background image

Inżynieria Biomedyczna I rok 

ćwiczenia z fizyki semestr 1  

 

Zestaw zadań na zajęcia nr 8 

1.   

Koło  zamachowe  silnika  porusza  się  ze  stałą  prędkością 

 = 150 obr/min.  Gdy 

dopływ paliwa zostaje odcięty, na skutek oporów koło zatrzymuje się po t = 22 min. 
(a)  Jakie  jest  średnie  przyspieszenie  kątowe  koła?  (b)  Ile  obrotów  wykona  koło 

przed całkowitym zatrzymaniem się? (c) Ile wynosi styczne przyspieszenie liniowe 
punktu  oddalonego  od  osi  obrotu  o  d = 50 cm,  w  chwili  gdy  koło  obraca  się  z 
prędkością 

 = 75 obr/min?  (d)  Jaka  jest  wartość  całkowitego  przyspieszenia 

liniowego w punkcie (c)? 

2.   

Ruch  obrotowy  przenoszony  jest  do  kół  poprzez  wał  napędowy  oraz  mechanizm 
różnicowy.  Zadaniem  tego  ostatniego  jest  dopasowanie  prędkości  kątowej  kół  do 

promienia  pokonywanego  zakrętu.  Posługując  się  tą  wiedzą  obliczyć  różnicę 
prędkości liniowej i kątowej kół samochodu poruszającego się po łuku o promieniu 

R = 50 m z prędkością v

0

 = 36 km/h liczoną dla geometrycznego środka samochodu. 

Średnica kół wynosi d = 55 cm a ich rozstaw l = 148 cm. 

3.   

Jezdnia  usytuowana  jest  poziomo.  Z  jaką  maksymalną  prędkością  autobus  może 
wejść w zakręt o promieniu R, aby kulka o masie m wisząca na sznurku o długości l 

nie zerwała się, jeżeli wiadomo, że sznurek wytrzymuje obciążenie 1,5 mg

4.   

Klocek o masie m ześlizguje się po „pętli śmierci” 

o  promieniu  R  (patrz  rys.)  z  najmniejszej 
wysokości  H,  która  umożliwia  jej  pokonanie.  Ile 

wynosi  ta  wysokość?  Ile  wynosi  całkowite 
przyspieszenie  klocka  w  momencie,  kiedy 

prędkość  ma  kierunek  pionowy?  W  którym 
miejscu pętli siła nacisku wywierana przez klocek 

ma wartość ¾ ciężaru klocka? 

 

 

5.   

Zbocze  góry  ma  kształt  łuku  okręgu  o  promieniu  R = 4m  i  wyprowadzone  jest  na 

pozioma  powierzchnię.  Powierzchnia  zbocza  jest  gładka,  natomiast  powierzchnia 
pozioma  jest  szorstka  (współczynnik  tarcia  wynosi 

 = 0,2).  Po  zjechaniu  sanki 

zatrzymały  się  w  odległości  l = 30m  od  jej  podnóża.  Na  jakiej  wysokości  człowiek 

odczuwał dwukrotne przeciążenie? 

6.   

Samochód porusza się z jednostajnym przyspieszeniem a = 0,62 m/s

2

 zataczając na 

płaszczyźnie okrąg o promieniu R = 40m. W chwili początkowej jego pozostawał w 

spoczynku.  Wiedząc,  że  współczynnik  tarcia  statycznego  między  oponami  a 
podłożem wynosi 

 = 0,2 oblicz drogę, którą przejedzie samochód nim wpadnie w 

poślizg. 

7.   

Wokół środka płaskiego parkingu o promieniu R jeździ samochód zataczając okręgi 

o promieniu r. Współczynnik tarcia statycznego kół o podłoże zależy od odległości 
od  środka  parkingu  i  dany  jest  wzorem 

 = 

0

(1-r/R).  Oblicz  promień  okręgu,  po 

którym  samochód  będzie  mógł  się  poruszać  z  maksymalną  prędkością.  Ile  ona 
wyniesie? 

8.   

Na Równiku ustawiono pionowo idealnie gładką rurkę o średnicy d i wysokości H. Z 
rurki odpompowano powietrze. Wewnątrz spada swobodnie i bez tarcia kulka o tej 

samej średnicy co rurka. Jak zależy od czasu siła wywierana przez spadającą kulkę 
na boczną ściankę rurki? Wskazówka: rozważyć wpływ siły Coriolisa