เกรด 9 การปฏิบัติ
โจทย์ฟิสิกส์: กฎของนิวตัน, เกรด 9
ระบบเฉื่อย แรง แรงโน้มถ่วง น้ำหนัก และแรงเสียดทาน
ที่นี่คุณสามารถอ่านเงื่อนไขและการวิเคราะห์โซลูชันได้โดยไม่ต้องมีบัญชี ในเครื่องจำลอง คุณต้องรวบรวมการวิเคราะห์เดียวกันด้วยตนเอง: สูตร "ที่ได้รับ" ลำดับขั้นตอนและคำตอบ
โจทย์
ตัวเลือกคำตอบมีไว้ตรวจสอบ ส่วนวิธีทำเปิดได้ใต้โจทย์แต่ละข้อ
โจทย์ข้อที่ 10
กฎสามข้อของนิวตันคำอธิบายนี้สอดคล้องกับแนวคิดใด: “ความเร่งของร่างกายถูกกำหนดโดยผลรวมเวกเตอร์ของแรงและเป็นสัดส่วนผกผันกับมวล”?
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- \text{คำอธิบาย}
- \text{ความเร่งของวัตถุขึ้นอยู่กับผลบวกเวกเตอร์ของแรงที่กระทำต่อมัน และแปรผกผันกับมวล}
\text{ชื่อเรื่อง แนวคิด} - ?
- \text{มาเปรียบเทียบกัน การอนุมัติ ด้วย คำนิยาม}
เริ่มจากบวกแรงทั้งหมดแบบเวกเตอร์ แล้วเชื่อมองค์ประกอบแรงลัพธ์แต่ละแกนกับองค์ประกอบความเร่งตามแกนนั้น
- \text{มากำหนดกัน ข้อสรุป}\text{แนวคิด} = \text{กฎข้อที่สองของนิวตัน}
ตอบ\text{แนวคิด} = \text{กฎข้อที่สองของนิวตัน}
โจทย์ข้อที่ 11
กฎสามข้อของนิวตันคำอธิบายนี้สอดคล้องกับแนวคิดใด: “ระบบที่วัตถุอิสระยังคงอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงสม่ำเสมอ”
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- \text{คำอธิบาย}
- \text{กรอบที่วัตถุอิสระอยู่นิ่งหรือเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงด้วยความเร็วคงตัว}
\text{ชื่อเรื่อง แนวคิด} - ?
- \text{มาเปรียบเทียบกัน การอนุมัติ ด้วย คำนิยาม}
ในกลศาสตร์ที่เรียนนี้ กรอบที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงตัวเมื่อเทียบกับกรอบเฉื่อยก็เป็นกรอบเฉื่อยเช่นกัน
- \text{มากำหนดกัน ข้อสรุป}\text{แนวคิด} = \text{กรอบอ้างอิงเฉื่อย}
ตอบ\text{แนวคิด} = \text{กรอบอ้างอิงเฉื่อย}
โจทย์ข้อที่ 12
กฎของนิวตันวัตถุที่มีมวล 3 กิโลกรัมถูกกระทำโดยแรงลัพธ์คงที่ที่ 12 นิวตัน จงหาความเร่ง
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 3\,\text{кг}
- F
- 12\,\text{Н}
a - ?
- F=ma
- a=\frac{F}{m}a=\frac{12}{3}\,\text{м/с}^{2}a = 4\,\text{м/с}^{2}
ตอบ4\,\text{м/с}^{2}
โจทย์ข้อที่ 13
แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น น้ำหนัก และแรงเสียดทานแนวคิดใดที่สอดคล้องกับคำอธิบาย: “วัตถุสองวัตถุใดๆ ดึงดูดด้วยแรงขึ้นอยู่กับมวลและระยะห่างระหว่างวัตถุเหล่านั้น”?
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- \text{คำอธิบาย}
- \text{วัตถุใด ๆ สองชิ้นดึงดูดกันด้วยแรงที่ขึ้นกับมวลและระยะห่างระหว่างกัน}
\text{ชื่อเรื่อง แนวคิด} - ?
