background image

 

Przykładowe zadania na kolokwium

 – proszę przynieść na kolokwium 

mały kalkulator – korzystanie z telefonów i rozbudowanych kalkulatorów 
nie będzie dozwolone! 

(W poniższy tekst i rozwiązania mogły zakraść się błędy – jeśli 
ktoś je znajdzie, to „+” gwarantowany) 

 

1. Na klocek działają dwie siły:  

 i  

. (a) Znajdź 

wektor siły wypadkowej. (b) Znajdź kąt, jaki tworzą wektory   i   . 
 

Odp. (a)  

. (b) cos =0,236 (wskazówka: z iloczynu skalarnego 

wektorów  

 

.

 

2. Przyjrzyj się wektorom  

na rysunku. (a) Rozłóż je na wektory 

składowe, znajdź ich współrzędne. Zapisz te wektory posługując się 

wersorami

  

. Oblicz wartośd wektora (b) Znajdź prędkośd ciała 

1 względem 2, zaznacz ten wektor na rysunku. 

 
Odp. (a)  

 

.  

wartośd  

. (b) 

 

 

3. Wartośd wektora położenia ciała A wynosi  r

A

 =4,0cm, a kąt jaki tworzy z osią x jest równy 120

o

. (a) Znajdź jego 

współrzędne (patrz: dw.1 wzór 2). Narysuj ten wektor.  
Położenie ciała B dane jest wektorem  

. (b) Narysuj ten wektor. Znajdź wektor 

przemieszczenia ciała B względem ciała A i narysuj go na wykresie. 
 

Odp. (a) 

. (b) 

 

 

4. Z balonu, którego położenie chwilowe dane jest wektorem 

 

   w chwili t=0 wyskakuje spadochroniarz i jego położenie 

opisuje wektor   

.  

(a) Znajdź wektor przemieszczenia spadochroniarza względem balonu. (b) Oblicz odległośd spadochroniarza od 
balonu po upływie 2,0s. (c) Jeśli oś z skierowana jest pionowo, to po jakim czasie spadochroniarz spadnie na 
ziemię? (Biedaczek, nie otworzył mu się spadochron!) (d) Znajdź wektory prędkości balonu i skoczka. (e) Znajdź 
przyspieszenia balonu i skoczka.

 

 

Odp. (a)  

. (b) d=20m. (c) t   4,46s. 

           (d) 

,   

 .  

 

 

(e) 

 , 

 . 

 

5. Ruch ciała opisany jest układem równao:  

. (a) Znajdź wektor 

prędkości  i (b) wektor przyspieszenia ciała. (c) Oblicz kąt między wektorem przyspieszenia i prędkości. 

Odp. (a)  

 . (b) 

 . (c) 

.

 

 

5,0m/s 

v

x

 [m/s] 

v

y

 [m/s] 

 

background image

 

 

6. Ciało porusza się po torze danym równaniem :  

. Wiadomo, że współrzędna  

 (a) Znajdź zależnośd 

 (wskazówka: dwicz.2, zad.4). Zapisz wektor położenia. Znajdź (b) wektor prędkości 

chwilowej i (c) przyspieszenia chwilowego. 
 

Odp. (a) 

 , 

.    (b) 

 . 

 (c) 

 . 

 

7.  Do  kooca  nieważkiej  i  nierozciągliwej  liny  przerzuconej  przez  nieruchomy 
bloczek umocowany jest klocek o masie m

1

. Drugi koniec liny przywiązano do 

klocka  o  masie  m

2

,  znajdującego  się  na  równi  pochyłej  o  kącie  nachylenia  . 

Przyjmij,  że  w  czasie  ruchu  drugiego  klocka  w  dół  równi  współczynnik  tarcia 
wynosi  f.  (a)  Zaznacz  wektory  sił  działających  na  każdy  z  klocków  oraz  zapisz 
dla  każdego  z  nich  równanie  ruchu  (drugie  prawo  Newtona).  (b)  Oblicz 
przyspieszenie  klocka  o  masie  m

2

  oraz  szybkośd  jaką  osiągnie  po 

przemieszczeniu  się o odcinek  licząc od podstawy równi. (Patrz: zad.2, str.74 w [1], dwicz.3, zad.1).  
 

