Fizyka i chemia Ziemi

(II r. studiów, 2009/2010)

Problemy i pytania powtórzeniowe do I kolokwium.

1.

Wyjaśnij różnice pomiędzy skalarnymi i wektorowymi wielkościami fizycznymi.

2.

Omów na wybranym przykładzie kiedy możemy dwie wielkości fizyczne uważać za:

i) wprost proporcjonalne, ii) odwrotnie proporcjonalne.

3.

Wyjaśnij co to jest punkt materialny. Podaj 2 przykłady, inne niż na wykładzie.

4.

Narysuj na wykresie i omów zależność położenie-czas dla: i) ruchu jednostajnego

prostoliniowego, ii) przypadku gdy ciało pozostaje w spoczynku.

5.

Wyjaśnij na wykresie z poprzedniego pytania jak obliczamy prędkość ruchu na

podstawie wykresu położenie-czas.

6.

Podaj jak definiujemy przyspieszenie. Jaki wpływ ma przyspieszenie na prędkość

ciała?

7.

Kiedy mamy do czynienia z ruchem jednostajnie przyspieszonym. Podaj i omów

równanie ruchu jednostajnie przyspieszonego.

8.

Opisz jak rozumiesz i czego dotyczy pojęcie prędkości chwilowej.

9.

Omów na wybranym przykładzie spadek swobodny ciała w pobliżu powierzchni

Ziemi.

10.

Równanie ruchu pewnego ciała, które zostało wyrzucone poziomo z pewnej

wysokości H ma postać w pewnym układzie współrzędnych:

x(t)

= 7 ⋅ t ,

\

y(t) = - 5 ⋅ t

2

+ 80,

gdzie [ x ] = m, [ y ] = m, [ t ] = s

Narysuj ten układ współrzędnych i zaznacz miejsce, z którego ciało zostało
wyrzucone.
Oblicz czas jego lotu do momentu uderzenia w ziemię.
Oblicz ja daleko od podnóża miejsca wyrzucenia ciało to wylądowało na ziemi.
Zaznacz schematycznie tor lotu ciała oraz nazwij linię, która obrazuje ten tor.

11.

Co to jest pierwsza prędkość kosmiczna i jak ją można zrozumieć w oparciu o

rozważania dotyczące rzutu poziomego?

12.

Co to jest oddziaływanie? Podaj przykłady oddziaływań. Jakie rodzaje skutków mogą

wywoływać oddziaływania?

13.

Wymień i omów tzw. oddziaływania fundamentalne.

14.

Podaj, jakie oddziaływania fundamentalne są odpowiedzialne za oddziaływania

podane przez Ciebie w pytaniu 12.

15.

Omów pojęcie siły. Jak pojęcie siły wiąże się z oddziaływaniem pomiędzy ciałami?

16.

Wyjaśnij, dlaczego siła jest wektorem.

17.

Podaj i omów na wybranym przykładzie I zasadę Newtona.

18.

Wyjaśnij, co to jest inercjalny układ odniesienia.

19.

Co jest miarą bezwładności ciała, a co jest miarą jego oddziaływania grawitacyjnego z

innymi ciałami?

20.

Wyjaśnij różnice pomiędzy ciężarem, masą i wagą.

21.

Podaj II zasadę Newtona. Czy jest ona spełniona w przypadku ruchu jednostajnego

prostoliniowego?

22.

Wyjaśnij, co jest przyczyną siły ciężkości oraz określ w oparciu o zasady Newtona,

jakie skutki ona wywołuje np. w trakcie spadku swobodnego ciał.

23.

Podaj i omów na wybranym przykładzie III zasadę Newtona.

24.

Opisz jakie siły działają na leżącą nieruchomo na stole książkę. Wyjaśnij, co jest

przyczyną występowania tych sił.

25.

Po oblodzonym stoku, który tworzy z poziomem kąt α = 18

0

zsuwa się bez tarcia

saneczkarz o masie m=80 kg. Narysuj wszystkie siły, które działają na saneczkarza i
podaj przyczynę ich występowania. Oblicz i narysuj sumę tych sił. W obliczeniach
przyjmij: sin(18

0

)=0,31, cos(18

0

)=0,95, g = 9,8 m/s

2

.

26.

Oblicz, jaki będzie czas przejazdu stoku o długości s = 300 m w przypadku opisanym

w poprzednim pytaniu. Oblicz, jaka będzie jego prędkość na końcu stoku.

27.

Sformułuj prawo powszechnego ciążenia i podaj odpowiedni wzór wraz z opisem

występujących tam wielkości.

28.