- \text{มาเปรียบเทียบกัน การอนุมัติ ด้วย คำนิยาม}
สำหรับทรงกลม ให้วัดระยะระหว่างจุดศูนย์กลาง ความเร่ง g ขึ้นกับมวลและรัศมีของวัตถุท้องฟ้า จึงมีค่าต่างกันบนดาวเคราะห์ดวงอื่น
- \text{มากำหนดกัน ข้อสรุป}\text{แนวคิด} = \text{แรงโน้มถ่วงสากล}
ตอบ\text{แนวคิด} = \text{แรงโน้มถ่วงสากล}
โจทย์ข้อที่ 14
แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น น้ำหนัก และแรงเสียดทานคำอธิบายสอดคล้องกับแนวคิดใด: "น้ำหนักขึ้นอยู่กับความเร่งของการรองรับ: เมื่อเร่งความเร็วขึ้นจะเพิ่มขึ้น และเมื่อตกอย่างอิสระจะกลายเป็นศูนย์"?
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- \text{คำอธิบาย}
- \text{น้ำหนักขึ้นกับความเร่งของพื้นรองรับ โดยเพิ่มขึ้นเมื่อมีความเร่งขึ้น และเป็นศูนย์เมื่อตกอย่างอิสระ}
\text{ชื่อเรื่อง แนวคิด} - ?
- \text{มาเปรียบเทียบกัน การอนุมัติ ด้วย คำนิยาม}
สภาวะไร้น้ำหนักไม่ได้หมายความว่าแรงโน้มถ่วงหายไป วัตถุกับพื้นรองรับเพียงตกด้วยความเร่งเท่ากัน
- \text{มากำหนดกัน ข้อสรุป}\text{แนวคิด} = \text{น้ำหนัก น้ำหนักปรากฏที่เพิ่มขึ้น และสภาวะไร้น้ำหนัก}
ตอบ\text{แนวคิด} = \text{น้ำหนัก น้ำหนักปรากฏที่เพิ่มขึ้น และสภาวะไร้น้ำหนัก}
โจทย์ข้อที่ 15
แรงคืนรูปยืดหยุ่นสปริงที่มีความแข็ง 250 N/m ยาวขึ้น 4 ซม. ค้นหาโมดูลัสของแรงยืดหยุ่น
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- k
- 250\,\text{Н/м}
- \Delta l
- 4\,\text{см}=0{,}04\,\text{м}
F_{\text{упр}} - ?
- F_{\text{упр}}=k\Delta lF_{\text{упр}}=250\cdot0{,}04\,\text{Н}F_{\text{упр}} = 10\,\text{Н}
ตอบ10\,\text{Н}
โจทย์ข้อที่ 82
กฎสามข้อของนิวตันแรงลัพธ์ต่อวัตถุที่มีมวล 4 กิโลกรัมก็เท่ากับ 12 H. จงหาความเร่ง
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 4\,\text{кг}
- F
- 12\,\text{Н}
a - ?
- a=\frac{F}{m}a=\frac{12}{4}a=3\,\text{м/с}^{2}
เราหารแรงลัพธ์ ไม่ใช่แรงส่วนบุคคล ด้วยมวล
ตอบ3\,\text{м/с}^{2}
โจทย์ข้อที่ 83
กฎสามข้อของนิวตันแรงลัพธ์ต่อวัตถุที่มีมวล 5 กิโลกรัมก็เท่ากับ 20 H. จงหาความเร่ง
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 5\,\text{кг}
- F
- 20\,\text{Н}
a - ?
- a=\frac{F}{m}a=\frac{20}{5}a=4\,\text{м/с}^{2}
เราหารแรงลัพธ์ ไม่ใช่แรงส่วนบุคคล ด้วยมวล
ตอบ4\,\text{м/с}^{2}
โจทย์ข้อที่ 84
กฎสามข้อของนิวตันมวลกาย 3 กิโลกรัมถูกดึงไปทางขวาด้วยแรง 20 N แรงต้านทางด้านซ้ายคือ 5 H. ค้นหาโมดูลเร่งความเร็ว
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 3\,\text{кг}
- F_1
- 20\,\text{Н}
- F_2
- 5\,\text{Н}
a - ?
- F=F_1-F_2F=20 - 5F=15\,\text{Н}
เราเลือกทิศทางบวกไปทางขวา
- a=\frac{F}{m}a=\frac{15}{3}a=5\,\text{м/с}^{2}
เราใช้กฎของนิวตันกับผลลัพธ์
ตอบ5\,\text{м/с}^{2}
โจทย์ข้อที่ 85
กฎสามข้อของนิวตันมวลกาย 4 กิโลกรัมถูกดึงไปทางขวาด้วยแรง 30 N แรงต้านทางด้านซ้ายคือ 6 H. ค้นหาโมดูลเร่งความเร็ว
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 4\,\text{кг}
- F_1
- 30\,\text{Н}
- F_2
- 6\,\text{Н}
a - ?