8.  Dwie skrzynie połączone ze sobą nieważką i nierozciągliwą liną mogą przesuwad się po powierzchni 

stołu.  Pierwsza skrzynia jest ciągnięta siłą  

 . Współczynnik tarcia w czasie ruchu skrzynek przyjmij równy f, 

ich masy M i m. (a) Z jakimi oddziaływaniami masz do czynienia w powyższym zadaniu? (b) Znajdź wypadkowe sił 
działających na skrzynie oraz zapisz równania ruchu, oblicz przyspieszenia oraz prędkości. (c) Oblicz siłę naciągu 
liny między skrzyniami.  

Wskazówka: Zamiast klocka zwisającego na linie mamy drugi klocek na płaszczyźnie stołu. Wyobraź sobie, że w 

zadaniu 1 dw.3 kąt jest równy 0 i pojawia się dodatkowo siła 

 
9.  Przez  nieruchomy  blok  przerzucona  jest  nieważka  nierozciągliwa  lina,  której  kooców 
uczepiły się dwie małpki o masach m

1

= 0,5kg i m

=0,6kg

 

. (a) Znajdź siły działające na małpki 

i  zapisz  dla  każdej  z  nich  równanie  ruchu.  (b)  Oblicz  przyspieszenie  pierwszej  małpki  i  jej 
prędkośd względem ziemi, jeśli wiadomo, że wspina się w górę liny ze stałą prędkością 

Wskazówka: W zadaniu 1 dw.1 znika równia, zostaje bloczek, przez który przerzucona jest 
lina, a zamiast skrzyni przyczepiona jest do drugiego kooca liny małpka! 
 

10. Kuleczka o masie m

0

 i ładunku dodatnim q wpada w punkcie P(x

0

y

0

, 0) z prędkością  

 w 

jednorodne, stałe pole elektryczne o natężeniu 

)

0

,

,

0

(

0

0

E

E

. Opory ruchu kuleczki zaniedbujemy, ale 

uwzględniamy siłę ciężkości (skierowaną wzdłuż osi z). (a) Zaznacz wektory sił działających na kuleczkę, napisz dla 

niej drugą zasadę Newtona (równanie ruchu) oraz warunki początkowe. (b) Znajdź składowe wektora prędkości i 

położenia kuleczki

.(Wskazówka: dw.3, zad.4)

  

 
11. Po powierzchni stołu porusza się klocek o masie m (traktowany jako punkt materialny). Jeśli w chwili 

początkowej prędkośd klocka wynosiła 

0,0)

,

(

0

0

v

v

 i znajdował się on a punkcie P (x

0

y

0

z

0

) i uwzględnimy siłę 

tarcia (współczynnik tarcia  f), to jak będzie wyglądało równanie ruchu klocka i warunki początkowe? Znajdź 
prędkośd  klocka i jego wektor położenia. Oblicz czas, po którym się zatrzyma. 

Wskazówka: równanie ruchu ma 

postad:  

,   ale  

, a siła tarcia hamuje ruch klocka. Zastosowad odpowiednie 

wyrażenia na prędkośd i położenie w ruchu jednostajnie opóźnionym. 

 

 m

 m

 

R

 

t

F

 

T

 

g

m

1

 

 

background image

 

 

12. Po powierzchni stołu porusza się klocek o masie m (traktowany jako punkt materialny), na który działa siła 

  

skierowana pod kątem   do poziomu. Jeśli w chwili początkowej prędkośd klocka wynosiła 

0)

,

(

0

0

v

v

 i 

znajdował się on a punkcie P (x

0

y

0

)) i uwzględnimy siłę tarcia (współczynnik tarcia  f), to jak będzie wyglądało 

równanie ruchu klocka i warunki początkowe? Znajdź prędkośd  klocka i jego wektor położenia. Oblicz czas, po 
którym się zatrzyma. 

Wskazówka: równanie ruchu ma postad:  

,   ale  

, a o ruchu klocka 

decyduje siła  

  . Podobny przykład był na wykładzie! Zastosowad odpowiednie wyrażenia na 

prędkośd i położenie w ruchu jednostajnie przyspieszonym.