Inżynieria Biomedyczna I rok

ćwiczenia z fizyki semestr 1

Zestaw zadań na zajęcia nr 6

1.

Rozpatrując ruch układu ciężarków o

masach m

1

oraz m

2

, połączonych ze sobą

jak pokazano na rysunku, można
pominąć masy linek, bloczków oraz siły

tarcia.

Wyznaczyć

przyspieszenie

ciężarków oraz naprężenie linek w

punktach ich umocowania.

2.

Siła, F

b

którą bom działa na talię

(wielokrążek) wynosi 560 N. Kąt między
siłą F

b

i bomem oraz bomem i talią

wynosi



= 90

O

. Kąt, który tworzy talia i

siła F

b

wynosi



= 120

O

. Pod jakim kątem



żeglarz musi trzymać linę, jeśli może

przeciwstawić się maksymalnej sile

wynoszącej F

max

= 90 N? Przyjąć, że poza

fragmentem liny trzymanej przez

żeglarza,

wszystkie

pozostałe

są

względem siebie równoległe. Tarcie i

ciężar talii można pominąć.

3.

Dwa ciała o masach m i M zawieszono na

linie w taki sposób, jak pokazano na
rysunku. Końce linki (o zaniedbywalnie

małej

masie)

przymocowano

do

przeciwległych ścian na jednakowej
wysokości). Znając masę M oraz kąty



i



oblicz, jaka powinna być masa m, aby

rysunek ten rzeczywiście pokazywał
położenie równowagi układu.

4.

Dwie pary sanek o masie m

s

= 30 kg każde połączono sznurem. Na pierwszych sankach

siedzi dziewczynka o masie m

d

= 30 kg a na drugich chłopiec o masie m

c

= 50 kg.

Pierwsze sanki ciągnie koń siłą F = 50N. Lina, za którą ciągnie koń tworzy kąt



= 30

o

z

poziomem.

(a) Obliczyć przyspieszenie sanek w chwili startu, pomijając siły tarcia.
(b) Obliczyć siłę naprężenia linki łączącej drugie sanki z pierwszymi, jeżeli
współczynnik tarcia kinetycznego sanek o śnieg wynosi



= 0,014.

5.

Jaki powinien być ciężar balastu, który należy wyrzucić z balonu opadającego ruchem

jednostajnym, aby balon zaczął wznosić się jednostajnie z taką samą prędkością? Masa
balonu wraz z balastem wynosi 1600 kg, a siła nośna balonu 12 kN. Siła oporu

powietrza jest proporcjonalna do prędkości zależy od kształtu ciała

6.

Znaleźć siłę napędową uzyskiwaną prze silnik samochodu wjeżdżającego z

przyspieszeniem a = 1 m/s

2

na wzniesienie o nachyleniu 1 m na każde 25 m drogi. Masa

samochodu wynosi m = 10 t a współczynnik tarcia µ = 0,1

.

7.

Klocek o ciężarze P za pomocą nici

przerzuconej przez nieważki krążek
ciągnie po równi pochyłej inny klocek o

takim samym ciężarze. Wyznaczyć
przyspieszenie, z jakim poruszają się oba

klocki, jeżeli równia pochyła tworzy z
poziomem kąt



= 30

o

, a współczynnik

tarcia wynosi



= 0,05

8.

Wyznaczyć odległość R od stołu, w

której spadnie klocek zsuwający się z
równi, jeśli współczynnik tarcia
kinetycznego klocka o równię wynosi



.

Pozostałe dane jak na rysunku.