TLP051 Fysiikka 1 1.välikoe 11.10.2002 HYV2SN

(1)

N

 F F

mg

TLP051 Fysiikka 1 1.välikoe 11.10.2002

HYV2SN

1. Veturinkuljettaja pienentää junan nopeutta arvosta 18 m/s arvoon 8,0 m/s tasaisesti käyttäen tähän aikaa 24 s.

1.a) Laske junan kiihtyvyys.

2.b) Kuinka pitkän matkan juna kulki tänä aikana ?

m s

s m s

s m at

t v s b

s s m

s m s m t

v a v

a _k

310 )

24 ( / 42 , 0 24

/ 18 )

/ 42 , 24 0

/ 18 / ) 8

2 2

2 2 1

2 1 0

0 2

















 



2.Vaakasuoralla pinnalla olevaan kappaleeseen, jonka massa on 2,0 kg, vaikuttaa vaakasuora 8,0 N suuruinen voima. Lähtökitkakerroin on 0,30 ja liikekitkakerroin 0,2. Lähteekö kappale liikkeelle ja miksi ? Jos lähtee, niin mikä on sen kiihtyvyys ?

) (

2 , 0

) (

3 , 0

0 , 8

0 , 2

2 1

liikekitka lähtökitka N

F

kg m





Lähtökitka eli täysin kehittynyt lepokitka on suurin kitka. Sen avulla voidaan laskea se kitkavoima, joka pystyy vielä pitämään kappaleen paikallaan.

N N s

m kg

mg N

F_₁ ₁ ₁ 0,32,0 9,81 / ² 5,9 8

Suurin kitkavoima on siis pienempi kuin vetävä voima, joten kappale lähtee liikkeelle.

Liikkeessä vaikuttaa liikekitka. Newtonin II-lain mukaan

2 2

/ 0 , 0 2

, 2

/ 81 , 9 0 , 2 2 , 0

8 m s

kg

s m kg

N m

F a F

ma F

F

 



 







Zeon PDF Driver Trial

www.zeon.com.tw

(2)

N

 T F

g m₂

T

g m₁

3.Kappale liikkuu pitkin ympyrärataa, jonka säde on 3,2 m. Kappale etenee yhden täyden kierroksen ympyrän kaarta pitkin 10 sekunnissa. Laske kappaleen

a) Keskivauhti

b) Keskinopeuden itseisarvo

s t m

v r b

s s m

m t

r t v s a

k k

/ 0 )

/ 0 , 10 2

2 , 3 2 ) 2

 



 



 

 

 



Siis a) kohdassa keskivauhti=(kuljettu matka)/aika. B)-kohdassa keskinopeuden itseisarvo on kappaleen siirtymävektori alussa miinus kappaleen siirtymävektori lopussa jaettuna ajalla. Täyden kierroksen jälkeen siirtymävektorit ovat samat, joten nopeus on nolla.

4.Pöydällä oleva laatikko (massa 8,0 kg) ja riippuva punnus (massa 5,0 kg) on yhdistetty langalla, joka kulkee herkästi liikkuvan pyörän yli. Punnus ja laatikko liikkuvat kiihtyvyydellä 2,0 m/s2. Laske lankaa jännittävä voima, kitkavoima ja kitkakerroin.

g m F

N F Lisäksi

g m N

a m F T

a m T g m

än myötäpäivä suunta

en Positiivin

hdot Tasapainoe

s m a

kg m

2 2

2 1 1

2 2

1

) 4 (

) 3 ( 0

) 2 (

) 1 (

) (

. / 0 , 2

0 , 8

0 , 5





























29 , / 0 81 , 9 0 , 8 ) 23

4 (

23 /

0 , 2 0 , 8 39 )

2 (

39 ) / 0 , 2 / 81 , 9 ( 0 , 5 ) ( )

1 (

2 2

1 1 1

 





































s m kg

N g

m F

N s

m kg N

a m T F

N s

m s

m kg

a g m a m g m T

