Photo AI
'n 12 kg-blok is aanvangklik in rus by punt A aan die onderpunt van 'n RUWE skuinsvlak - NSC Physical Sciences - Question 5 - 2022 - Paper 1
Question 5
'n 12 kg-blok is aanvangklik in rus by punt A aan die onderpunt van 'n RUWE skuinsvlak. Die blok word teen die skuinsvlak opgelig deur 'n konstante krag F wat parall... show full transcript
Worked Solution & Example Answer:'n 12 kg-blok is aanvangklik in rus by punt A aan die onderpunt van 'n RUWE skuinsvlak - NSC Physical Sciences - Question 5 - 2022 - Paper 1
Step 1
5.1 Definieer die term nie-konservatiewe krag.
Answer
Nie-konservatiewe krag is 'n krag waarvoor die arbeid wat deur die krag op 'n voorwerp gedoen word, afhang van die pad wat die voorwerp neem en nie slegs van die begin- en eindposisie nie. Dit beteken dat die arbeid nie nul sal wees wanneer die voorwerp oor 'n geslote pad beweeg nie.
Step 2
5.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram (vrye liggaamdiagram) vir die blok wanneer dit teen die skuinsvlak opgetrek word.
Answer
Die vrye liggaamdiagram vir die blok moet die volgende insluit:
- Gewig (W = mg), wat naar beneden werk.
- Normaal kraag (Fₙ), wat orthogonaal op die oppervlak staan.
- Wrywing (Fₓ), wat teen die skuinsvlak teenwerk. Die resultant van hierdie kragte moet die konstante krag F wees wat parallel aan die skuinsvlak werk.
Step 3
5.3 Bereken die totale arbeid verig op die blok deur NIE-KONSERVATIEWE kragte wanneer die blok van punt A na punt B beweeg het.
Answer
Die totale arbeid deur nie-konservatiewe kragte kan bereken word met die formule:
Hier, Begin-energie (bind subsidies op hoogte h) is 0, en die eind-energie bestaan uit die kinetiese energie van die blok op punt B.
W_{nc} = rac{1}{2} mv^2 - mgh
Substitusie gegewens:
- m = 12 kg
- v = 2,25 m/s
- g = 9,81 m/s²
- h = 4,5 m
Bereken die arbeid: W_{nc} = rac{1}{2} (12) (2.25)^2 - (12)(9.81)(4.5)
Step 4
5.4 Bereken die afstand van punt A na punt B.
Answer
Die afstand kan bereken word deur die hoogte en die afstand te gebruik. Gebruik die Pythagorese stelling:
d = rac{h}{ ext{sin}( heta)}
Hier, h = 4,5 m en die bykomstige hoeke kan bereken word vanaf die diagram. Die uiteindelike afstand kan geskat word na 'n analise van die skuinsvlak en die hoogte: