I rok Wydziału BliW

Zadania z fizyki - Lista 2

1. Kropla deszczu o promieniu R=1,5mm spada z chmury znajdującej sie na

wysokości h=1200m nad ziemią. Współczynnik oporu aerodynamicznego C dla
kropli wynosi 0,6. Zakładamy, że kropla ma kształt kuli przez cały czas lotu.
Gęstość wody jest równa ρ

w

=1000 kg/m

3

, a gęstość powietrza wynosi ρ

p

=1,2

kg/m

3

. Prędkość początkowa kropli wynosi v

o

=0m/s.(a) Oblicz prędkość kropli po

t=1s ruchu, gdyby nie było siły oporu powietrza. (b) Oblicz prędkość kropli tuż
przed upadkiem na ziemię, gdyby nie było siły oporu powietrza. (c) Oblicz
prędkość kropli po 1 s ruchu, gdy uwzględniamy opór powietrza. Wartość siły
oporu aerodynamicznego wynosi F

T

= Cρ

p

Sv

2

/2, S- pole przekroju poprzecznego w

m

2

. Ile wynosi prędkość graniczna kropli?

2. Kabina winda o ciężarze Q=27,8kN porusza się do góry ze skierowanym do góry

przyspieszeniem a=1,22 m/s

2

. (a) Oblicz naprężenie liny na której zawieszona

jest kabina windy? (b) Oblicz naprężenie tej liny, gdy winda porusza się do góry,
lecz jej prędkość maleje w tempie a

1

=1,22 m/s

2

.

UWAGA! Zadanie rozwiązać z punktu widzenia obserwatora inercjalnego.

3. Wzdłuż równi pochyłej o kącie nachylenia α

α

α

α=30° przesuwa się do góry ciało o

masie m

1

=6kg połączone linką przerzuconą przez nieruchomy bloczek z drugim

ciałem o masie m

2

=5kg. Z jakim przyspieszeniem będą poruszać się te ciała i jaka

będzie siła naciągu linki, jeżeli współczynnik tarcia o powierzchnię równi wynosi
f=0,3?

4. Ciało o masie m=2kg wjeżdża pod górę zbocza nachylonego pod kątem α

α

α

α=30°.

Współczynniki tarcia kinetycznego pomiędzy powierzchniami ciała i zbocza wynosi
f=0,01. Jaka była prędkość początkowa v

o

ciała, jeśli do momentu zatrzymania

przebyło ono drogę s=10m?

5. Jaką szybkość należy nadać satelicie, aby mógł on krążyć wokół Ziemi po orbicie

kołowej w odległości R=400km od powierzchni? Promień Ziemi R

z

=6300km.

6. Chłopiec kręci w pionie ciężarkiem o masie m=0,1kg przywiązanym do linki o

długości l=0,8m powodując ruch po okręgu. Znaleźć siłę naciągu linki, gdy
ciężarek przechodzi przez najwyższy oraz najniższy punkt okręgu, jeżeli częstość
obrotów jest równa n=120s

-1

. Założyć, że ruch ciężarka po okręgu jest ruchem

jednostajnym.

UWAGA! Zadanie rozwiązać z punktu widzenia obserwatora inercjalnego.

7. Samochód jedzie z szybkością v=54km/h. Jaki może być w tych warunkach

najmniejszy promień skrętu samochodu, jeżeli współczynnik tarcia kół o poziomą
nawierzchnie jest równy f=0,5?

UWAGA! Zadanie rozwiązać z punktu widzenia obserwatora inercjalnego.

8. Samolot lecący z prędkością v=280 km/h wykonuje pętlę o promieniu R=1km. Z

jaką siłą pilot o ciężarze P=800 N naciska na fotel w górnym i dolnym punkcie
pętli? Przyspieszenie ziemskie g=10m/s

2

.

UWAGA! Zadanie rozwiązać z punktu widzenia obserwatora inercjalnego.