Szkolna Liga Zadaniowa   Fizyka 2001/2002 CZWARTA SERIA ZADAC

WÅ‚odawa, 20 marca 2002 r.
Szkolna Liga Zadaniowa -  Fizyka 2001/2002
Szkolna Liga Zadaniowa -  Fizyka 2001/2002
CZWARTA SERIA ZADAC

1. W Lany Poniedziałek chłopcy wykorzystywali do polewania koleżanek
wypełnione wodą pompki rowerowe, które trzymali poziomo. Mając do
dyspozycji suwmiarkę zaplanuj czynności, które pozwolą Ci wyznaczyć
ciśnienie, pod jakim z pompki będzie wyrzucana woda. Zakładamy, że
znamy wartości siły, z jaka chłopcy działali na tłok pompki.
2. Obliczyć opór elektryczny przewodnika w kształcie prostokąta
o krawędziach a, b oraz jednej przekątnej, w którym płynie prąd od
wierzchołka A do B (położonych wzdłuż przekątnej). Opór jednostki
długości przewodnika jest równy ł.
3. Niektóre gwiazdy maja własne układy planetarne. Planety poruszają się
wokół gwiazdy po orbitach o kształcie elips, a ich ruchem rządzi prawo
powszechnego ciążenia, sformułowane przez Newtona. Ziemia krąży wokół
Słońca po orbicie, której wielka półoś ma długość równa 149 597 870 km.
Wielkość tę przyjęto jako jednostkę astronomiczną (a.u.) odległości.
Wyobraz
sobie układ planetarny złożony z trzech planet P1, P2 i P3,
krążących wokół gwiazdy G po orbitach, które możemy w przybliżeniu
uważać za kołowe. Planeta P1 porusza się po orbicie podobnej do ziemskiej.
Długość promienia orbity planety P1 jest równa R1 = 1,2 a.u., a jej prędkość
liniowa po orbicie v1 = 32 km/s. Masa P1 również jest zbliżona do masy
Ziemi i wynosi M1 = 6,4 Å" 1024 kg. Obiega ona gwiazdÄ™ w czasie T1. Czas
obiegu drugiej i trzeciej planety układu wokół gwiazdy to T2 = 4 lata
i T3 = 12,4 lat ziemskich. Masa drugiej planety układu jest prawie idealnie
równa podwojonej masie planety P1. Promień orbity zewnętrznej planety P3
układu wynosi R3 = 11 a.u. Planeta P3 w układzie Słonecznym należałaby do
olbrzymów. Jej średnica wynosi 82 000 km, a średnia gęstość
d3 = 1800 kg/m3. Wiruje ona również wokół własnej osi obrotu z prędkością
liniową na równiku vr = 12 km/s. Uzupełnij tabelę (Tab. 1) zawierającą
najważniejsze dane o układzie. Oblicz przyspieszenie grawitacyjne na
planecie P3 i drugą prędkość kosmiczną, a także promień orbity satelity
stacjonarnego o masie m = 200 kg umieszczonego na jej orbicie. Jak długo
trwa doba na P3, wyrażona w dobach ziemskich?
StaÅ‚a grawitacji G = 6,67Å" 10-11 m3kg-1s-2.
1
Szkolna Liga Zadaniowa   Fizyka 2001/2002 CZWARTA SERIA ZADAC

Tab. 1
Okres obiegu Promień Prędkość liniowa
Ciało niebieskie Masa
wokół G orbity na orbicie
Gwiazda G
P1
P2
P3
4. Dwie jednakowe, jednakowo naelektryzowane kulki rtęciowe łączą się
tworząc jedną kulkę. Ile będzie wynosił potencjał elektryczny na powierzchni
nowo powstałej kulki, jeżeli potencjał na powierzchni kulek przed
złączeniem wynosił V?
Uwaga! Termin składania rozwiązań upływa 8 kwietnia 2002 r.
2