سوال ۵۲ فیزیک کنکور ریاضی ۱۴۰۵ با پاسخ تشریحی

پاسخ تشریحی

چرا گزینه‌های دیگر نادرست‌اند

• گزینهٔ ۱: حالت «ج» درست است، اما ممکن است دانش‌آموز به‌اشتباه پایین‌رفتن با کشش کمتر از وزن را کندشونده بداند و «د» را نیز بپذیرد. در حرکت رو به پایین، شتاب رو به پایین با سرعت هم‌جهت است و تندی افزایش می‌یابد؛ پس «د» نادرست است.
• گزینهٔ ۲: این انتخاب می‌تواند ناشی از معکوس‌گرفتن جهت نیروی خالص یا اشتباه در تشخیص حرکت تندشونده و کندشونده باشد. هر دو حالت «ب» و «د» به شتاب رو به بالا نیاز دارند، درحالی‌که کمتر بودن کشش از وزن، شتاب رو به پایین ایجاد می‌کند.
• گزینهٔ ۳: ممکن است دانش‌آموز به‌درستی «الف» را بپذیرد، اما تصور کند جسم با وجود شتاب رو به پایین می‌تواند هنگام بالا رفتن تندشونده باشد. در حالت «ب»، تندشونده‌بودن حرکت رو به بالا مستلزم شتاب رو به بالاست و با شرط سؤال سازگار نیست.

راهنمایی قدم‌به‌قدم (پیش از دیدن پاسخ)

1. قانون دوم نیوتون را مرور کن: جهت شتاب را نیروی خالص تعیین می‌کند، نه جهت حرکت جسم (فیزیک ۳ ریاضی، صفحهٔ ۳۲).
2. نیروهای قائم جسم را رسم کن: کشش نخ رو به بالا و وزن رو به پایین است. با انتخاب جهت مثبت رو به بالا، رابطهٔ $T-mg=ma_y$ را بنویس و از شرط $T<mg$ برای تعیین علامت شتاب استفاده کن.
3. پس از تعیین جهت شتاب، هر حالت را با جهت سرعت مقایسه کن: شتاب و سرعت هم‌جهت، حرکت تندشونده می‌سازند و اگر خلاف جهت باشند، حرکت کندشونده است. بالا رفتن و پایین رفتن را جداگانه بررسی کن.