background image

 

 

BLOK 6  ODPOWIEDZI 

Projekt jest współfinansowany z Europejskiego Funduszu Społecznego 

w ramach programu operacyjnego KAPITAŁ LUDZKI 

 
 

 

 
Odpowiedzi do zada

ń

 do samodzielnego rozwi

ą

zania: 

 

 

1.  Zmiana pr

ę

dko

ś

ci zwi

ą

zana jest ze zmian

ą

 p

ę

du ciała, 

m

p

v

r

r

=

. Poniewa

ż

 

0

t

t

p

F

=

r

r

, a podana jest tylko zale

ż

no

ść

 iksowej składowej siły od czasu, to 

0

t

x

x

t

p

F

=

 a 

x

p

 jest całkowit

ą

 zmian

ą

 p

ę

du ciała. Jest ona równa polu figury 

pomi

ę

dzy wykresem funkcji 

)

t

(

F

x

 a poziom

ą

 osi

ą

 (osi

ą

 czasu). St

ą

d: 

s

m

2

1

x

x

5

4

5

s

2

N

4

m

P

m

p

v

=

=

=

=

   

Odp. 
 

2.  W pierwszej sekundzie ruchu warto

ść

 iksowej współrz

ę

dnej siły wynosi zero i nie 

zmienia si

ę

, czyli z II zasady dynamiki Newtona wiemy, 

ż

e współrz

ę

dna 

przyspieszenia wynosi zero, a to oznacza ruch jednostajny, prostoliniowy.  

W drugiej i trzeciej sekundzie ruchu współrz

ę

dna siły jest dodatnia, tzn. 

ż

e w tym 

przypadku mamy do czynienia z ruchem przyspieszonym. W drugiej i trzeciej 
sekundzie współrz

ę

dna siły nie jest stała, sk

ą

d wnioskujemy, 

ż

e ruch jest 

niejednostajnie przyspieszony.  

Odp. 
 

3.  Praca siły 

F

r

 jest równa: 

J

3

5

m

1

N

10

cos

r

F

r

F

W

2

3

=

=

α

=

=

r

o

r

, a praca 

siły tarcia kinetycznego: 

o

k

k

T

180

cos

r

T

r

T

W

=

=

r

o

r

. Warto

ść

 siły tarcia 

R

T

k

k

µ

=

. Z II zasady dynamiki Newtona dla ciała ( w układzie inercjalnym): 

m

a

T

F

R

F

c

=

+

+

+

r

r

r

r

r

. Wybieraj

ą

c o

ś

 pionow

ą

 zwrócon

ą

 ku górze, otrzymujemy 

dynamiczne równanie ruchu w kierunku pionowym: 

y

c

y

c

F

F

R

0

F

F

R

=

=

+

gdzie 

α

=

sin

F

F

y

 

Zatem praca sił tarcia: 

J

1

)

1

(

m

1

)

N

10

N

10

(

2

,

0

180

cos

r

)

sin

F

mg

(

W

2

1

o

k

T

=

=

α

µ

=

 

 
4.  Praca ta jest równa sumie pól figur pomi

ę

dzy wykresem 

)

x

(

F

x

, a osi

ą

 OX, przy czym 

obowi

ą

zuje konwencja, zgodnie z któr

ą

 pole figury znajduj

ą

cej si

ę

 powy

ż

ej  OX 

sumujemy z plusem, a pole figury poni

ż

ej osi OX sumujemy ze znakiem 

minus.

J

0

m

1

N

2

m

1

N

2

W

2

1

2

1

=

=

 
 
 
 

Blok 6:

 Zasada zachowania p

ę

du.  

  

    Praca. Moc.  

background image

 

 

BLOK 6  ODPOWIEDZI 

Projekt jest współfinansowany z Europejskiego Funduszu Społecznego 

w ramach programu operacyjnego KAPITAŁ LUDZKI 

 
 

5.  Uwaga: Wektor siły ma ten sam zwrot, co wektor przyspieszenia (z II zas. dyn. 

Newtona), a w ruchu prostoliniowym wektor pr

ę

dko

ś

ci ma ten sam zwrot, co wektor 

przemieszczenia.  
W przedziale I: współrz

ę

dna pr

ę

dko

ś

ci jest dodatnia i wzrasta, z czego wynika, 

ż

ruch jest jednostajnie przyspieszony, a z tego wynika, 

ż

e wektor pr

ę

dko

ś

ci i wektor 

przyspieszenia maj

ą

 takie same zwroty. St

ą

d wiadomo, 

ż

e wektor siły i 

przemieszczenia tak

ż

e maj

ą

 takie same zwroty, zatem 

1

)

r

,

F

(

cos

=

r

r

 i praca 

wykonana przez sił

ę

 

F

r

 jest dodatnia. 

W przedziale II: współrz

ę

dna pr

ę

dko

ś

ci jest dodatnia i maleje, z czego wynika, 

ż

ruch jest jednostajnie opó

ź

niony, a z tego wynika, 

ż

e wektor pr

ę

dko

ś

ci i wektor 

przyspieszenia maj

ą

 przeciwne zwroty. St

ą

d wiadomo, 

ż

e wektor siły i 

przemieszczenia tak

ż

e maj

ą

 przeciwne zwroty, zatem 

1

)

r

,

F

(

cos

=

r

r

 i praca 

wykonana przez sił

ę

 

F

r

 jest ujemna. 

W przedziale III: współrz

ę

dna pr

ę

dko

ś

ci jest ujemna i maleje, z czego wynika, 

ż

e ruch 

jest jednostajnie przyspieszony, a z tego wynika, 

ż

e wektor pr

ę

dko

ś

ci i wektor 

przyspieszenia maj

ą

 takie same zwroty. St

ą

d wiadomo, 

ż

e wektor siły i 

przemieszczenia tak

ż

e maj

ą

 takie same zwroty, zatem 

1

)

r

,

F

(

cos

=

r

r

 i praca 

wykonana przez sił

ę

 

F

r

 jest dodatnia. 

Odp.   

 
6.  Moc chwilowa na ko

ń

cu drugiej sekundy ruchu: 

W

50

s

2

)

10

(

kg

1

t

v

m

v

m

1

v

a

m

)

v

,

F

(

cos

v

F

v

F

P

2

s

m

2

t

v

=

=

=

=

=

=

=

r

r

r

o

r

  

Moc 

ś

rednia: 

( )

2

t

2

t

v

sr

sr

sr

sr

sr

m

2

t

a

a

m

1

v

a

m

)

v

,

F

(

cos

v

F

v

F

P

=

=

=

=

=

r

r

r

o

r

,  

czyli 

W

25

2

s

2

s

4

)

10

(

kg

1

P

2

2

s

m

sr

=

=

 

 

7.  Moc lokomotywy: 

v

F

)

v

,

F

(

cos

v

F

v

F

P

=

=

=

r

r

r

o

r

 

kN

50

N

50000

72

W

10

v

P

F

s

m

3600

1000

6

=

=

=

=