- F=F_1-F_2F=30 - 6F=24\,\text{Н}
เราเลือกทิศทางบวกไปทางขวา
- a=\frac{F}{m}a=\frac{24}{4}a=6\,\text{м/с}^{2}
เราใช้กฎของนิวตันกับผลลัพธ์
ตอบ6\,\text{м/с}^{2}
โจทย์ข้อที่ 86
กฎสามข้อของนิวตันมวลกาย 2 กก. พักอยู่ มีการใช้แรงแนวนอนคงที่กับมัน 14 N ที่แรงต้านทานคงที่ 4 N. หาทางข้างหลัง 4 ส.
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 2\,\text{кг}
- F
- 14\,\text{Н}
- R
- 4\,\text{Н}
- t
- 4\,\text{с}
S - ?
- F_{\text{рез}}=F-RF_{\text{рез}}=14 - 4F_{\text{рез}}=10\,\text{Н}
ลบกำลังฝ่ายตรงข้าม
- a=\frac{F_{\text{рез}}}{m}a=\frac{10}{2}a=5\,\text{м/с}^{2}
มวลเกี่ยวข้องกับแรงและความเร่ง
- S=\frac{at^2}{2}S=\frac{5 \cdot {4}^{2}}{2}S=40\,\text{м}
ความเร็วเริ่มต้นเป็นศูนย์ ความเร่งคงที่
ตอบ40\,\text{м}
โจทย์ข้อที่ 87
กฎสามข้อของนิวตันมวลกาย 3 กก. พักอยู่ มีการใช้แรงแนวนอนคงที่กับมัน 21 N ที่แรงต้านทานคงที่ 9 N. หาทางข้างหลัง 5 ส.
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 3\,\text{кг}
- F
- 21\,\text{Н}
- R
- 9\,\text{Н}
- t
- 5\,\text{с}
S - ?
- F_{\text{рез}}=F-RF_{\text{рез}}=21 - 9F_{\text{рез}}=12\,\text{Н}
ลบกำลังฝ่ายตรงข้าม
- a=\frac{F_{\text{рез}}}{m}a=\frac{12}{3}a=4\,\text{м/с}^{2}
มวลเกี่ยวข้องกับแรงและความเร่ง
- S=\frac{at^2}{2}S=\frac{4 \cdot {5}^{2}}{2}S=50\,\text{м}
ความเร็วเริ่มต้นเป็นศูนย์ ความเร่งคงที่
ตอบ50\,\text{м}
โจทย์ข้อที่ 88
แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น น้ำหนัก และแรงเสียดทานมวลกาย 4 กก. เลื่อนในแนวนอน ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน 0{,}2, g = 10 เมตร/วินาที² ค้นหาแรงเสียดทานหากไม่มีแรงในแนวดิ่งอื่น
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 4\,\text{кг}
- u
- 0{,}2\,\text{безразм.}
- g
- 10\,\text{м/с}^{2}
F_{\text{тр}} - ?
- F_{\text{тр}}=\mu mgF_{\text{тр}}=0{,}2 \cdot 4 \cdot 10F_{\text{тр}}=8\,\text{Н}
ปฏิกิริยาปกติคือมก.
ตอบ8\,\text{Н}
โจทย์ข้อที่ 89
แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น น้ำหนัก และแรงเสียดทานมวลกาย 6 กก. เลื่อนในแนวนอน ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน 0{,}3, g = 10 เมตร/วินาที² ค้นหาแรงเสียดทานหากไม่มีแรงในแนวดิ่งอื่น
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- m
- 6\,\text{кг}
- u
- 0{,}3\,\text{безразм.}
- g
- 10\,\text{м/с}^{2}
F_{\text{тр}} - ?
- F_{\text{тр}}=\mu mgF_{\text{тр}}=0{,}3 \cdot 6 \cdot 10F_{\text{тр}}=18\,\text{Н}
ปฏิกิริยาปกติคือมก.
ตอบ18\,\text{Н}
โจทย์ข้อที่ 90
แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น น้ำหนัก และแรงเสียดทานลิฟต์เร่งความเร็วขึ้นด้วยความเร่ง 2 เมตร/วินาที² น้ำหนักผู้โดยสาร 60 กก. ก. = 10 เมตร/วินาที² ค้นหาน้ำหนักของผู้โดยสาร
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- a
- 2\,\text{м/с}^{2}
- m
- 60\,\text{кг}
- g
- 10\,\text{м/с}^{2}
P - ?
