Zestawy fizyka0004

WNG .1 r.

Zestaw 3

Paragraf 5-5

Rys. 5-13. Zadanie 3

(J^Dwa stykające się kJocki leżą na gładkim stole. Do jednego z nich przyłożono poziomo siłę F (patrz 5-13). (a) Znaleźć sile działającą w miejscu zetknięcia obu klocków, jeśli m, = 2,0 kg, m₂ = 1,0 kg, ^a ^ = 3,0 N. (b) Pokazać, że jeśli ta sama siła F jest przyłożona do masy m₂ zamiast do masy m_lt siła

działająca w miejscu zetknięcia klocków wynosi 2,0 N, a więc ma wartość inną niż wartość znaleziona w punkcie (a). Wyjaśnić to.

Odp.: (a) 1,0 N.

Paragraf 5-10

10. Człowiek o masie 80 kg skacze na betonową płytę z parapetu okiennego, znajdującego się wl wysokości 0,5 m nad ziemią. Człowiek nie zgina kolan, więc hamuje na odległości około 2 cm. (a) Jakiej*¹ j przyspieszenie średnie człowieka od chwili, w której jego stopy po raz pierwszy stykają się z płytą chwili przejścia do całkowitego stanu spoczynku? (b) Jaką średnią siłą oddziałuje ten skok na kości człowieka?

(JlS^Trzy klocki połączone ze sobą w sposób pokazany na rys. 5-16 przesuwają się w prawo, po gładkim poziomym stole, pod wpływem siły T₂ = 60 N. Znaleźć naprężenia T, i T₂, jeśli m_t = 10 kg, m₂ = 20 kg, a m₃ = 30 kg. Przeprowadzić analogię z układem takim, jak na przykład lokomotywa ciągnącą pociąg.

Odp.: r, = 10 N, r₂ = 30 N.

1S. Klocek początkowo spoczywający zsuwa się ze szczytu gładkiej równi pochyłej o długości 16 m w ciągu 4 s. W chwili gdy zaczyna on się zsuwać, inny klocek zostaje pchnięty wzdłuż równi z dołu pod górę, w ten sposób, żc oba kJocki jednocześnie osiągają podstawę, (a) Znaleźć przyspieszenie każdego z klocków, (b) Jaka jest prędkość początkową drugiego klocka? (c) Jaką drogę mierzoną od podstawy równi w górę przebędzie drugi klocek? (d) Jaki kąt nachylenia ma równia?

\19j)Ciało o masie m, = 3 kg, leżące na gładkiej równi pochyłej o kącie przy podstawie równym 30°, połączone jest za pomocą linki przerzuconej przez gładki krążek z innym ciałem o masie m₂ = 2,0 kg wiszącym pionowo (patrz rys. 5-17). (a) Jakie jest przyspieszenie każdego z ciał? (b) Jakie jest naprężenie sznurka?

Odp.: (a) 0,98 m/s²; (b) 21,6 N.

22. Na lince przyczepionej do sufitu windy wisi pionowo lampa. Winda zjeżdża na dół hamując z opóźnieniem 2.4 m/s². (a) Jaka jest masa lampy, jeśli naprężenie linki jest równe 10 kG? (b) Jakie byłoby naprężenie linki, gdyby winda jechała do góry z przyspieszeniem 2,4 m/s²?

29. Ciężarek zawieszony na sznurku, na suficie wagonu kolejowego, może służyć jako przyrząd do pomiaru przyspieszenia, (a) Znaleźć ogólne wyrażenie przedstawiające zależność poziomego przyspieszenia a wagonu od kąta0. jaki tworzy sznurek z pionem, (b) Obliczyć a, jeśli 0 = 20°. (c) Obliczyć 0, jeśli a = 5 m/s².

Odp.: (a) a = ^tg0, (b) 12 m/s²; (c) 8,9°.

(jJCzłowiek ciągnie po podłodze skrzynkę ważącą 75 kG za linę nachyloną pod kątem 15° do po-ziomuf (a) Jeśli współczynnik tarcia statycznego równa sic 0,5. to ile musi wynosić naprężenie liny, aby skrzynkę poruszyć? (b) Jeżeli = 0,35, to ile wynosi przyspieszenie początkowe skrzyni?

Odp.: (a) 34 kg; (b) 1,19 m/s².

6. Sześcian mający ciężar W spoczywa na chropowatej równi pochyłej, tworzącej kąt 0 z poziomem, (a) Ile wynosi najmniejsza siła potrzebna do wprowadzenia sześcianu w ruch w dół równi pochyłej? (b) Ile wynosi najmniejsza siła potrzebna do wprowadzenia sześcianu w ruch w górę równi pochyłej? (c) Ile wynosi najmniejsza siła pozioma (prostopadła do kierunku największego spadku), która spowoduje zsuwanie się sześcianu po równi?

© Stalowy blok, ważący 5 kG. spoczywa na poziomym stole. Współczynnik tarcia statycznego pomiędzy blokiem a powierzchnią stołu wynosi 0,5. (a) Jaka jest najmniejsza wartość poziomej siły, która ‘ może spowodować ruch bloku? (b) Jak wielką siłą skierowaną w górę i (c) w dół, pod kątem 60° do poziomu, można działać na blok, nic powodując jego ruchu?