Zestawy fizyka0008

WNG .1 r.

zestaw

Paragraf 12-6

21. Silnik samochodowy rozwija moc 7,5- iO^4- \V przy 1800 obr/min. Jaki moment siły wytwarza silnik?

Odp.: 400 N • m.

fó) Moment pędu koła zamachowego mającego moment bezwładności 0.125 kg - nr zmalał z 3 do 2 kg -~nr/$ w okresie 1,5 s. (a) Jaki jest średni moment siły działający na koło zamachowe podczas tego okresu? (b) Zakładając stałe przyspieszenie kątowe, ile obrotów wykonałoby koło zamachowe? (c) Ile wy konano pracy? (d) Jaka była średnia moc dostarczona przez koło zamachowe?

Paragraf 12-7

'So) Obręcz o promieniu 3 mi masie 150 kg toczy się po poziomej podłodze tak. że środek jej masy osiąga prędkość 0,15 m/s. Ile pracy należy wykonać, aby obręcz zatrzymać?

34. Pod górę równi pochyłej o kącie nachylenia 30° wracza się kuła. Przy podstawie równi środek masy kuli miał prędkość liniową 16 m/s. (a) Jak daleko wtoczy się kula na równię? (b) Ile czasu upłynie do chwili powrotu kuli do podstawy równi?

39. Walec o długości L i promieniu R ma ciężar W. Dwie linki zostały nawinięte na walec, każda w pobliżu jednego z jego końców. Końce linek umocowano na hakach wbitych do sufitu. Linki znajdują się w położeniu niemal pionowym i utrzymują walec w pozycji poziomej. W pewnej chwili pozwolono walcowi opadać w dół (rys. 12-29). Znaleźć: (a) napięcie linek podczas ich odwijania, (b) przyspieszenie liniowe opadającego walca.

Odp.: (a) W}6, (b) 2g/3.

Paragraf 13-

11. Korzystając z danych zawartych w tablicach znaleźć: (a) moment pędu Ziemi względem jej własnej osi obrotu, (b) moment pędu Ziemi i jej ruchu po orbicie wokół Słońca.

Odp.: (a) 7,1 • 10³³ kg - m²/s. (b) 2,7- 10*° kg - m²/s.

18. Pręt o długości / leży na doskonale gładkim poziomym stole. Pręt ma masę M i może poruszać się w dowolny sposób po powierzchni stołu. Krążek hokejowy o masie m poruszający się, jak to w idzimy na

rys. 13-15 z prędkością v zderza się sprężyście z prętem, (a) Jakie wielkości są zachowane w tym zderzeniu? (b) Jaka musi być masa m krążka, aby pozostał on w spoczynku bezpośrednio po zderzeniu?

^/23?)Na obracającej się bez tarcia, z prędkością kątową 1 obr/s (Hz) platformie stoi człowiek. Ma on ramiona wyciągnięte w bok i w każdej ręce trzyma ciężarek. W tej pozycji całkowity moment bezwładności człowieka i platformy wynosi 6 kg • m². Jeżeli z chwilą przyciągnięcia ciężarków do siebie człowiek zmniejsza ogólny moment bezwładności do 2 kg-nr, to: (a) jaka będzie prędkość kątowa platformy? (b) o ile zwiększy się jej energia kinetyczna?

Odp.: (a) 3 Hz. (b) O czynnik 3.

<f25?)Koło obraca się z prędkością kątową 800 obr/min na drążku, którego moment bezwładności można pominąć. Drążek ten został obciążony drugim kołem, początkowo nieruchomym, o dwukrotnie większym momencie bezwładności od kola pierwszego, (a) Jaka jest prędkość kątowa układu złożonego z drążka i tych dwóch kół? (b) Rozważyć zmiany zachodzące w ilości obrotowej energii kinetycznej w tym układzie.

Odp.: (a) 267 obr/min. (b) Układ traci dwie trzecie swej energii kinetycznej.

30. Mała karuzela o promieniu 1,2 mi masie 180 kg ma równoważny promień 0,91 m (patrz zadanie 14 rozdział 12). Dziecko o masie 44 kg biegnie po stycznej do brzegu karuzeli z prędkością 3,0 m/s i wskakuje na nią w chwili, gdy karuzela znajduje się w spoczynku. Pomijając tarcie między zawiasami i osią karuzeli znaleźć prędkość kątową karuzeli oraz dziecka.

Rys. 13-15. Zadanie 18