حل تمرین های فصل 2 فیزیک1- پیش ریاضی

1-براساس قانون سوم نيوتن,به پرسشهاي زير پاسخ دهيد:

الف)نيروهاي واردبريك شخص هنگامي كه يك اتومبيل راهل مي دهدونيروهاي واردبر اتومبيل چگونه است؟

ب)نقش نيروهادرهنگام راه رفتن روي زمين چگونه است؟

جواب:

الف)هنگامي كه شخص اتومبيل راهل مي دهد,شخص بهاتومبيل نيروي Fراوارد مي كند(نيروي كنش)واتومبيل نيز درمقابل نيروي 'F رادرخلاف جهت نيروي شخص وبرابر آن به اووارد مي سازد(نيروي واكنش).

درنتيجه اتومبيل به جلووشخص به عقب رانده مي شود.دراين حال شخص براي جلوگيري ازرانده شدن به عقب باكف كفش خودبه زمين نيروي f راواردمي سازد.(اين نيرونيزكنش است).درمقابل زمين نيز درجهت خلاف نيروي پاي شخص يعني به طرف جلووبرابرآن به شخص نيروي ' f راوارد ميكندودرنهايت شخص مي توانداتومبيل رابه جلوهل ميدهد.توجه كنيدكه براي حركت اتومبيل بايد F باشد.بديهي است اگرزمين سرباشد f=0 شده وشخص قادربه حركت در آوردن اتومبيل نخواهدشد.<>

ب)موقعي كه روي سطح زمين راه ميرويم,باكف پاي خودبه زمين وبه طرف عقب نيرووارد مي كنيم.درمقابل زمين نيزرو به جلوبه مانيروواردمي كند.نيروي واكنش زمين به طرف جلوسبب مي شودكه مابه جلوحركت كنيم ودرهمين موقع زمبن نيزدراثرنيروي واردازكف كفش,به طرف عقب حركت مي كند.اماچون جرم زمين درمقابل جرم مابسياربزرگ است حركت آن بسيارناچيزبوده وپيدانيست.

2- به جسمي به جرم100kg نيروي ثابتF دراستاي قائم به طرف بالاوارد

مي شود.جسم ازحال سكون باشتاب 5m/s2 به طرف بالا حركت مي كندوپس

از20s نيرويF حذف مي شود.

الف)مقدارنيرويF راتعيين كنيد.

ب)ارتفاعي كه جسم بالامي رود؟ g=10m/s2 (ازمقاومت هواچشم پوشي كنيد).

جواب الف)

y ارتفاعي است كه جسم تحت نيرويF بالا مي رود.باقطع اين نيروجسم متوقف نمي شود.زيرا داراي سرعت اوليه است ومسافتي نيزبا شتاب(g- )بالا مي رود.(مشابه حركت پرتابي درراستاي قائم).سرعت جسم هنگام قطع نيروبرابراست با:

V=at+V0=5*20+0=100m/s

ازآنجاخواهيم داشت:

كل ارتفاعي كه جسم بالامي رودبرابرخواهدبودبا:

y+y'=1000+500=1500 m

3-يك بازگرسيرك روي طناب مطابق شكل مقابل درحال تعادل است.وزن بازيگر600N است.نيروهاي كشش طناب رامحاسبه كنيد.

جواب:

نيروهايT1 وT2 رابرروي محورهاي مختصات تجزيه مي كنيم.دراين صورت نمودارنيروهاي واردبرشخص وطناب به صورت شكل مقابل خواهندبود.چون شخص وطناب ساكن ودرحال تعادل هستند,برايندنيروهاي واردبرآنهادرراستاهاي قائم وافقي صفرخواهندبود.نتيجه مي شود:

(1)

باقرادادن رابطه(1)دررابطه(2)خواهيم داشت:

4-جسمي راباسرعت اوليه V0درامتدادسطح شيب داري كه باافق زاويه a مي سازدبه بالاپرتاب مي كنيم.ضريب اصطكاك جنبشي جسم وسطح را mk بگيرد.

الف)اين جسم تاچه مسافتي روي سطح بالامي رود؟(برحسب V0 , a , mk )

ب)اگرجسم به پايين دوباره حركت كند,سرعت أنراهنگام رسيدن به پايين سطح شيبدار V0 , a , mk محاسبه كنيد.

جواب:

الف)مطابق شكل مقابل درراستاي سطح شيبدارداريم:

ب)هنگام پايين امدن,نمودارنيروهاي واردبرجسم مطابق شكل مقابل خواهدبود,نتيجه مي شود:

5-يك كره اي به جرم 20kgرامطابق شكل مقابل توسط كابلي به ديوارقائم وبدون اصطكاك آويزان مي كنيم.نيروي كشش كابل وواكنش ديواررامحاسبه كنيد.

جواب:

نمودارنيروهاي واردبركره مطابق شكل مقابل است,نتيجه مي شود:

6-جسمي به جرم 2kg روي سطح شيب داري بازاويه370 نسبت به افق,توسط نيروي افقيF=25N مطابق شكل مقابل به بالا رانده مي شود.ضريب اصطكاك جنبشي جسم باسطح0.2است.شتاب حركت جسم رامحاسبه كنيد.

