سوال ۴۸ فیزیک کنکور ریاضی ۱۴۰۳ نوبت اول با پاسخ تشریحی

پاسخ تشریحی

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

• گزینهٔ ۱: با اشتباه در علامت شتاب و نوشتن $T-mg=m(0.8g)$، نسبت $\frac{9}{5}$ به دست می‌آید. این رابطه شتاب رو به بالا را توصیف می‌کند، در حالی که شتاب مسئله رو به پایین است.
• گزینهٔ ۲: ممکن است دانش‌آموز نسبت درست را وارونه کند و سپس با خطای محاسباتی به $\frac{6}{5}$ برسد. این گزینه حتی از نظر جهت نیرو نیز نادرست است؛ کشش بیشتر از وزن، شتاب رو به بالا ایجاد می‌کند.
• گزینهٔ ۳: اگر نیروی کشش را با نیروی خالص اشتباه بگیریم و بنویسیم $T=ma$، نسبت $\frac{4}{5}$ به دست می‌آید. در این مسئله نیروی خالص رو به پایین برابر $mg-T$ است، نه خود کشش.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

1. قانون دوم نیوتون و تعریف وزن را به یاد بیاورید: شتاب هم‌جهت نیروی خالص است و وزن به سمت پایین وارد می‌شود (فیزیک ۳ (ریاضی)، صفحه‌های ۳۲ و ۳۵–۳۶).
2. دو نیروی وارد بر جسم، وزن رو به پایین و کشش نخ رو به بالا هستند. جهت پایین را مثبت بگیرید و قانون دوم نیوتون را به صورت $mg-T=ma$ بنویسید.
3. رابطه را بر $mg$ تقسیم کنید تا $1-\frac{T}{mg}=\frac{a}{g}$ به دست آید. اکنون نسبت شتاب داده‌شده به شتاب گرانش را جای‌گذاری و نسبت کشش به وزن را جدا کنید.