background image

Wydział Elektryczny 

Mechatronika sem.1 

Zestaw 1

 

 

Zagadnienia: rachunek wektorowy, kinematyka 

 

1. 

Dane są dwa wektory: 

k

j

i

A

r

r

r

r

10

6

2

+

=

oraz 

k

j

B

r

r

r

+

= 4

. Obliczyć: a) długość każdego wektora, b) 

iloczyn skalarny i wektorowy, c) kąt zawarty między wektorami. 

 

2. 

Dany jest wektor 

k

j

i

a

r

r

r

r

2

4

3

+

+

=

. Obliczyć jego długość oraz kosinusy kierunkowe współrzędnych. 

Zakładając, że wektor  ar  ma początek w punkcie P(5, -4, -1), znajdź współrzędne końca wektora. 

 

3. 

Siła 

N

k

j

i

F

r

r

r

r

7

2

5

+

=

 działa na punkt P(5, 2, 2) m. Jaki jest moment tej siły względem początku układu 

współrzędnych O(0,0,0) a jaki względem punktu Q(0, 5, 0) m

 

4. 

Dana jest trójka wektorów: 

k

j

i

a

r

r

r

r

10

6

2

+

=

k

j

i

b

r

r

r

r

+

=

4

 oraz 

k

j

i

c

r

r

r

r

+

=

5

3

 zaczepiona w 

początku układu współrzędnych. Obliczyć: a) objętość równoległościanu zbudowanego na tych trzech 
wektorach; b) pole powierzchni wszystkich ścian równoległościanu. 

 

5. 

Równania ruchu dwóch punktów materialnych obserwowanych z danego układu odniesienia, są 
następujące: 

)

2

,

2

,

3

(

)

(

2

1

t

t

t

t

t

r

+

+

=

r

)

1

,

2

,

1

(

)

(

2

t

t

t

r

+

=

r

. Oblicz: a) prędkość i przyspieszenie punktów; b) 

rzut wektora prędkości na wektor przyspieszenia dla punktu drugiego. 

 

6. 

Położenie ciała w układzie współrzędnych XY opisuje wektor 

]

2

,

4

3

[

)

(

2

+

=

t

t

t

rr

, gdzie t – czas liczony w 

sekundach. Współrzędne wektora są wyrażone w metrach. W jakiej chwili czasu t

x

 odległość tego ciała od 

początku układu współrzędnych jest najmniejsza? Ile ona wynosi? 

 

7. 

Dwie cząstki A i B poruszają się wzdłuż osi OX i OY z prędkościami 

s

m

i

v

A

r

r

2

=

 oraz 

s

m

j

v

B

r

r

5

=

. W chwili 

t

0

 są one w punktach o współrzędnych P

Ao

 =(3m, 0) i P

Bo

 =(0, -3m). Znajdź wektor, który określi położenie 

cząstki B względem cząstki A w funkcji czasu. Kiedy i gdzie te cząstki będą najbliżej siebie? 

 

8. 

Punkt materialny porusza się wdłuż osi OX zgodnie z równaniem x(t)=At – Bt

2

, gdzie A = 3cm/s i B=0,5 

cm/s

2

. Znajdź średnią prędkość w ciągu pierwszych 2, 6, 10 sekund ruchu oraz czas po którym odległość od 

początku układu współrzędnych jest maksymalna. Oblicz średnie przyspieszenie między  5 i 10 sekundą 
ruchu i przyspieszenie chwilowe w 11 sekundzie ruchu. 

 

9. 

Punkt materialny porusza się w płaszczyźnie XY, przy czym zależność współrzędnych położenia punktu od 
czasu podają następujące zależności: 

x = At

2

,    y = B + Ct

2

, gdzie A = 5 m/s

2

B = 2 mC = 4 m/s

2

Opisać ruch ciała przedstawiając na wykresie: 

•  tor punktu materialnego postaci funkcji y = f(x)

•  zależność prędkości oraz przyspieszenia punktu materialnego od czasu. 

 

10. 

Prędkość nurtu rzeki wynosi v

1

,  natomiast prędkość  łodzi względem wody wynosi v

2.

  Oblicz  średnią 

prędkość łodzi, która płynęła tam i z powrotem pomiędzy dwoma mostami.