zadania z fizyki kolokwium

Zadania (bardzo) proste, które każdy powinien rozwiązać we własnym zakresie - obowiązuje umiejętność samodzielnego ich rozwiązania, czy to na kartkówce, czy przy tablicy -

1.    Kula o masie m = 10 g opuszcza lufę karabinu z prędkością v = 875 m/s. Określić średnią siłę, wywieraną na kulę przez gazy prochu oraz czas lotu kuli w lufie, jeżeli długość lufy wynosi / = 1,2 m.

2.    Młot o masie m = 1,5 kg porusza się z prędkością v =10 m/s. Uderza on w głowę gwoździa i wciska go w drzewo na głębokość h = 1 cm. Jaką siłą go wciska?

3.    Oblicz energię potencjalną, kinetyczną oraz sumę tych energii dla ciała o masie m = 200 g wzniesionego na wysokość.'H = 4 rn i puszćzgnego swobodnię. Obliczenie przeprowadzić dla wysokości 4 m, 3 m, O m.

4.    Pociąg o masie m = 900 ton rusza ze stacji.i po czasie t = 3 min Gazdy) nabywa prędkość v = 90 km/h. Obliczyć moc lokomotywy.

5.    Jakąenergię ma tramwajo masie M = 10 ton poruszający się z prędkościąv = 36 km/b.

6.    Jaką siłą przyciągają się dwa okręty, każdyo masie m = 4000 ton z odległości r = 100 m ?

7.    Obliczyć przyspieszenie siły ciężkości g-i na małej planecie 0 średnicy d = 30 km zakładając, że jej średnica gęstość jest taka sama, jak średnia gęstość Ziemi. Średnica Ziemi D = 12740 km.

8.    Kula o masie mi poruszająca się z szybkością V-, zderza się sprężyście z kulą o masie m₂ poruszającą się z szybkością v₂. Znaleźć szybkość kul po.sprężystym zderzeniu. Zderzenie jest centralne.

9.    Kula żelazna spada z wysokości hi = 1 m. Na jaką wysokość odskoczy kulka po zderzeniu, jeżeli współczynnik elastyczności równa się k = 0,8? Współczynnikiem elastyczności.nazywamy tutaj stosunek szybkości po zderzeniu do szybkości przed zderzeniem. ^

10.    Kula drewniana o masie M ułożona została na metalowym pierścieniu zamocowanym w statywie. Z dołu

w kulę trafia pocisk lecący pionowo do góry i przebija ją. W wyniku tego zderzenia kula drewniana podnosi się na wysokość h. Na jaką wysokość podniesie pocisk, jeżeli szybkość jego przed zderzeniem była v ? Masa pocisku m.

11.    Na platformie kolejowej poruszającej się ruchem jednostajnym z szybkością v zamocowano działo, którego lufa zwrócona jest w stronę platformy. Lufa ustawiona jest pod kątem a do poziomu. Z działa nastąpił wystrzał, po którym szybkość platformy zmniejszyła się n = 3 razy. Znaleźć szybkość pocisku przy jego

- wylocie z lufy działa, jeżeli masa pocisku jest m, a masa platformy wraz z działem równa się M (m « M).

12.    Jednolity walec kołowy o rriasie m i promieniu r 0'ego moment bezwładności I = ¹Z ■ mr²) stacza się po płaszczyźnie pochylonej do poziomu pod kątem a wzdłuż drogi s. Obliczyć prędkość końcową oraz przyspieszenie osi walca.

13.    Na wale o średnicy d = 4 cm nawinięta jest nić, do której końca przymocowano ciężar o masie m = 100 g. Obliczyć moment bezwładności walca, jeżeli ciężar opada z przyspieszeniem a = 9,8 m/s².

14.    Obliczyć moment siły hamującej M, która zatrzyma w czasie t = 15 s dysk o masie m = 10 kg, o promieniu r = 12 cm, obracający się z prędkością n = 1800 obr/min.

15.    Koło w postaci dysku (I = % • mr²) o masie m = 3 kg toczy się bez poślizgu po płaszczyźnie poziomej

z prędkością v = 3 m/s. Na jakiej drodze może ono być zatrzymane, jeżeli do obwodu koła przyłożymy siłę F = 4 N (wskazówka: praca tej siły = energia kinetyczna koła na początku).

16.    Moment bezwładności koła napędowego silnika wynosi I = 0,2 kg-m². W jakim czasie uzyska on prędkość kątową n = 1800 obr/min, jeżeli moc silnika wynosi P = 200 W ?

17.    Znaleźć moment bezwładności wału o masie m = 5 kg i promieniu R = 0,02 m względem osi równoległej do

osi symetrii i oddalonej od niej o a = 10 cm (wał ma I =    ■ mR² dla osi przechodzącej symetrycznie przez

jego środek).

18.    Kula (l_k = 2/5 • mr²) i pełny walec (l_w = ¹/₂ • mr²) mają jednakowe masy m = 5 kg i poruszają się z jednakowymi prędkościami v = 10 m/s. Znaleźć energie kinetyczne tych ciał.

19.    W jakiej odległości od środka kuli ziemskiej między Ziemią a Księżycem znajduje się punkt, w którym siły przyciągania wywierane przez Księżyc i Ziemię na ciało trzecie są równe? Średnia odległość Księżyca od środka kuli ziemskiej wynosi R = 384000 km, masa Księżyca zaś jest 81 razy mniejsza od masy Ziemi.

20.    Odległość Ziemi i planety Wenus od Słońca wynoszą odpowiednio R_z = 150-10⁶ km, R_w = 108-10⁶ km. Znaleźć stosunek ich liniowych prędkości w ruchu dookoła Słońca.