4 (8)

Powyższo posiać nie jest prawdziwa, jeżeli przedmiot znajdujący się w mchu nic zachowuje tej samej masy.

13.    Podać i objaśnić prawo zachowania energii podczas swobodnego spadania.

Zasado zachowania energii mechanicznej mówi, 2c suma energii potencjalnej i kinetycznej musi pozostać stalą, tak więc gdy jedna z energii maleje, druga rośnie. Ek + Ep = constans

W spadku swobodnym, spadające ciało traci swoją energię potencjalną ttn rzecz energii kinetycznej. Mówiąc prościej: wraz ze zmniejszaniem sio wysokości (w czasie spadku), rośnie prędkość spadającego ciała (przy założeniu, że masa ciała pozostaje stała).

14.    Obliczyć pracę potrzebną do podniesienia przcdinioht o masie 1,5 kg na wysokość 12n»

Wzór nn pracę ^ yy . p. (iloczyn skalamy) czyli A W = F - A r- COSfl . Podnosimy przedmiot, więc kąt pomiędzy kierunkiem działania siły. a osią poziomą wynosi (P. Siła F- m-a= 1,5-9,8= 14,7iV cosa = cosO⁰ = 1, więc A W' - 14,7-12-1= 176,47

15.    Podać elementarną definicję energii potencjalnej w polu siły F(r)

Energia potencjalna jest formą energii, którą posiada dane ciało z racji obecności w danym polu sil np. w polu grawitacyjnym czy elektrycznym. Jest zależna od położenia tego ciała w polu np. E-~G■ (fttM / r)

16.    Podać definicję potencjału siły F(?)

Stosunek grawitacyjnej energii potencjalnej danego ciała do masy tego dnia nazywa się potencjałem pula grawitacyjnego. V - - GM / r

17.    Podać wyrażenie na potencjał siły elastycznej

siła elastyczna jest proporcjonalna do różnicy między stanem aktualnym przedmiotu a jego stanem równowagi.

F = - k(l- /„)

lii. Jaką średnią moc posiada urządzenie unoszące przedmiot o m~ 1,5 kg na wysokość 12rn w czasie 3s?. Wzór na mac P-- UW I dl. Należy obliczyć Pracę A W = F Lr ■ COSfl . gdzie cosa = 1. ale nic mamy siły więc F - ni’a- 1,5 -9.8= 14,7// Praca to A W - 14,7-12-1= 176,47. więc moc to P= - 176,4/3= 58,8^

19.    Objaśnić prawo leżące II podstaw działania silnika odrzutowego.

Siła napędzająca silnik rokietowy powstaje dzięki wyrzucaniu z dużą prędkością gazu z dyszy. Paliwo, spoczywające w zbiornikach posiada niewielki pęd. skierowany do przodu i równy masie razy chwilowa prędkość rakiety. W momencie zapłonu spaliny unoszą dużą ilość pędu w kierunku przeciwnym do prędkości rakiety. Pęd tego układu zostanie zachowany jeżeli rakieta uniesie do przodu laką samą ilość pędu jak spaliny. Dlatego rakieta porusza się do przodu. Prawo leżące u podstaw działania silnika odrzutowego nazywane jest Zasadzą zachowania pędu ukludii.

20.    Jakie wielkości mają wpływ na maksymalną prędkość rakiety? Odpowiedź uzasadnić.

Wzór na prędkość ntaxymalną. = u ln(l + m₀ / M$). gdzie: U - prędkość wyrzucanych spalin względem rakiety, ;/i₀ masę pul iwa przy starcie. SI masę silnika, ładunku i elementów konstmkcji rakiet)'. Zależy ona od prędkości wylotu gazów z dyszy i stosunku masy paliwa pozostałych chwili startu do masy pozostałych części rakiety.

21.    IIp wynosi moment bezwładności małego przedmiotu c» masie 15Gg względem osi odległej o Im?

Moment bezwładności punktu materialnego to iloczynem jego musy i kwadratu odległości od osi obrotu:

/ = w - r^z■ nt = 0.15A!g , r = 1/;/zatem I - 0,15• l² = 1,1 SKg m²

22.

Objaśnić wybrany przykład ruchu okresowego. (Ruch harmoniczny prosty)

Każdy ruch powtarzający się w regularnych odstępach czasu nazywuny jest ruchom okresowym. Jeżeli ntch len opisywany jest sinusoidalną funkcją czasu to jest to ruch harmoniczny. Możemy wyróżnić dwa rodzaje takiego ruchu - prosty i tłumiony. Jeżeli chwilową prędkość w ruchu harmonicznym określimy wzorem v(/) = - Ad) sill(tf / - 6 ). to ntch taki nazywać się będzie prostym ruchem harmonicznym A to amplituda, która oznacza maksymalną wartość wychylenia z położenia równowagi (w dowolną stronę), natomiast Soznacza fazę początkową, iloczyn A COS(S ) za wióra informację o wielkości, kierunku wychylenia początkowego i prędkości począlkowcj. © to prędkość kątowa i wynosi© = 2X !T. Energia potencjalna dlu siły proporcjonalnej do wychylenia określana jest wzorem E_i- 1 / 2 - k - A* • sin² (W / + Q ) natomiast energia kinetyczna wynosi E_k - 1/ 2 • k ■ A‘ ■ COS³ (6)1 + ę ) . k to współczynnik proporcjonalności. Energia mechaniczna wynosi E - E_p ł ³ 1/2 • k- A²

23. Opisać ruch jednostajny po okręgu, podać wektory prędkości, przyspieszeniu, kąt między nimi

Ruch jednostajny po okręgu - ruch po lorze o kształcie okręgu z prędkością o wartości |vj = Consl. Ruch jednostajny po okręgu jest mchem niejednostajnie przyspieszonym, tzn. kierunek i zwrot wektorów przyspieszeniu ii i prędkości iż zmieniają się cały czas w trakcie ruchu, nie zmieniają się natomiast ich wurtości. prędkość kątowa wynosi: t : 2/ IT . Zależność pomiędzy prędkością kątową a liniową istnieje wygląda następująco V- i I. Wzór no przyśpieszenie dośrodkowe: q-. Str