Inżynieria Biomedyczna I rok
ćwiczenia z fizyki semestr 1
Zestaw zadań na zajęcia nr 13
Pręt aluminiowy o długości l = 10m i średnicy przekroju kołowego d = 5cm umocowany
jest górnym swym końcem tak, że zwisa pionowo w dół. Obliczyć, o ile się wydłuży, jeżeli
na jego dolnym końcu zawiesimy ciężar Q = 500N. Moduł Younga dla aluminium wynosi
E = 72GPa.
1.
Dðl
F =ð E S ,
l
gdzie F:siła działająca na pręt, E: moduł Younga materiału,
S: przekrój pręta, l: długość pręta
Ciało leży na tłoku, który porusza się ruchem harmonicznym w kierunku pionowym z
okresem T = 1 s. (a) Przy jakiej amplitudzie ciało oderwie się od tłoka? (b) Jeżeli drgania
2.
tłoka mają amplitudę A = 5 cm, to jaka jest maksymalna częstotliwość przy której tłok i
ciało nie ulegają rozerwaniu?
Ciało znajduje się na poziomej powierzchni, która porusza się poziomo ruchem
harmonicznym z częstotliwością f = 2 Hz. Współczynnik tarcia statycznego między
3.
ciaÅ‚em a powierzchniÄ… wynosi mð = 0,5. Jak duża może być amplituda tego ruchu, aby
ciało nie ślizgało się po powierzchni?
Pudełko o masie M stoi na poziomym stole. W pudełku tym na sprężynie o
4. współczynniku sprężystości k zawieszono klocek o masie m. Przy jakiej amplitudzie
drgań klocka pudełko zacznie podskakiwać na stole?
Oblicz okres małych drgań słupa wody o masie
m=200g nalanej do U-rurki, której prawe
ramiÄ™ nachylone jest do pionu pod kÄ…tem
5.
qð=30oC. Przekrój rurki wynosi S=0,5cm2.
Lepkość wody można zaniedbać.
Wahadło matematyczne o długości l i masie m zawieszono w samochodzie, który
6. porusza się ze stałą prędkością po okręgu o promieniu R. Jaka będzie częstość
drgań, jeżeli wahadło wykonuje małe drgania wokół swego położenia równowagi?
Sprężyny o stałych k i k umocowano do ciężarka o masie m w sposób pokazany na
1 2
rysunkach. Oblicz w obu przypadkach częstotliwość małych drgań ciężarka, jeśli
wszystkie opory ruchu oraz masy sprężyn można pominąć.
7.
(a) (b)
CzÄ…stka wykonuje drgania harmoniczne zgodnie z równaniem x = Asin(É t). Obliczyć
0
prawdopodobieństwo P znalezienia cząstki w odległości od A/2 do A względem
8.
położenia równowagi. Znalez
ć zależność gęstości tego prawdopodobieństwa (dP/dx)
względem x.