Scan Pic0018

cza to, że albo winda porusza się ruchem przyspieszonym w górę, albo opóźnionym w dół. W pierwszym przypadku prędkość jest także zwrócona w górę, a w drugim w dół (patrz [1], str. 20). Nie możemy więc jednoznacznie określić zwrotu prędkości na podstawie danych z zadania.

Rozwiązanie zadania 1.26 Prawidłowa odpowiedź: D.

Na podnoszone do góry ciało działają dwie siły: ciężar mg i siła ‘ⁱ sprężystości sznura F_s. Siła wypadkowa o wartości F_s - mg nadaje mu przyspieszenie a:    F,

F_s - mg — ma.

Jeżeli sznur działa na ciało siłą o wartości F_s w górę, to zgodnie    *'

z III zasadą dynamiki Newtona ciało działa na sznur w dół mg (napręża go) siłą F_n o tej samej wartości. A więc:    '^r

F_n — F_s = mg+ma = m(g+a) = 24 N.

Rozwiązanie zadania 1.27 Prawidłowa odpowiedź: D.

A

Ar

(Ar = h)

Siły wewnętrzne w układzie ciał to siły wzajemnego oddziaływania ciał tworzących ten układ. Siły pochodzące z innych źródeł - to siły zewnętrzne. Siła ciężkości jest siłą wewnętrzną w układzie Ziemia-ciało. Jej wartość jest od nas niezależna, zależy tylko od masy ciała. Aby podnieść ciało, należy poddać go działaniu zwróconej w górę siły zewnętrznej o wartości F_s. Wówczas wypadkowa sił mg i F_s nadaje mu przyspieszenie o wartości a:

F_s — mg = ma.

Stąd mamy:

F_s = mg + ma.

W zadaniu obliczamy pracę siły F_s:

W = F_S-Kr = F_s-h- cos 0°= m(g + a)h = 2100 J.

Rozwiązanie zadania 1.28 Prawidłowa odpowiedź: B.

Jedyną siłą działającą na wodę jest siła ciężkości wody, która zgodnie z II zasadą dynamiki nadaje jej przyspieszenie ziemskie#. Z takiego samego powodu z przyspieszeniem# spada wiadro. Dlatego woda nie naciska na wiadro w żadnym miejscu (jest w stanie nieważkości), a więc nie wylewa się z wiadra.

Rozwiązanie zadania 1.29 Prawidłowa odpowiedź; B.

W chwili początkowej kulka znajduje się na wysokości r względem swojego najniższego położenia; posiada więc energię potencjalną równą mgr. Podczas ruchu w dół energia ta zmienia się w energię kinetyczną, która w najniższym położeniu przyjmuje maksymalną wartość:

£_k =j mv²=mgr.

W tym położeniu prędkość ciała jest największa, a zatem pęd kulki, p = mv, jest również maksymalny.

Na kulkę działają dwie siły: ciężkości m# oraz sprężystości nitki F_s. Analizując rysunek widzimy, że w najniższym położeniu ciała siły te mają kierunek wzdłuż nitki, dając w wyniku dodawania siłę dośrodkową:

- 35 -