Oblicz siłę działającą na Ziemię ze strony Księżyca. Oblicz przyspieszenie Ziemi,

jakie wywołuje ta siła. Masa Ziemi M

z

=6,0×10

24

kg, Księżyca M

K

=7,4×10

22

kg,

ś

rednia odległość pomiędzy Ziemią a Księżycem R= 380 000 km. Stała grawitacyjna

2

2

11

10

67

,

6

kg

m

N

G

⋅

⋅

=

−

.

29.

Oblicz o ile różni się ziemskie przyspieszenie grawitacyjne g

35

mierzone na wysokości

35 km na powierzchnią Ziemi od wartości g na powierzchni Ziemi.

30.

Podaj przykłady występowania sił tarcia, których chcemy uniknąć oraz przykłady,

kiedy chcemy zachować, bądź zwiększyć tarcie.

31.

Omów siłę tarcia statycznego. Podaj i skomentuj wzór wyrażający wielkość tej siły.

32.

Co to jest siła normalna i jak jest skierowana w odniesieniu do więzów? Co to są

więzy?

33.

Podaj i omów prawa tarcia.

34.

Usiłujesz przesunąć szafę o masie m=100kg. W tym celu popychasz szafę siła

F

=200 N. Współczynnik tarcia statycznego pomiędzy podłogą a nóżkami szafy

wynosi

µ

=0,25. Oblicz wartość siły tarcia.

35.

W problemie z poprzedniego zadania szafę pchają dwie osoby i działają łączną siłą

F =300 N. Jakim ruchem porusza się szafa? Podaj parametry równania ruchu tej szafy.

36.

Na tym samym stoku, który był opisany w zadaniu 25 działa wyciąg narciarski.

Narysuj wszystkie siły działające na narciarza poruszającego się w górę ze stałą
prędkością, ciągnionego przez orczyk (uchwyt) na szczyt.

37.

Oblicz, jaką siłą działa orczyk na narciarza, jeśli współczynnik tarcia kinetycznego

pomiędzy śniegiem a nartą wynosi

µ

=0,1?

38.

Omów rolę tarcia w procesie chodzenia. Spróbuj wyjaśnić dlaczego w warunkach gdy

tarcie jest bardzo małe (np. po roztapiającym się lodowisku) chodzenie jest tak trudne.

39.

Omów prawo Hooke’a.

40.

Omów pojęcia sprężystości i plastyczności.

41.

Co to jest odkształcenie względne? Podaj rodzaje poznanych odkształceń względnych

wraz z opisem wzorów, które je określają.

42.

Co to jest naprężenie? Podaj różnice i podobieństwa pomiędzy naprężeniem

ś

cinającym i normalnym.

43.

Co to jest moduł Younga? Podaj i omów równanie, w którym występuje moduł

Younga.

44.

Jaki jest charakter zależności pomiędzy odkształceniem, a naprężeniem dla sił

sprężystości?

45.

Narysuj schematycznie wykres obrazujący zależność naprężenia od odkształcenia dla

ciał rzeczywistych. Zaznacz na nim i podaj wyjaśnienie, co to jest: granica
sprężystości, wytrzymałość na rozciąganie, wytrzymałość na zerwanie.

46.

Podaj określenie, co to jest płyn. Podaj przykłady różnych rodzajów substancji, które

zaliczamy do płynów.

47.

Podaj definicję gęstości. Co to są ciała jednorodne i niejednorodne? Podaj przykłady.

48.

Podaj definicję i omów pojęcie ciśnienia.

49.

Podaj i omów wzór opisujący ciśnienie hydrostatyczne.

50.

Co to jest siła wyporu? Podaj i omów wzór jak ją obliczamy.

51.

Podaj i omów prawo Archimedesa.

52.

Omów warunki pływania ciał.

53.

Omów równowagę sił działających na statek oceaniczny. Wyjaśnij jaka jest przyczyna

występowania opisanych przez Ciebie sił.

54.

Co decyduje o tym, jaki jest kierunek siły wywieranej przez ciśnienie hydrostatyczne?

55.

Podaj przykład z dziedziny geografii Ziemi, który mógłby zobrazować prawo Pascala.

Wyjaśnij to prawo na tym przykładzie.

56.

Omów jak zależy wartość ciśnienienia atmosferycznego od wysokości nad poziomem

morza.

57.

Wyjaśnij dlaczego wysokość słupka rtęci w barometrze rtęciowym jest wprost

proporcjonalna dop wartości ciśnienia atmosferycznego.

58.

Co to jest natężenie przepływu płynu? Podaj przykład wyjaśniający, na czym polega

istota zasady ciągłości przepływu.

59.

Wyjaśnij dlaczego zwężeniu rzeki towarzyszy wartki nurt?

60.

Czego dotyczy prawo Bernoulliego? Podaj i omów zastosowanie wzoru opisującego

to prawo.