1. Czy płaskie pole sił [
,
] jest potencjalne? Jeżeli tak to wyznaczyć ten potencjał.
Odp.: TAK. Potencjałem jest funkcja
2. Czy płaskie pole sił [
,
] jest potencjalne? Jeżeli tak to wyznaczyć ten potencjał.
Odp.: TAK. Potencjałem jest funkcja
.
3. Punkt materialny o masie m trwale połączony ze sprężyną o stałej k wykonuje jednokierunkowe drgania własne. Obliczyć częstość tych drgań.
Odp.:
. Obliczenia: Z warunków zadania wynika, że drugie prawo Newtona ma w rozpatrywanym przypadku postać
. Jego rozwiązaniem ogólnym jest funkcja
gdzie
nazywane jest częstością drgań własnych.
4. Prowadnica tworząca kąt
z poziomem obraca się wokół osi pionowej ze stałą prędkością kątową
. Znaleźć równanie ruchu punktu materialnego poruszającego się bez tarcia wzdłuż tej prowadnicy. Przyjąć początkową odległość punktu od osi obrotu
i prędkość początkową punktu równą zeru.
Odp.:
, gdzie
.
5. Obliczyć główne centralne momenty bezwładności jednorodnego czworościanu.
Odp.:
, gdzie
.
6. Obliczyć główne centralne momenty bezwładności jednorodnego ośmiościanu.
Odp.: Każdy centralny moment bezwładności wynosi
gdzie a jest krawędzią ośmiościanu a
jest jego masą.
7. Prawidłowy jednorodny stożek o masie M, wysokości h i promieniu podstawy R toczy się bez poślizgu po poziomej płaszczyźnie ze stałą, co do wartości bezwzględnej prędkością kątowa
. Obliczyć moment główny oddziaływania płaszczyzny na stożek.
Odp.: Globalne składowe momentu reakcji płaszczyzny względem wierzchołka stożka wynoszą:
8. Prawidłowy jednorodny stożek o masie M, wysokości h i promieniu podstawy R toczy się bez poślizgu po poziomej płaszczyźnie ze stałą, co do wartości bezwzględnej prędkością kątowa
. Obliczyć energię kinetyczna stożka.
Odp.:
;
.
9. Jednorodna kula o masie M i promieniu r wtacza się bez poślizgu na pochylnię. Na jaką wysokość wtoczy się kula, jeżeli prędkość początkowa środka jej masy wynosi
?
Odp.:
.
10. Jednorodny walec kołowy o masie M i promieniu r wtacza się bez poślizgu na pochylnię. Na jaką wysokość wtoczy się walec, jeżeli prędkość początkowa środka jej masy wynosi
?
Odp.:
.