Photo AI
Die diagram hieronder toon wat op sy skaatsplank ry op 'n skuinsste wat 'n hoek van 20° met die horizontaal maak - NSC Physical Sciences - Question 5 - 2017 - Paper 1
Question 5
Die diagram hieronder toon wat op sy skaatsplank ry op 'n skuinsste wat 'n hoek van 20° met die horizontaal maak. 'n Konstante wrywingskrag van 50 N werk op die skaa... show full transcript
Worked Solution & Example Answer:Die diagram hieronder toon wat op sy skaatsplank ry op 'n skuinsste wat 'n hoek van 20° met die horizontaal maak - NSC Physical Sciences - Question 5 - 2017 - Paper 1
Step 1
5.1 Teken 'n benoemde vyde krachtdiagram wat AL die kragte toon wat op die seun-skaatsplank-eenheid inwerk terwyl dit teen die skuinsste vanaf P na Q beweeg.
Answer
Begin deur die seun op die skaatsplank te visualiseer. Teken die krachten:
- Gewigskrag (W) wat omlaag wys (85 N): dit is die massa van die seun vermenigvuldig met die gravitasiekonstant (60 kg x 9.8 m/s²).
- Normale krag (N) wat loodreg op die oppervlak van die skaatsplank uitwerk.
- Wrywingskrag (f) wat teen die beweegingsrigting inwerk (50 N).
Ondersoek die rigtings van hierdie kragte en teken die resulterende krag as die som van al die kragte.
Step 2
5.2 Bereken die netto/total werk wat op 'n voorwerp verrig is gelijk aan die verandering in die voorwerp se kinetiese energie.
Answer
Die totale werk gedoen (W) op 'n voorwerp is gelyk aan die verandering in sy kinetiese energie.
egin{align*}
W_{net} &= rac{1}{2} m v_{f}^2 - rac{1}{2} m v_{i}^2
W_{net} &= rac{1}{2} (60 ext{ kg}) (v_{f}^2 - (15 m/s)^2)
ag{Gebruik die finale snelheid wat in die volgende stap bereken sal word.}
ag{Gebruik die toepaslike beginsels vir werk en energie om dit te bereken.}
\end{align*}
Step 3
5.3 Bereken die finale snelheid van die seun, wanneer hy by punt P teen 'n spoed van 15 m.s⁻¹ beweeg.
Answer
Die netto werk kan ook bereken word met die volgende formule:
egin{align*}
W_{net} &= F imes d imes ext{cos}( heta)
&= (50 ext{ N}) imes (25 ext{ m}) imes ext{cos}(20°)
ag{Hierdie vergelyking sal die netto werk gee, gebruik dit om die finale snelheid te bereken.}
\end{align*}
Finale snelheid kan dan bereken word as: egin{align*} v_f &= ext{sqrt}(v_i^2 + 2a imes d) \end{align*} Kies die regte waardes om die finale snelheid uit te druk in m/s.
Step 4
5.4 Bereken die gemiddelde krag wat op die seun inwerk, terwyl hy van punt P na Q beweeg.
Answer
Die gemiddelde krag (P) kan bereken word deur die netto werk per tydsperiode te neem:
egin{align*}
P_{gem} &= rac{W_{net}}{t}
ext{waar } t & = ext{ die tyd wat dit neem om van P na Q te beweeg.}
\end{align*}
Bepaal die tyd deur die afstand en snelheid te gebruik:
egin{align*}
d &= v_{gem} imes t
herefore t &= rac{d}{v_{gem}}
\end{align*}
Oorskat die resultate om die gemiddelde krag uit te druk.