X
تبلیغات
من وفیزیک ودانش آموزان دوست داشتنی ام - حل مسائل فیزیک پیش دانشگاهی 1

فيزيک (1) پيش دانشگاهي ( رشته رياضي )



  سئوالات



  1- معادله سرعت يک جسم متحرک در سيستم SI به صورت v=50-5t2 مي باشد. اين متحرک روي محور x حرکت مي کند.
الف) نمودار سرعت ـ زمان متحرک را رسم کنيد.
ب) شتاب متحرک را در لحظه ي t=1s روي اين نمودار نشان دهيد.
ج) شتاب متوسط متحرک را در بين بازه هاي زماني صفر تا 3 ثانيه به دست آوريد.


V(m/s) t(s)
50 0
45 1
30 2
5 3
-30 4
 

 

ب) شتاب در لحظه ي t=1s برابر شيب خط مماس بر نمودار در لحظه ي t=1s مي باشد. (شيب خط مماس بر نمودار در نقطه M)


 


  2- يک اتومبيل که با سرعت اوليه

v0 = 32i

درحال حرکت است ناگهان در لحظه ي t0 = 10 s ترمز مي کند. اگر در لحظه ي t = 14s سرعت اتومبيل به

v0 = 4i

برسد، شتاب متوسط اتومبيل را محاسبه کنيد.

 



  3- اتومبيلي با سرعت 72 كيلو متر در ساعت به طرف شمال درحال حرکت است . اين اتومبيل در مدت سه ثانيه تغيير مسير ميدهد و با سرعت 126 كيلو متر در ساعت به طرف شمال شرق حرکت مي کند. شتاب متوسط اتومبيل را در اين 3 ثانيه بدست آوريد.

 

 


  4- از ارتفاع 25متري بالاي سطح زمين، توپي را با سرعت اوليه افقي 16متر بر ثانيه پرتاب مي کنيم.
الف) توپ چه زماني به زمين مي رسد؟
ب) توپ چه مسافت افقي را طي مي کند تا به زمين برسد؟
ج) سرعت گلوله هنگام برخورد با زمين چقدر است؟

 



 


  5- از نقطه اي روي سطح زمين گلوله اي را در شرايط خلأ با سرعت اوليه 15 متر در ثانيه و با زاويه 45 درجه نسبت به افق به سمت بالا پرتاب مي کنيم. ارتفاع اوج، طول برد و سرعت گلوله را در نقطه اوج محاسبه کنيد.

 


  6- در شکل مقابل يک موتورسوار با سرعت اوليه18 متر در ثانيه در امتداد افق حرکت پرتابي انجام مي دهد. اگر موتورسوار پس از3 ثانيه فرود آيد
الف) مسافت d را محاسبه کنيد.
ب) سرعت موتورسوار را برحسب بردارهاي يکه هنگام فرود محاسبه کنيد.

 

 


  7- گلوله اي با سرعت اوليه v0 و با زاويهα نسبت به افق، از مبدأ پرتاب مي شود. اگر سرعت اين گلوله در نقطه اوج v0 /2 و برد گلوله 3√45 متر باشد. بزرگي سرعت را محاسبه کنيد.

 


  8- از بالاي يک برج به ارتفاع 100 متر، گلوله اي با زاويه 30 درجه نسبت به افق به سمت بالا پرتاب مي شود. اين گلوله پس از 8 ثانيه به زمين برخورد مي کند.
الف) درچه زماني گلوله به نقطه ي اوج مي رسد؟
ب) بيشترين ارتفاع گلوله را از سطح زمين محاسبه کنيد.



  9- يک موتور سوار با سرعت اوليه 15 متر در ثانيه از روي سکو مي پرد.
الف) مکان موتورسوار را در لحظه ي برحسب بردارهاي يکه به دست آوريد.
ب) سرعت متحرک را پس از 5/1 ثانيه برحسب بردارهاي يکه به دست آوريد.



  10- هليکوپتري که با سرعت 30 متر در ثانيه در ارتفاع 120 متري از سطح زمين پرواز مي کند، بسته اي را رها ميکند.
الف) هنگامي که بسته به زمين مي رسد چه مسافت افقي را طي کرده است؟
ب) سرعت بسته هنگام برخورد به زمين چقدر است؟

1- جسمي به جرم 1Kg روي سطح شيب داري به زاويه 45 به طرف پايين حرکت مي کند. (سطح شيب دار بدون اصطکاک است) :
الف) شتاب حرکت جسم را محاسبه کنيد؟
ب) سطح شيب دار چه نيرويي به جسم وارد مي کند؟


 


  2- يک کاميون مطابق شکل، روي يک سطح شيب دار با زاويه 30 حرکت مي کند. اگر ضريب اصطکاک ايستايي براي کفي کاميون و جعبه برابر 65/0باشد، بيشترين مقدار شتاب کاميون چقدر مي تواند باشد طوري که جعبه روي کفي کاميون سر نخورد؟

نيروهايي را که به جعبه وارد مي شود درمبدأ مختصات مشخص ميکنيم ونيروي وزن w = mg را با مؤلفه هايش روي محورهاي x وy مشخص مي کنيم.



 


  3- مطابق شکل گلوله اي را به جرم550 گرم به انتهاي نخي بسته ايم و آن را با يک نيرو سنج مي کشيم.
الف) نيروي کشش نخ را محاسبه کنيد؟
ب ) نيروسنج چه عددي را نشان مي دهد؟

ابتدا نيروهايي را که به گلوله وارد مي شود روي مبدأ مختصات مشخص مي کنيم. چون گلوله درحال تعادل است، برآيند نيروهاي وارد بر آن صفر است.



 


  4- گلوله اي به جرم 1800 گرم به نخي به طول 90 سانتي متر بسته شده است و درصفحه قائمي حول يک نقطه ثابت با سرعت ثابت مي چرخد. اگر نيروي کشش نخ در بالاترين نقطه مسير حرکت (نقطه A) صفر باشد، نيروي کشش نخ در پايين ترين نقطه مسير حرکت چقدر است؟


 


  5- گلوله اي به جرم 220 گرم به انتهاي نخي به طول 50 سانتي متر بسته شده است و در صحنه ي قائمي حول يک نقطه ثابت با سرعت ثابت مي چرخد. اگر توپ در هر ثانيه 4 دور کامل بزند:
الف) سرعت خطي گلوله را محاسبه کنيد.
ب ) شتاب جانب مرکز گلوله را محاسبه کنيد.

 


  6- شعاع پيچ جاده اي برابر 30 متر است. اگر اتومبيل ها با حداکثر سرعت 40 كيلو متر در ساعت بتوانند از اين پيچ عبور کنند، زاويه شيب جاده را محاسبه کنيد.

ابتدا نيروهاي وارد بر اتومبيل را مشخص کرده و در صفحه xoy روي مبدأ مختصات مشخص کنيم.



 


  7- اتومبيلي به جرم 1800 کيلوگرم با سرعت ثابت 60 متر در ثانيه حرکت مي کند و در مدت 2ثانيه سرعتش به 20 متر در ثانيه ميرسد. متوسط نيرويي که اين تغيير را ايجاد مي کند. (نيروي ترمز) را محاسبه کنيد.

 


  8- شعاع پيچ جاده اي 45 متر و زاويه پيچ جاده 30 درجه است. اگر ضريب اصطکاک ايستايي بين لاستيک هاي اتومبيل و جاده 7/0 باشد تعيين کنيد حداکثر سرعت اتومبيل چقدر مي تواند باشد؟



  9- دو وزنه مساوي هر يک به جرم 500 گرم روي قرقره ثابتي آويزان و دستگاه درحال تعادل است. وزنه سومي را روي يکي از اين وزنه ها قرار مي دهيم به طوري که پس از 2ثانيه، سرعت دستگاه به 5 متر در ثانيه مي رسد.
الف) جرم وزنه سوم را محاسبه کنيد.
ب ) نيروي کشش نخ را محاسبه کنيد.



  10- گلوله اي را به وسيله يک نخ به يک تکيه گاه مطابق شکل مي بنديم. گلوله حرکت دايره اي در صفحه ي افقي انجام مي دهد. اگر طول نخ L باشد، سرعت خطي گلوله را بر حسب r و g و θ به دست آوريد.



 

1- ذره اي به جرم 5/2 گرم روي پاره خطي به طول 8 ساتي متر حرکت هماهنگ ساده انجام مي دهد و در مدت يک ثانيه 16 بار مسير پاره خط را طي مي کند. اگر اين ذره در مبدأ زمان در 2 / 2√ بعد ماکزيمم باشد و رو به سوي مثبت شروع به حرکت کند:
الف) معادله حرکت را بنويسيد.
ب)x=-2cmدر چه مقدار نيرو بر ذره وارد مي شود؟

n = 16/2 = 8



 


  2- در دستگاه وزنه ـ فنر زير وزنه 125 گرمي با دامنه ي 9 سانتي متر مکعب حرکت هماهنگ ساده انجام مي دهد. اگر ماکزيمم سرعت نوسانگر برابر 0.65 متر در ثانيه باشد:
الف) ثابت تناسب فنر را به دست آوريد.
ب) دوره و فرکانس را محاسبه کنيد.



 


  3- نمودار مکان ـ زمان يک حرکت نوساني ساده در زير آورده شده است.
الف) دامنه و بسامد را به دست آوريد.
ب) معادله مکان ـ زمان، معادله سرعت ـ زمان و معادله شتاب ـ زمان را بنويسيد.



