مرداد ۱۴۰۵

امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی

سوالات و پاسخ‌های تشریحی امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی
همراه با بارم‌بندی و نکات کلیدی

۲۰ بارم کل۲۱ تعداد سوال۱۲۰ دقیقه زماندانلود PDF

سوال ۷ — سؤال ۷ امتحان نهایی فیزیک ۳ تجربی — مرداد ۱۴۰۵

۱ بارم

در شکل زیر، شخصی در حال کشیدن یک جعبهٔ ۷۵ کیلوگرمی با نیروی افقی 315 N315\ \mathrm{N} روی سطح افقی است. اگر شتاب حرکت جعبه 0.2 m/s20.2\ \mathrm{m/s^2} باشد، ضریب اصطکاک جنبشی بین جعبه و سطح افقی را محاسبه کنید. (g=10 m/s2)(g = 10\ \mathrm{m/s^2})

75 kgF = 315 Nطنابa = 0.2 m/s²
دیدن پاسخپاسخ این سوال همراه با حل تشریحی و نکات آموزشی
در یک قدمی شماست!
پاسخ تشریحیبستن پاسخ

FN=mg=750 NF_N = mg = 750\ \mathrm{N} ، Fnet=F−fk=ma⇒F−μkFN=maF_{net} = F - f_k = ma \Rightarrow F - \mu_k F_N = ma

315−μk×750=75×0.2⇒μk=0.4315 - \mu_k \times 750 = 75 \times 0.2 \Rightarrow \mu_k = 0.4

راه‌حل قدم‌به‌قدم

جعبه روی سطح می‌لغزد؛ پس اصطکاک از نوع جنبشی است: fk=μkFNf_k = \mu_k F_N.

در راستای قائم جعبه شتاب ندارد؛ پس نیروی عمودی سطح با وزن برابر است:

FN=mg=75×10=750 NF_N = mg = 75 \times 10 = 750\ \mathrm{N}

در راستای افقی، نیروی کشش FF به جلو و اصطکاک جنبشی به عقب است. قانون دوم نیوتون:

F−fk=ma⇒F−μkFN=maF - f_k = ma \Rightarrow F - \mu_k F_N = ma

عددها را جای‌گذاری می‌کنیم:

315−μk×750=75×0.2=15315 - \mu_k \times 750 = 75 \times 0.2 = 15 μk×750=315−15=300⇒μk=300750=0.4\mu_k \times 750 = 315 - 15 = 300 \Rightarrow \mu_k = \frac{300}{750} = 0.4

(نیروی اصطکاک جنبشی هم fk=300 Nf_k = 300\ \mathrm{N} است.)

این پاسخ مفید بود؟