INFORMATYKA I ROK STUDIA NIESTACJONARNE SWSPiZ
SEMESTR ZIMOWY 2010 ĆWICZENIA Z FIZYKI
ZADANIA KONTROLNE Podstawy mechaniki.
Zadania.
Dla wszystkich zadań należy przyjąć wartość przyspieszenia ziemskiego g=10m/s2.
1. Motocyklista przebył 1/3 drogi z prędkością 60km/h, a pozostałą część drogi z prędkością 30km/h. Jaka była średnia prędkość motocyklisty na całej drodze ?
2. Jaki kąt powinna tworzyć oś symetrii kajaka płynącego względem wody z prędkością v1=3m/s z linią brzegu rzeki płynącej z prędkością v2=1,5m/s, aby kajak płynął prostopadle do brzegu rzeki ? Z jaką prędkością płynie kajak względem brzegu ?
3. W czwartej sekundzie ruchu jednostajnie zmiennego bez prędkości początkowej ciało przebyło drogę s=2m. Jaką prędkość osiągnie to ciało pod koniec siódmej sekundy ruchu?
4. Znajdź szybkość kuli, jeżeli po wystrzale z pistoletu w kierunku poziomym kula przebiła dwie pionowe kartki papieru ustawione w odległości l=20m od siebie, przy czym okazało się, że otwór w drugiej kartce znajduje się o h=5cm niżej niż otwór w pierwszej kartce.
5. Pod jakim kątem do poziomu wyrzucono ciało, jeżeli wiadomo, że maksymalna wysokość na jaką wzniosło się ciało, jest cztery razy mniejsza od zasięgu rzutu ?
6. Z wieży o wysokości 20m wyrzucono w kierunku poziomym ciało z szybkością 10m/s. Napisz równanie toru tego ciała. Jaka jest szybkość ciała w chwili upadku ? Jaki kąt tworzy wtedy wektor prędkości z płaszczyzną poziomą ?
7. O ile trzeba zmniejszyć szybkość jednej z gąsienic ciągnika, poruszającego się z szybkością v=24km/h, aby jego środek ciężkości mógł poruszać się po okręgu o promieniu R=9m, jeżeli odległość między gąsienicami wynosi d=1,5m ?
8. Z jakim przyspieszeniem zsuwa się ciało z równi pochyłej o kącie nachylenia A=30o, jeżeli współczynnik tarcia ciała o równię ma wartość f=0,2 ?
9. Na jaką wysokość wsunie się ciało na równię pochyłą o kącie nachylenia, A=30o, jeżeli u podstawy równi nadano mu prędkość v0 =10m/s, a wartość współczynnika tarcia ciała o równię ma wartość f=0,1 ?
10. Przez nieważki bloczek zamocowany na szczycie równi pochyłej o kącie nachylenia A=30o przerzucono nieważką, nierozciągliwą nić na końcach której zamocowano dwa ciała o takich samych masach m1=m2=2kg. Oblicz przyspieszenie ciał oraz naciąg nici, jeżeli współczynnik tarcia ciała o równię ma wartość f=0,1.
11. Z jaką siłą naciska ciało o masie 4kg na podłogę windy:
a/ ruszającej do góry z przyspieszenie; 2m/s2
b/ hamującej w ruchu do góry z opóźnieniem 2m/s2 ?
12. Z jaką siłą naciska motocyklista o masie 60kg na siodełko motocykla, przejeżdżając najwyższy punkt mostu o promieniu krzywizny R=40m z prędkością v=36km/h ? Z jaką prędkością musiałby jechać motocyklista, aby w najwyższym punkcie mostu nie naciskać na siodełko (być w chwilowym stanie nieważkości) ?
13. Pod jakim kątem do poziomu musi nachylić się rowerzysta wjeżdżający w zakręt o promieniu r=50m z prędkością v=10m/s ?
14. O jaki kąt odchyli się od pionu linka o długości l=2m, jeżeli okres obiegu kulki na niej zawieszonej w płaszczyźnie poziomej wynosi T=2s ?
15. Z jaką maksymalną prędkością może wjechać samochód w zakręt o promieniu r=20m, jeżeli współczynnik tarcia pomiędzy kołami a nawierzchnią ma wartość f=0,6 ?
16. Na poziomej płaszczyźnie spoczywa drewniana kula o masie m1=1kg. Pocisk pistoletowy o masie m2=5g przebija kulę wzdłuż poziomej średnicy. Prędkość pocisku przed zderzeniem z kulą wynosiła v1=500m/s, a po przebiciu kuli ma wartość v2=150m/s. Z jaką prędkością porusza się kula po przejściu przez nią pocisku ?
17. Po poziomym torze powietrznym (bez tarcia) porusza się z prędkością v0=2m/s układ dwóch ciał o masach: m1=1kg oraz m2=0,5kg, pomiędzy które wciśnięto sprężynę. W pewnej chwili sprężynę zwalniamy. Jaką jest prędkość ciała o masie m2 względem ciała o masie m1, jeżeli po zwolnieniu sprężyny ciało o masie m1 zatrzymało się ?
18. Wyznacz odległość, na jaką przesunie się łódź stojąca nieruchomo na wodzie, jeżeli człowiek o masie m1=70kg przejdzie z dziobu na rufę, jeżeli długość łodzi wynosi l=2,5m, a jej masa m2=140kg.
19. Samochód jedzie z prędkością v=54km/h. Współczynnik tarcia statycznego kół o podłoże ma wartość f=0,6. Oblicz najkrótszą drogę na jakiej samochód może wyhamować do zatrzymania.
20. Oblicz siłę ciągu silnika samochodowego o mocy P=150kW, jeżeli samochód porusza się ruchem jednostajnym z prędkością v=15m/s.
21. Piłkę rzucono pionowo do góry z prędkością początkową v0=8m/s. Jaką prędkość będzie miała piłka na wysokości równej połowie maksymalnego wzniesienia ?
3
22. W pudełko z piaskiem o masie m1=4kg, swobodnie zawieszone na nici, uderza pocisk o masie m2=10g i grzęźnie w nim. Odległość od punktu zaczepienia nici do środka masy pudełka wynosi l=1m. Oblicz prędkość pocisku, jeżeli na skutek uderzenia pudełko odchyliło się od położenia równowagi tak, że nitka tworzy z pionem kąt A=60o .
23. Ciało zsuwa się z równi pochyłej bez oporów ruchu i wpada do pierścienia ustawionego w płaszczyźnie pionowej o promieniu R=80cm. Z jakiej najmniejszej wysokości powinno zsuwać się ciało, aby mogło zatoczyć pełny okrąg bez oderwania się w najwyższym punkcie ?
24. Z wiatrówki strzelono do drewnianego klocka leżącego w odległości l=50cm od końca stołu. Śrut o masie m=1g lecący poziomo z prędkością v=150m/s przebija klocek i leci dalej z prędkością v1=75m/s. Masa klocka wynosi M=50g. Przy jakiej wartości współczynnika tarcia klocka o stół nie spadnie on ze stołu ?
25. Przez bloczek zamocowany na szczycie równi pochyłej o kącie nachylenia A=30o przerzucono nieważką, nierozciągliwą nić na końcach której zamocowano dwa ciała o takich samych masach m1=m2=2kg. Oblicz przyspieszenie ciał oraz naciąg nici, jeżeli współczynnik tarcia ciała o równię ma wartość f=0,1, a masa bloczka ma wartość M=0,1kg.
26. Jednorodna deska oparta jest o ścianę i podłogę. Przyjmując, że tarcie występuje tylko między deską i podłogą, wyznacz najmniejszy kąt A, jaki deska pozostająca w równowadze może tworzyć z poziomem, jeżeli współczynnik tarcia deski o podłogę ma wartość F=0,1.
Pytania problemowe.
1. Omów parametry kinematyczne charakteryzujące ruch punktu materialnego. Podaj znane Ci klasyfikacje ruchu.
2. Omów pojęcie przyspieszenia stycznego i normalnego. Podaj przykład wykorzystania tych pojęć w przypadku wybranego ruchu krzywoliniowego.
3. Omów ruch ciał w jednorodnym polu grawitacyjnym (rzuty) z punktu widzenia kinematyki.
4. Porównaj opis ruchu po okręgu dokonany w układzie biegunowym z opisem tego ruchu dokonanym w układzie kartezjańskim.
5. Omów zasadę względności ruchu i przykład jej wykorzystania.
6. Omów zasady dynamiki Newtona.
7. Omów pędową postać II zasady dynamiki i podaj przykład jej wykorzystania.
8. Omów zasadę zachowania pędu i podaj przykład jej wykorzystania.
9. Co rozumiesz pod pojęciem pracy i mocy siły?
10. Omów pojęcia: energii kinetycznej, energii potencjalnej ciężkości, energii potencjalnej oddziaływań i energii potencjalnej sprężystości.
11. Omów zasadę zachowania energii i podaj przykład jej wykorzystania.
12. Omów definicję momentu pędu i momentu siły. Omów zasadę zachowania momentu pędu.
13. Omów zasady dynamiki ruchu obrotowego bryły sztywnej.
14. Omów zasady statyki.
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz