Ćwiczenia rachunkowe z Fizyki do wykładu prof.T.Stobieckiego, Elektronika i Telekomunikacja, I rok,
studia stacjonarne, semestr zimowy 2012/2013, grupa 9 i 10
Zestaw 4. Dynamika_1
Zasady dynamiki Newtona. (z
ródło: wykład oraz D.Halliday, R.Resnick, J.Walker "Podstawy Fizyki", t.I, str.87-
139 dla wyd. z roku 2003 )
Zad. 1
Robotnik ciągnie po poziomej podłodze skrzynię o masie 50 kg przykładając do niej siłę o
wartości 210 N pod kątem 300 do poziomu. Ze strony podłogi działa na skrzynię siła tarcia,
współczynnik tarcia wynosi mð=0.2.
1. Narysuj rozkład sił działających na skrzynię oraz diagramy tych sił,
2. Napisz równania równowagi sił działających na skrzynię wzdłuż osi x i osi y,
3. Wyznacz wartość siły nacisku skrzyni na podłoże FN oraz siły reakcji podłoża na skrzynię
FR,
4. Wyznacz wartość siły tarcia T,
5. Wyznacz przyspieszenie skrzyni a.
Zad. 2
Bloczek o masie m1=3.3 kg leży na poziomym stole, po którym może poruszać się bez tarcia.
Bloczek ten połączony jest za pomocą liny przerzuconej przez krążek z bloczkiem o masie
m2=2.1 kg zwisającym swobodnie. Masę liny i krążka pomijamy. Krążek porusza się bez
tarcia. Bloczek m2 opada w dół a bloczek m1 porusza się ruchem przyspieszonym w prawo.
1. Narysuj rozkład sił działających na bloczki oraz diagramy tych sił,
m
2
2. Napisz równania równowagi sił działających na bloczki,
3. Wyznacz przyspieszenie bloczka m1 oraz przyspieszenie bloczka m2,
m
4. Wyznacz naprężenie liny Fn. 1
Zad. 3
Dwa bloczki o masach m1=1.3 kg oraz m2=2.8 kg połączone są liną przerzuconą przez
bloczek. Masę liny i krążka pomijamy. Krążek porusza się bez tarcia.
1. Narysuj rozkład sił działających na bloczki oraz diagramy tych sił,
2. Napisz równania równowagi sił działających na bloczki,
3. Wyznacz przyspieszenie bloczka m1 oraz przyspieszenie bloczka m2,
4. Wyznacz naprężenie liny Fn.
m
1
m
2
Zad. 4
Bloczek o masie m1=3.7 kg leży na równi pochyÅ‚ej o kÄ…cie nachylenia a=30º i jest poÅ‚Ä…czony
za pomocą liny przerzuconej przez krążek z bloczkiem o masie m2=2.3 kg zwisającym
swobodnie. Masę liny i krążka pomijamy. Krążek porusza się bez tarcia, natomiast na bloczek
m1 dziaÅ‚a ze strony równi tarcie, współczynnik tarcia wynosi mð=0.3
1. Narysuj rozkład sił działających na bloczki oraz diagramy tych sił,
2. Napisz równania równowagi sił działających na bloczki,
m
1
m2
3. Wyznacz przyspieszenie bloczka m1 oraz przyspieszenie bloczka m2,
4. Wyznacz naprężenie liny Fn.
1
Zad. 5
Mamy trzy bloczki o masach m1=12 kg, m2=24 kg oraz m3=31 kg połączone liną. Bloczki są
ciągnięte po płaskiej powierzchni bez tarcia w prawo przez siłę F=65N. Wyznacz:
1. przyspieszenie bloczka m1,
2. naprężenie liny Fn1,
3. naprężenie liny Fn2.
F 1 F 2
F
m1 1 m2 2 m3
Zad. 6
Ciągnik, przykładając siłę pociągową F, holuje dwie przyczepy o masach m1 i m2; przy czym
masa m2 jest znacznie większa od m1. Jakie naprężenie występuje w sprzęgu pomiędzy
przyczepami? Czy kolejność połączenia przyczep z ciągnikiem wpływa na wartość
naprężenia tego sprzęgu? Rozwiąż zadanie pomijając, i uwzględniając zjawisko tarcia.
Zad. 7
Małpka o masie 10 kg wspina się po linie przerzuconej przez gałąz
drzewa, po której lina
ślizga się bez tarcia. Do drugiego końca liny przymocowana jest skrzynka stojąca na ziemi o
masie 15 kg. Wyznacz minimalną wartość przyspieszenia z jakim musi się wspinać małpka,
aby skrzynka uniosła się z ziemi.
Zad. 8
Człowiek siedzi na ławeczce bosmańskiej zawieszonej na linie, która jest przełożona przez
krążek, a drugi jej koniec człowiek trzyma rękami. Lina i krażek mają znikomo małe masy a
krążek obraca się bez tarcia. Człowiek i ławeczka mają łączną masę 95 kg. Wyznacz wartość
siły, jaką człowiek musi ciągnąć linę, aby wznosił się on:
1. ze stałą prędkością
2. ze skierowanym do góry przyspieszeniem o wartości 1.3 m/s2.
B.Dziurdzia, 16.10.2012
2