Tematyka Ćwiczeń Tablicowych z Fizyki
Wydział Mechaniczny-Technologiczny
r. akad. 2012/2013
ZESTAW 4
1) W uroczej opowieści „Mały Książe” występuje tajemniczy przybysz z planety,
o której mówi, że „jest nie większa od domu”. Załóż, że gęstość tej planety jest taka
sama jak gęstość Ziemi oraz że nie wykonuje ona ruchu obrotowego i oszacuj
a) przyspieszenie spadku swobodnego na powierzchni planety, b) prędkość ucieczki
ciał z tej planety.
2) Satelita krąży wokół planety o nieznanej masie po orbicie o promieniu 2107 m.
Wartość siły grawitacyjnej, jaką działa planeta na satelitę, wynosi 80 N. a) Ile wynosi
energia kinetyczna satelity na orbicie? b) Ile wynosiłaby wartość siły grawitacyjnej
działającej na satelitę ze strony planety, gdyby promień jego orbity zwiększył się
do wartości 3107 m?
3) Asteroida poruszająca się w kierunku Ziemi osiąga prędkość 12 km/s w odległości 10
promieni Ziemi względem środka naszej planety. Zaniedbując wpływ atmosfery
ziemskiej znajdź prędkość końcową asteroidy w momencie uderzenia o powierzchnię
Ziemi. Promień Ziemi wynosi 6370 km. Przyspieszenie ziemskie 9,81 m/s2, masę
Ziemi oraz stałą grawitacji wyprowadź z pewnej zależności.
4) Dwie cząstki o ładunkach 30 nC i -40 nC umieszczono w stałych położeniach na osi x,
pierwszą na poczatku osi, a drugą w punkcie x = 72 cm. Trzecią cząstkę o ładunku
42 C umieszczono w punkcie x = 28 cm i pozwolono jej się poruszać. Ile wynosi
masa tej cząstki, jeśli wartość początkowa jej przyspieszenia jest równa 100 km/s2?
5) Cztery punktowe ładunki o wartości 3 C umieszczono na wierzchołkach kwadratu
o boku równym 40 cm. Dwa leżące naprzeciw ładunki są dodatnie, dwa pozostałe
ujemne. Znajdź wypadkową siłę elektrostatyczną działającą na którykolwiek
z ładunków ujemnych.
6) Dwie jednakowe kulki o masie m = 1g wiszą na cienkich nitkach o długości
L = 25 cm zaczepionych w tym samym punkcie. Po elektrostatycznym naładowaniu
kulki rozsunęły się i nitki utworzyły kąt = 120. Oblicz ładunek na każdej kulce.
7) Dwa ładunki dodatnie umieszczono w układzie współrzędnych na osi x: pierwszy o
wartości 8 nC w położeniu x =0 m, drugi o wartości 12 nC w x =4 m. Znajdź
1
2
natężenie pola elektrostatycznego pochodzące od obydwu ładunków w punkcie
leżącym na osi y o współrzędnej y=3 m.
8) Dwa ładunki q1 = 1C oraz q2 = -1 C umieszczono w dwóch wierzchołkach trójkąta
równobocznego o boku a = 0,7 m. Oblicz natężenie pola elektrostatycznego oraz
potencjał elektrostatyczny w trzecim wierzchołku trójkąta.