1

m

1

m

2

m

1

m2

Ćwiczenia rachunkowe z Fizyki do wykładu prof.T.Stobieckiego, Elektronika i Telekomunikacja, I rok,
studia stacjonarne, semestr zimowy 2012/2013, grupa 9 i 10

Zestaw 4. Dynamika_1

Zasady dynamiki Newtona. (źródło: wykład oraz D.Halliday, R.Resnick, J.Walker "Podstawy Fizyki", t.I, str.87-

139 dla wyd. z roku 2003 )

Zad. 1

Robotnik ciągnie po poziomej podłodze skrzynię o masie 50 kg przykładając do niej siłę o
wartości 210 N pod kątem 30

0

do poziomu. Ze strony podłogi działa na skrzynię siła tarcia,

współczynnik tarcia wynosi =0.2.
1. Narysuj rozkład sił działających na skrzynię oraz diagramy tych sił,
2. Napisz równania równowagi sił działających na skrzynię wzdłuż osi x i osi y,
3. Wyznacz wartość siły nacisku skrzyni na podłoże F

N

oraz siły reakcji podłoża na skrzynię

F

R

,

4. Wyznacz wartość siły tarcia T,
5. Wyznacz przyspieszenie skrzyni a.

Zad. 2

Bloczek o masie m

1

=3.3 kg leży na poziomym stole, po którym może poruszać się bez tarcia.

Bloczek ten połączony jest za pomocą liny przerzuconej przez krążek z bloczkiem o masie
m

2

=2.1 kg zwisającym swobodnie. Masę liny i krążka pomijamy. Krążek porusza się bez

tarcia. Bloczek m

2

opada w dół a bloczek m

1

porusza się ruchem przyspieszonym w prawo.

1. Narysuj rozkład sił działających na bloczki oraz diagramy tych sił,
2. Napisz równania równowagi sił działających na bloczki,
3. Wyznacz przyspieszenie bloczka m

1

oraz przyspieszenie bloczka m

2

,

4. Wyznacz naprężenie liny F

n

.

Zad. 3

Dwa bloczki o masach m

1

=1.3 kg oraz m

2

=2.8 kg połączone są liną przerzuconą przez

bloczek. Masę liny i krążka pomijamy. Krążek porusza się bez tarcia.
1. Narysuj rozkład sił działających na bloczki oraz diagramy tych sił,
2. Napisz równania równowagi sił działających na bloczki,
3. Wyznacz przyspieszenie bloczka m

1

oraz przyspieszenie bloczka m

2

,

4. Wyznacz naprężenie liny F

n

.

Zad. 4

Bloczek o masie m

1

=3.7 kg leży na równi pochyłej o kącie nachylenia a=30º i jest połączony

za pomocą liny przerzuconej przez krążek z bloczkiem o masie m

2

=2.3 kg zwisającym

swobodnie. Masę liny i krążka pomijamy. Krążek porusza się bez tarcia, natomiast na bloczek
m

1

działa ze strony równi tarcie, współczynnik tarcia wynosi =0.3

1. Narysuj rozkład sił działających na bloczki oraz diagramy tych sił,
2. Napisz równania równowagi sił działających na bloczki,
3. Wyznacz przyspieszenie bloczka m

1

oraz przyspieszenie bloczka m

2

,

4. Wyznacz naprężenie liny F

n

.

m

1

m

2

2

Zad. 5

Mamy trzy bloczki o masach m

1

=12 kg, m

2

=24 kg oraz m

3

=31 kg połączone liną. Bloczki są

ciągnięte po płaskiej powierzchni bez tarcia w prawo przez siłę F=65N. Wyznacz:
1. przyspieszenie bloczka m

1

,

2. naprężenie liny F

n1

,

3. naprężenie liny F

n2

.

Zad. 6

Ciągnik, przykładając siłę pociągową F, holuje dwie przyczepy o masach m

1

i m

2

; przy czym

masa m

2

jest znacznie większa od m

1

. Jakie naprężenie występuje w sprzęgu pomiędzy

przyczepami? Czy kolejność połączenia przyczep z ciągnikiem wpływa na wartość
naprężenia tego sprzęgu? Rozwiąż zadanie pomijając, i uwzględniając zjawisko tarcia.

Zad. 7

Małpka o masie 10 kg wspina się po linie przerzuconej przez gałąź drzewa, po której lina
ślizga się bez tarcia. Do drugiego końca liny przymocowana jest skrzynka stojąca na ziemi o
masie 15 kg. Wyznacz minimalną wartość przyspieszenia z jakim musi się wspinać małpka,
aby skrzynka uniosła się z ziemi.

Zad. 8

Człowiek siedzi na ławeczce bosmańskiej zawieszonej na linie, która jest przełożona przez
krążek, a drugi jej koniec człowiek trzyma rękami. Lina i krażek mają znikomo małe masy a
krążek obraca się bez tarcia. Człowiek i ławeczka mają łączną masę 95 kg. Wyznacz wartość
siły, jaką człowiek musi ciągnąć linę, aby wznosił się on:
1. ze stałą prędkością
2. ze skierowanym do góry przyspieszeniem o wartości 1.3 m/s

2

.

B.Dziurdzia, 16.10.2012

m

1

m

3

m

2

F

1
1

F

2
2

F