Photo AI
Blok A met 'n massa van m word verbind aan blok B, met 'n massa van 7,5 kg, deur 'n ligte onbreekbare tou wat oor 'n wrywinglose katrol beweeg - NSC Physical Sciences - Question 2 - 2023 - Paper 1
Question 2
Blok A met 'n massa van m word verbind aan blok B, met 'n massa van 7,5 kg, deur 'n ligte onbreekbare tou wat oor 'n wrywinglose katrol beweeg. Blok B word aangebrin... show full transcript
Worked Solution & Example Answer:Blok A met 'n massa van m word verbind aan blok B, met 'n massa van 7,5 kg, deur 'n ligte onbreekbare tou wat oor 'n wrywinglose katrol beweeg - NSC Physical Sciences - Question 2 - 2023 - Paper 1
Step 1
2.1 Toon, deur middel van 'n berekening, dat die grootte van die versnellings van blok B 3,88 m.s⁻² was terwyl blok vertikaal afwaarts beweeg het.
Answer
Om die versnelling van blok B te bereken, kan ons die volgende kinematiese vergelyking gebruik:
waar:
- m/s (finale snelheid),
- m/s (beginne snelheid),
- m (afstand),
- is die versnelling.
Substitueer die bekende waardes in die vergelyking:
Die grootte van die versnelling van blok B is dus ongeveer .
Step 2
2.2 Teken 'n benoemde vrye liggaamdiagram (vrye liggaamdiagraam) en toon AL die kragte wat op blok B inwerk, onmiddellik nadat dit vrygelaat is.
Answer
Op die vrye liggaamdiagram van blok B, kan ons die volgende kragte aandui:
- Die gewig van blok B, wat na benede wys: .
- Die spanning in die tou, wat in die teenwoordige rigting van die gewig optree.
Die resulterende krag op blok B is dan die verskil tussen die gewig en die spanning.
Step 3
2.3 Stel Newton se Tweede Bewingingswet voor.
Answer
Newton se Tweede Bewingingswet stel dat die netto krag wat op 'n liggaam inwerk, gelyk is aan die produk van die massa van die liggaam en sy versnelling. Dit kan geskrewe word as:
Hierdie wet is gebaseer op die idee dat die versnelling van 'n liggaam direk eweredig is aan die netto krag wat op dit inwerk.
Step 4
2.4 Bereken die waarde van die Newton se Tweede Wet op ELKE BLOK toe die pas terwyl hulle in beweging is.
Answer
Vir blok A (massa m):
- Die netto krag is die spanning minus die gewig van blok A.
- As ons die spanning T noem, is die vergelyking:
Vir blok B (massa 7,5 kg):
- Die netto krag is die gewig van B min die spanning:
Hiermee kan ons die werklike waardes vir die spankrag en versnelling vul.
Step 5
2.5 Bereken die maksimum hoogte waarteen blok A bereik is.
Answer
Om die maksimum hoogte van blok A te bereken, kan ons die energiebehoudwet gebruik:
Die potensiële energie aan die begin is gelyk aan die kinetiese energie aan die einde plus enige potensiële energie aan die maksimum hoogte:
Hierdie kan verder gespesifiseer word:
- Begin potensiële energie is , waar die maksimum hoogte is.
As ons hierdie waardes inbring, kan ons die maksimum hoogte wat blok A bereik, bereken.