 


  4- در يک حرکت هماهنگ ساده متحرک روي پاره خط MN=24cm حرکت نوساني دارد. متحرک در هر ثانيه 2 نوسان کامل انجام مي دهد. اگر متحرک در لحظه ي صفر در مکان 3√6 سانتي متر باشد، معادله مکان ـ زمان را بنويسيد و نمودار آن را رسم کنيد.


t x
0 6√ 3
T / 4 6
T / 2 - 6√ 3
3T / 4 6
T 6√ 3

 


  5- يک نوسانگر روي پاره خطي به طول 20 سانتي متر حرکت هماهنگ ساده دارد. اين نوسانگر در هرثانيه4 بار مسير رفت وبرگشت روي پاره خط را طي مي کند. اگر در لحظه ي صفر متحرک در مبدأ مکان باشد.
الف) معادله مکان ـ زمان را بنويسيد.
ب) متحرک در لحظه ي t = 8 /15 ثانيه در چه بعدي است؟

A = 20 /2 = 10 cm
T =1/4 S
ω = 2π / T ----> ω = 8π
φ0 = 0
x = A Sin ( 8πt + 0) ----> x = 10 Sin 8πt
x= 10 Sin [ 8π *( 8/15)]
 



  6- در لحظه اي که بعد يک نوسانگر ساده 5 /1 بعد ماکزيمم آن است، انرژي جنبشي نوسانگر چند برابر انرژي پتانسيل آن خواهد بود؟


 


  7- دوره ي يک حرکت هماهنگ ساده 4 ثانيه و دامنه حرکت آن 5 سانتي متر و فاز اوليه آن 6/ π بعد آن 6 ثانيه پس از آغاز حرکت چند سانتي متر است؟

 


  8- در شکل زير، فنر با نيروي 12Nکشيده مي شود و طول فنر به اندازه ي 0.05 افزايش مي يابد. حال اگر به انتهاي فنر وزنه ي 600 گرمي ببنديم و وزنه را روي سطح افقي بدون اصطکاک 6 سانتي متر به طرف راست بکشيم و رها کنيم، وزنه يک حرکت هماهنگ ساده انجام مي دهد.
الف) ثابت تناسب فنر را محاسبه کنيد.
ب) ماکزيمم سرعت و ماکزيمم شتاب نوسانگر را به دست آوريد.
ج) سرعت و شتاب نوسانگر را در مکان x = A /4 محاسبه کنيد.

 


  9- نمودار حرکت هماهنگ ساده ي زير رسم شده است. مطلوب است دامنه حرکت، دوره، بسامد، معادله مکان ـ زمان، معادله ي سرعت ـ زمان و معادله ي شتاب ـ زمان

 


  10- يک وزنه به جرم m =2Kg به انتهاي يک فنر آويخته شده است و با دامنه ي 8 سانتي متر نوسان مي کند. اگر فرکانس نوسان 3/1 هرتز باشد مطلوب است :
الف) ثابت فنر
ب) اندازه ي سرعت وزنه هنگامي که فنر 4 سانتي متر فشرده شده است.
ج) انرژي پتانسيل و انرژي جنبشي وزنه در x = 4 cm

  1- معادله حرکت نوساني منبع موج در محيط کشسان به صورت uy = 10 Sin 4 πt است. اگر سرعت انتشار موج در محيط 1m /s باشد:
الف) بسامد و طول موج را به دست آوريد.
ب ) عدد موج را محاسبه کنيد.
ج) تابع موج را بنويسيد.
د) معادله نوساني نقطه اي که موج در فاصله 9 متري منبع قرار دارد بنويسيد.




 


  2- معادله ارتعاشي نقطه A به فاصله 20 سانتي متر از منبع ارتعاش به صورت
(uA = 0.04 Sin (25 πt - π /2
است. مطلوب است :
الف) دوره، فرکانس و طول موج
ب ) سرعت انتشار موج در محيط


 


  3- طنابي به طول 12 متر و به جرم 0.6 کيلوگرم به وسيله ي نيروي 54 نيوتوني کشيده مي شود. سرعت انتشار موج را در اين طناب محاسبه کنيد.

 


  4- طنابي به طول 1.8 متر بين دو تکيه گاه بسته شده است. وقتي طناب به ارتعاش درمي آيد در طول آن 5 گره ايجاد مي شود. اگر سرعت انتشار موج در طناب 75m / s باشد، طول موج و بسامد نوسان را در موج به دست آوريد.

چون در طول طناب 5 گره وجود دارد، در طول طناب 2 / λ4 وجود دارد و n=4 مي باشد.

L = 4 ( λ4 / 2)
1.8 = 4 ( λ4 / 2 )
λ4 = 0.9
V = vλ ----> 75 = v * 0.9 ----> v =83.3
 



  5- در طنابي که يک سر آن ثابت و يک سر آن آزاد است، موج ايستاده تشکيل شده است. در اين طناب 7 گروه به وجود آمده است اگر فاصله اولين گروه تا دومين گره15 سانتي متر باشد،طول طناب را محاسبه کنيد.

 


  6- در يک محيط کشسان موجي درحال انتشار است. معادله ي نوسان در نقطه ي A و Bبه هنگام عبور موج از اين نقطه ها به صورت
(uA = 0.1 Sin (8 πt - 0.2 π
(uB = 0.07 Sin (8 πt - π
مي باشد. اگر سرعت انتشار موج از A به B برابر 25m /s باشد فاصله ي دو نقطه A,B را محاسبه کنيد.

 

 

+ نوشته شده در  86/12/10ساعت   توسط ز-راستي  |