Inżynieria Biomedyczna I rok

ćwiczenia z fizyki semestr 1

Zestaw zadań na zajęcia nr 10

1.

Po poziomej jezdni toczy się obręcz z prędkością v = 7,2km/h. W pewnym miejscu
jezdnia zaczyna się wznosić jednostajnie. W jakiej odległości zatrzyma się obręcz
jeśli nachylenie wzniesienia wynosi



h = 10m na każde l = 100m drogi? Ruch

odbywa się bez poślizgu.

2.

Kulka o promieniu r stacza się bez poślizgu ze szczytu nieruchomej półkuli o
promieniu R. Oblicz wysokość, na jakiej kulka oderwie się od powierzchni półkuli.
Moment bezwładności kulki względem środka wynosi

.

3.

Jaką część energii kinetycznej toczącej się bez poślizgu (a) obręczy (b) pustej kuli (c)
pełnej kuli stanowi energia kinetyczna związana z ruchem postępowym a jaka z

ruchem obrotowym?

4.

Kawałek plasteliny o masie m poruszający się z prędkością v

i

(jak na rysunku)

przykleja się do walca o masie M i promieniu R. Walec początkowo znajdował się w

spoczynku, ale może się swobodnie obracać wokół osi pokrywającej się z jego osia

symetrii. Oś zamocowana jest nieruchomo. Oblicz moment pędu układu, gdy
plastelina przyklei się do walca. Czy energia kinetyczna będzie zachowana?

5.

Dwie

tarcze

o

momentach

bezwładności I

1

oraz I

2

są osadzone

niezależnie od siebie na wspólnej osi.

Tarcze

wirują

z

prędkościami

kątowymi



1

i



2

w tę samą stronę. W

pewnej chwili tarcze zsunięto do siebie
i dociśnięto, wskutek czego po pewnej

chwili zaczęły poruszać się z tę samą

prędkością kątową. Oblicz tę prędkość.
Jak zmieniłby się wynik, gdyby tarcze

poruszały się w przeciwne strony?

6.

Kulka

zawieszona

na

nitce

o

zaniedbywalne masie wykonuje ruch

po okręgu z jednostajną prędkością
kątową. Wyznaczyć moment pędu kulki

względem środka okręgu. Dane jak na
rysunku.

Odpowiedź:

7.

Pocisk wystrzelono z prędkością v

0

pod kątem



do poziomu. Wyznaczyć moment

pędu pocisku w trakcie trwania ruchu względem punktu początkowego. Znaleźć

moment siły, która powoduje zmiany momentu pędu. Czy będzie on stały w czasie?

8.

Jednorodna kula o promieniu r i masie m ślizga się po podłodze nie wykonując
obrotów, pod wpływem działającej poziomo siły P. Współczynnik tarcia
kinetycznego między podłogą a kulą wynosi



. Jaka musi być wysokość h, aby taki

ruch był możliwy?

Odpowiedź:

(1

/ )

h

r

mg P