جواب:

7-دوسيم موازي حامل جريانهايI1 وI2 درشكل مقابل نشان داده شده اند.جهت نيروي واردبرسيم(1)رابااستفاده ازقاعده دست راست تعيين كنيد.سپس نيروي وارد برسيم(2)رابادوروش:

الف)قانون سوم نيوتن

ب)قاعده دست راست مشخص كنيد.

جواب:

ميدان مغناطيسي حاصل ازسيم (2)درمحل سيم(1)برونسو است.لذابااستفاده ازقاعده دست راست,جهت نيروي واردبرسيم(1)مطابق شكل مقابل خواهدبود.

الف) F2 نيرويي است كه سيم(2)به سيم(1)واردمي كند.بنا به قانون سوم نيوتن سيم(1)نيز نيرويي برابر با F2 ولي درخلاف آن به سيم(2)واردخواهدكرد.(نيرويF1)

يعني:

F1=-F2

ب)ميدان مغنا طيسي سيم(1)درمحل سيم(2)درونسواست.لذاباتوجه به قاعده دست راست,جهت نيرويF1 مطابق بند(الف)تعيين مي شود.

8-كتابي رامانندشكل مقابل به ديوارفشرده ايم.(كتاب ساكن است).

الف)أيانيروي اصطكاك بانيروي وزن برابراست؟چرا؟

ب)اگركتاب رابيشتربه ديواربفشاريم أيانيروي اصطكاك تغييرمي كند؟بااين كار چه نيرويي افزايش مي يابد؟

جواب:

الف)نمودارنيروهاي وارد برجسم مطابق شكل مقابل است.چون كتاب ساكن است,نتيجه مي شود :

F نيرويي است كه ازطرف دست به كتاب واردمي شودو N واكنش ديواردرمقابل اين نيرواست.ونيز داريم:

پس تازماني كه كتاب ساكن است .نيروي اصطكاك ايستايي بانيروي وزن كتاب برابرخواهد بود.

ب)باتوجه به رابطه نيروي اصطكاك داريم:

نتيجه مي شود,افزايشF تنهانامساوي رابيشترتحقق مي بخشدوتاثيري درfs ندارد.اما N يعني واكنش ديوار باافزايشF بيشتر مي شود.

9-ازيك لوله أتش نشاني آب با آهنگ5kg/s وباسرعت 5m/sبه ديوارمقابل برخورد مي كند.نيروي متوسط واردبرديوارتوسط آب راحساب كنيد.(ازبرگشت آب ازروي ديوارچشم پوشي كنيد).

جواب:

10-پره هاي يك بالگرد(هليكوپتر)درهردقيقه900دورمي گردد.كميت هاي زيررابراي پره هامحاسبه كنيد.

الف)دوره،بسامدوسرعت زاويه اي.

ب)سرعت خطي وشتاب مركزگراي نقطه اي كه فاصله آن ازمحوردوران3متراست.

جواب:

الف)

ب)

11-يك ماهواره درچه فاصله اي ازمركززمين بايد قرارگيرد،تا همواره دريك نقطه دربالاي خط استواباشد؟

جواب:

براي اينكه ماهواره همواره بالاي نقطه ثابتي اززمين قرارگيرد،بايددوره آن24ساعت باشد،ازطرفي نيروي بين ماهواره وزمين ازرابطه گرانش نيوتن محاسبه مي شود.خواهيم داشت:

(1)

mجرم ماهواره وMe جرم زمين وrفاصله ماهواره ازمركز زمين است.ازطرفي نيروي واردبرماهواره دراثرچرخش آن برابراست با:

(2)

r فاصله ماهواره ازمركز زمين است.باكسرشعاع زمين ازاين مقدار،فاصله ماهواره ازسطح زمين به دست مي آيد:

12-براي اينكه اتومبيلي درپيچ جاده اي به شعاع 120متر درشرايطي كه اصطكاك درعرض جاده ناچيزاست باسرعت54km/h حركت كند،شيب عرضي جاده چقدربايد باشد؟

جواب:

13-ماهواره اي روي مداردايره اي به دورزمين مي گردد.فرض كنيد جرم ماهوارهm=250kg ،جرم زمين Me=5.98*1024kg ،ثابت جهاني گرانش فاصله ماهواره ازسطح زمين 2600kmوشعاع زمين6400km است.كميت هاي زيررامحاسبه كنيد:

الف)نيروي گرانش بين ماهواره وزمين .

ب)سرعت ماهواره

ج)دوره گردش ماهواره

جواب:

الف )

ب)

ج)

حل تمرین های فصل 2 فیزیک1- پیش ریاضی

مطالب مشابه :

حل تمرين هاي فصل اول فیزیک اول دبیرستان

حل تمرينات آخر فصل 3 فيزيك 1 پيش دانشگاهي

سوالات تكميلي و پاسخ تمرین های آخر فصل1 فیزیک1 پیش

پاسخ تمرین های پایان فصل فیزیک2

حل تمرین های فصل 2 فيزيك 3 رياضي(الکتریسیته ساکن)

حل تمرین های فصل 2 فیزیک1- پیش ریاضی

جواب تمرین های فصل 4 (فیزیک1)

حل تمرین فصل اول فیزیک پیش دانشگاهی - کانون دانش

جواب تمرینات وفعالیت های کتاب فیزیک اول دبیرستان