- F=maF=60 \cdot 2F=120\,\text{Н}
ผลลัพธ์พุ่งขึ้นด้านบน
- P=mg+maP=60 \cdot 10 + 120P=720\,\text{Н}
ปฏิกิริยารองรับมีมากกว่าแรงโน้มถ่วงโดยแม่
ตอบ720\,\text{Н}
โจทย์ข้อที่ 91
แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น น้ำหนัก และแรงเสียดทานลิฟต์เร่งความเร็วขึ้นด้วยความเร่ง 3 เมตร/วินาที² น้ำหนักผู้โดยสาร 70 กก. ก. = 10 เมตร/วินาที² ค้นหาน้ำหนักของผู้โดยสาร
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- a
- 3\,\text{м/с}^{2}
- m
- 70\,\text{кг}
- g
- 10\,\text{м/с}^{2}
P - ?
- F=maF=70 \cdot 3F=210\,\text{Н}
ผลลัพธ์พุ่งขึ้นด้านบน
- P=mg+maP=70 \cdot 10 + 210P=910\,\text{Н}
ปฏิกิริยารองรับมีมากกว่าแรงโน้มถ่วงโดยแม่
ตอบ910\,\text{Н}
โจทย์ข้อที่ 92
แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น น้ำหนัก และแรงเสียดทานความแข็งของสปริง 200 N/m ยืดออกโดย 0{,}1 m และดึงก้อนวัตถุในแนวราบ ก้อนวัตถุมีมวล 2 kg ซึ่งไถลตามทิศของแรงสปริง สัมประสิทธิ์ความเสียดทานคือ 0{,}2, g = 10 เมตร/วินาที² จงหาความเร่ง ณ เวลานี้
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- k
- 200\,\text{Н/м}
- x
- 0{,}1\,\text{м}
- m
- 2\,\text{кг}
- u
- 0{,}2\,\text{безразм.}
- g
- 10\,\text{м/с}^{2}
a - ?
- F=kxF=200 \cdot 0{,}1F=20\,\text{Н}
แรงยืดหยุ่นขณะพิจารณา
- R=\mu mgR=0{,}2 \cdot 2 \cdot 10R=4\,\text{Н}
แรงเสียดทานมีทิศทางกับการเลื่อน
- a=\frac{F-R}{m}a=\frac{(20 - 4)}{2}a=8\,\text{м/с}^{2}
เราพบความเร่งทันทีโดยใช้ผลลัพธ์
ตอบ8\,\text{м/с}^{2}
โจทย์ข้อที่ 93
แรงโน้มถ่วง ความยืดหยุ่น น้ำหนัก และแรงเสียดทานความแข็งของสปริง 300 N/m ยืดออกโดย 0{,}12 m และดึงก้อนวัตถุในแนวราบ ก้อนวัตถุมีมวล 3 kg ซึ่งไถลตามทิศของแรงสปริง สัมประสิทธิ์ความเสียดทานคือ 0{,}2, g = 10 เมตร/วินาที² จงหาความเร่ง ณ เวลานี้
แสดงวิธีทำซ่อนวิธีทำ
- k
- 300\,\text{Н/м}
- x
- 0{,}12\,\text{м}
- m
- 3\,\text{кг}
- u
- 0{,}2\,\text{безразм.}
- g
- 10\,\text{м/с}^{2}
a - ?
- F=kxF=300 \cdot 0{,}12F=36\,\text{Н}
แรงยืดหยุ่นขณะพิจารณา
- R=\mu mgR=0{,}2 \cdot 3 \cdot 10R=6\,\text{Н}
แรงเสียดทานมีทิศทางกับการเลื่อน
- a=\frac{F-R}{m}a=\frac{(36 - 6)}{3}a=10\,\text{м/с}^{2}
เราพบความเร่งทันทีโดยใช้ผลลัพธ์
ตอบ10\,\text{м/с}^{2}
ทฤษฎีเบื้องหลังโจทย์เหล่านี้
กลับไปทบทวนหัวข้อ หากโจทย์ยังไม่ยอมแพ้
สูตรตามหัวข้อ
ค้นสัญลักษณ์และหน่วยวัดได้ในคู่มืออ้างอิง