα και επιστρέφει με αντίθετη κατεύθυνση.
    1. Σχεδίασε το διάγραμμα ελεύθερου σώματος για το μπαλάκι και τη ρακέτα.
    2. Το μπαλάκι, που έχει μάζα 58,5gr, πέφτει πάνω στη ρακέτα με ταχύτητα 40m/s και επιστρέφει με -60m/s. Να συγκρίνεις τις δυνάμεις που αλληλεπιδρούν το μπαλάκι και η ρακέτα, στον μικρό χρόνο του 1ms που είναι σε επαφή μεταξύ τους. Με πόση δύναμη κτυπάει τη ρακέτα το μπαλάκι;

    Άσκηση 1

    Άσκηση 1

  2. Κρατάμε τη σφαίρα Σ ακίνητη μέσω ενός κατακόρυφου νήματος. Σχεδίασε τα διαγράμματα ελεύθερου σώματος για το Σ, το νήμα και το χέρι.
    Άσκηση 1

    Άσκηση 2

    (περισσότερα…)

Τοπίο στη Φυσική © 2014 Frontier Theme