fiz (2)

Kraków, 20.05.2013 r.

Ochr. Śród.; rok

Wydz. Geol., Geof. i

1: grupy: IS-2; IS-6

zadania z fizyki

26. Resniek - Halliday: „Fizyka” tom 1, PWN 1997,

a)    (R.:15/z.:3) Skala wagi sprężynowej ma zakres od 0 do 30 kG i wydłuża się o 20 cm pod maksymalnym ciężarem. Na wadze tej zawieszono paczkę, która wykonuje drgania pionowe o częstości 2 Hz. Ile waży ta paczka?

b)    (R.:l 5/z.: 8) Ciało o masie m = 0.10 kg wykonuje ruch harmoniczny prosty o amplitudzie A = 1.0 m i okresie T = 0.25 s. Oblicz: i) jaka jest maksymalna wartość siły działającej na to ciało podczas ruchu; ii) jaki jest współczynnik sprężystości „k” sprężyny, jeśli drgania odbywają się pod wpływem jedynie siły sprężystości sprężyny.

c)    (R.:l5/z.: 10) Ciało leży na tłoku, który porusza się prostym ruchem harmonicznym

w kierunku pionowym z okresem T = 1 s. Podaj: i) Przy jakiej amplitudzie ciało oddzieli się od tłoka; ii) Jeśli tłok drga z amplitudą A = 5 cm to jaka jest maksymalna częstość f_raxa, przy której tłok i ciało jeszcze się stykają.

d)    (R.: 15/z.: 11) Ciało znajduje się na poziomej powierzchni, która porusza się poziomo prostym ruchem harmonicznym z częstością f = 2 Hz. Współczynnik tarcia statycznego między ciałem, a tą powierzchnią wynosi k = 0.5. Oblicz jaka może być maksymalna amplituda, A_max , aby to ciało nie ślizgało się po powierzchni.

e)    (R.: 15/z.: 13) Ciało wykonuje prosty ruch harmoniczny zgodnie z równaniem:

x = 6.0 cos ( 3jct + 1/371)

gdzie „x” jest w metrach, „t” w sekundach, a wartość w nawiasie w radianach. Jakie jest: i) przyspieszenie, ii) prędkość; iii) faza w chwili t = 2.0 s. Znajdź ponadto: iv) częstość; v) okres drgań .

f)    (R.: 15/z. :24) Drgający układ masa-sprężyna posiada energię mechaniczną (całkowitą)

E = 1.0 J, amplitudę A = 0.10 m i prędkość maksymalną V_max = 1.0 m/s. Oblicz: i) współczynnik sprężystości sprężyny „k”; ii) masę m; iii) częstość drgań „f \

g)    Jaką część energii całkowitej stanowi energia kinetyczna, a jaką potencjalna, jeżeli

w ruchu harmonicznym prostym przemieszczenie w pewnej chwili wynosi pół amplitudy A? Przy jakim przemieszczeniu energia kinetyczna równa jest energii potencjalnej?

Tadeusz Kuc