سوال ۶۶ کنکور ارشد فیزیک ۱۴۰۳
اهمیت
۰/۵
به ذرهای به جرم ۲ کیلوگرم، نیروی (بر حسب نیوتن)، وارد میشود. اگر در لحظه این ذره در مکان (برحسب متر) و سرعت آن (برحسب متر بر ثانیه) باشد، فاصله آن تا مبدأ مختصات در لحظه ثانیه، چند متر است؟
پاسخ صحیح: گزینهٔ C —
پاسخ تشریحی
سینماتیک برداری
نیرو ثابت است، پس قانون دوم نیوتون در هر راستای دکارتی شتاب ثابتی می‌دهد:
با استفاده از مکان و سرعت اولیهٔ داده‌شده انتگرال می‌گیریم:
در زمان خواسته‌شده،
این نتیجه گزینهٔ ۳ است. مکان قائم دوباره صفر میشود: در این زمان سهم سرعت اولیهٔ رو به پایین دقیقاً مجموع ارتفاع اولیه و سهم شتاب رو به بالا را خنثی می‌کند. هر جمله در معادلهٔ مکان یکای طول دارد.
تلهٔ رایج: فاصلهٔ خواسته‌شده، اندازهٔ بردار مکان نهایی نسبت به مبدأ است. این کمیت نه طول مسیر است و نه اندازهٔ جابه‌جایی نسبت به مکان اولیه.
#constant-force#vector-acceleration#two-dimensional-motion#initial-conditions