Zadania z fizyki – zestaw nr 1

Kinematyka

Zad.1.

Przeanalizuj wykres na rysunku i odpowiedz na następujące pytania:

1. Co przedstawia wykres?

2. Jak długo poruszało się ciało?

3. Jaką drogę przebyło ciało?

4. Z jakimi przyspieszeniami poruszało się ciało?

5. Wyznacz z wykresu prędkość ciała w 10 sekundzie ruchu.

6. Oblicz średnią prędkość ciała w tym ruchu.

Zad.2.

Łódka motorowa wypłynęła z przystani A z prędkością 5 m/s prostopadle do brzegu rzeki. Prędkość prądu rzeki wynosi 3 m/s. Rzeka ma szerokość 30 m. W jakim czasie łódka osiągnie drugi brzeg?

Zad.3.

Silnik nadaje łódce prędkość 4 m/s. Jaka będzie prędkość tej łódki względem wody w rzece, a jaka względem brzegu rzeki. Rozpatrz przypadki gdy łódka płynie z prądem rzeki i gdy płynie pod prąd. Rzeka płynie z prędkością 3 m/s.

Zad.4.

Z powierzchni Ziemi wyrzucono pionowo do góry ciało, które spadło po 10 s. Wyznacz prędkość, z jaką wyrzucono to ciało, oraz wysokość jaką osiągnęło.

Zad.5.

Kamień wrzucono do studni o głębokości 50 m. Po jakim czasie usłyszymy odgłos uderzenia kamienia o wodę, jeżeli prędkość rozchodzenia się dźwięku wynosi 331 m/s.

Zad.6.

W jakim czasie ciało przebędzie 1/3 łuku okręgu? Prędkość kątowa ciała wynosi 2 rad/s.

Zad.7.

Ciało porusza się po okręgu o promieniu 0,5 m . Jedno okrążenie wykonuje w czasie 0,25 s. Obli częstotliwość, prędkość liniową i kątową oraz przyspieszenie dośrodkowe tego ciała.

Zad.8.

Z jakiej wysokości spadło ciało, które uderzyło o ziemię z prędkością 35 m/s Opór powietrza pomijamy.

Zad.9.

Wzdłuż prostoliniowego odcinka autostrady ustawiono tzw. słupy kilometrowe (odległość pomiędzy dwoma kolejnymi słupami wynosi 1 km). Pozwalają one kierowcy określić, jaką odległość pokonał od wyznaczonego punktu. Poniżej w tabeli zapisano numery kilku kolejnych słupów i odpowiadające im czasy, po upływie których samochód mijał kolejne słupy.

Numer słupa	0	1	2	3	4	5	6
Czas w sekundach	0	50	100	150	200	250	300

1. Ustal na podstawie danych zawartych w tabeli, czy samochód mógł poruszać się ruchem jednostajnym. Odpowiedź uzasadnij.

b)Oblicz średnią wartość prędkości samochodu na całym odcinku drogi. Wynik podaj w m/s.

c)Narysuj wykres zależności drogi od czasu ruchu samochodu. Wykorzystaj dane zawarte w tabeli.

Zad.10.

Statek wycieczkowy rozwija średnią szybkość v_s =12 km/h. Szybkość prądu rzeki wynosi v_p=18km/h. Z B do C, z prądem rzeki, statek płynie 15 minut.

1. Oblicz odległość między przystaniami.

2. Oblicz, ile czasu będzie płynął statek z C do B.

3. Oblicz średnią szybkość statku na trasie B-C-B, jeżeli w C byt 10 minutowy postój.

Zad.11.

Z jakiej wysokości spadło ciało, które uderzyło o ziemię z prędkością 35 m/s Opór powietrza pomijamy.

Dynamika

Zad.12.

Z jaką siłą należy działać ,aby ciału o masie 10 kg nadać przyspieszenie 3m/s²?

Zad.13.

Łyżwiarz stojący na lodzie wyrzuca przed siebie ciało o masie 5 kg. Oblicz masę łyżwiarza, wiedząc, że przebył on drogę 15 razy krótszą niż ciało, które wyrzucił. Ruch ciała i łyżwiarza odbywał się w tym samym czasie. Tarcie pomijamy.

Zad.14.

Prędkość ciała wzrosła razy. Jak zmieniła się energia kinetyczna ciała?

Zad.15.

Samochód o masie 1000 kg i mocy silnika 46,2 KM rusza z miejsca. Po jakim czasie uzyska prędkość 100 km/h? (1 KM=735,5 W)

Zad.16.

Turbina elektrowni wodnej wykorzystuje 75% energii wody spadającej na nią z wysokości 10 m. W czasie 1 sekundy na turbinę spada 2000 l wody. Oblicz moc turbiny.

Zad.17.

Wagon kolejowy o masie 30 t poruszający się ruchem jednostajnym z prędkością 15 km/h uderzył w inny stojący wagon. Po zderzeniu oba wagony poruszały się z prędkością 10 m/s. Jaka była masa drugiego wagonu?

Zad.18.

Jaką pracę wykona piłkarz, zwiększając prędkość piłki z 2 m/s do 10 m/s. Masa piłki wynosi 650 g.

Zad.19.

Ciało zaczęło spadać swobodnie z wysokości 25 m. Jaką prędkość ma po przebyciu 1 m, a jaką 1 m nad Ziemią. Opór powietrza pomijamy.

Zad.20.

Tomek wchodzi po schodach z parteru na piętro. Różnica wysokości między parterem a piętrem wynosi 3 m, a łączna długość dwóch odcinków schodów jest równa 6 m. Wektor całkowitego przemieszczenia Tomka ma wartość: A. 3 m B. 4,5 m C.6 m D.9 m

Zad.21.

Ciężar człowieka o masie 60 kg na pewnej planecie wynosi 600 N. Oblicz wartość przyspieszenia grawitacyjnego na tej planecie.

Zad.22.

Oblicz masę samochodu, który pod wpływem siły F=575 N w ciągu t = 0,5 min, ruszając z miejsca, osiągnął prędkość o wartości v=54 km/h.

Zad.23.

Dwa klocki o masach m₁=500 g i m₂=300 g poruszają się bez tarcia w kierunku masy m₂ tak jak na rysunku. W obliczeniach przyjmij g=10 m/s².

1. Narysuj wszystkie siły działające w układzie, zachowując odpowiednie proporcje.

2. Oblicz przyspieszenie układu ciał.

3. Oblicz siłę naciągu nici.

Zad.24.

Karol strzela do spoczywającego jabłka o masie m₁= 200 g pociskiem o masie m₂= 5 g wystrze­lonym z prędkością o wartości v = 300 m/s w kierunku poziomym. Oblicz wartość prędkości jabłka, jeżeli pocisk wbił się w nie.

Zad.25.

Rowerzysta porusza się z prędkością o wartości v = 36 m/s po okręgu o promieniu r = 60 m. Ob­licz, pod jakim kątem musi się on nachylić do poziomu, aby nie wypaść z łuku. Wykonaj rysunek. W obliczeniach przyjmij g= 10 m/s².

Zad.26.

Jaką pracę wykonał silnik o mocy P=15kW, w czasie t=10 minut: