Fizyka zadania : kinematyka, dynamika, hydrostatyka i hydrodynamika, ruch harmoniczny, Ćwiczenia z Fizyka obliczeniowa

Pobierz Fizyka zadania : kinematyka, dynamika, hydrostatyka i hydrodynamika, ruch harmoniczny i więcej Ćwiczenia w PDF z Fizyka obliczeniowa tylko na Docsity! Ćwiczenie nr 1 1. Stosunek stałych prędkości dwóch ciał jest 1:2, stosunek czasów trwania ich ruchu jest 2:3. W jakim stosunku są drogi przebyte przez te ciała? 2. Samolot leci nad szosą w kierunku równoległym do niej ze stałą prędkością. Z punktu A na szosie zobaczono w pewnej chwili ten samolot w kierunku tworzącym z poziomem kąt a=459. Po upływie czasu t=15 s zobaczono go pod kątem B=60". Po upływie jakiego czasu od pierwszej obserwacji samolot znajduje się ponad punktem A? Created with Notewise 3. Wioślarz może nadać łódce prędkość 2.5 m/s. Prędkość prądu jest 7.2 km/h. W jakim kierunku powinien wioślarz odbić od brzegu, aby przepłynąć w poprzek rzekę w kierunku prostopadłym do brzegów? 4. Ciału nadano dwie prędkości: v1=25 cm/s i v»=30 cm/s, których kierunki tworzą kąt a=600. Obliczyć prędkość wypadkowa tego ciała oraz jej kierunek. Created with Notewise Ćwiczenie nr 2 1. Z jakim przyspieszeniem poruszać się musi ciało ruchem jednostajnie przyspieszonym aby w Ciągu czasu t=25 s, od chwili rozpoczęcia ruchu, mogło przebyć drogę s=225 cm? 2. Pociąg jedzie z prędkością v=54 km/h. Po zamknięciu dopływu pary do tłoków i uruchomieniu hamulców pociąg porusza się ruchem jednostajnie opóźnionym z opóźnieniem a=(.5m/s* . Po ilu sekundach pociąg zatrzyma się i jaką drogę przebędzie do chwili zatrzymania się. Created with Notewise 3. Ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem a=18 cm/s”. W której sekundzie, licząc od rozpoczęcia ruchu , przebędzie ono drogę s=171 cm? 4. Pociąg pospieszny jedzie z prędkością v=72km/h. Po zamknięciu dopływu pary do tłoków i uruchomieniu hamulców pociąg przebył jeszcze ruchem jednostajnie opóźnionym drogę s=240 m. Ile sekund trwało hamowanie pociągu? 5. Pocisk wystrzelony z działa uderzył w wał ziemny i zarył się na głębokość s=3m. Prędkość pocisku w chwili uderzenia wynosiła v=600 m/s. Ile sekund zarywał się pocisk w ziemię, jeżeli jego ruch w ziemi był jednostajnie opóźniony? Created with Notewise Ćwiczenie nr 3 1. Wszyb kopalni o głębokości h=42.5m spada swobodnie kamień. Po ilu sekundach od chwili puszczenia kamienia usłyszymy jego uderzenie w dno szybu? 2. Z wysokości h=30cm wpada do wody drewniana kulka. W wodzie porusza się ona ruchem jednostajnie opóźnionym z opóźnieniem a=6m/s*. Jak głęboko zanurzy się kulka w wodzie? Created with Notewise 2. Z wysokości H=160m spada swobodnie ciało A. Z punktu leżącego o h=40m wyżej rzucone ciało B, nadając mu taką prędkość początkową, że oba ciała spadły jednocześnie na ziemię. Obliczyć prędkość początkową ciała B. 3. Balon wznosi się do góry ze stałą prędkością v=2m/s. Gdy balon dotarł do wysokości h=112.5 m oderwało się od niego jakieś małe, ciężkie ciało. Po ilu sekundach ciało to spadnie na ziemię? Created with Notewise 4.Jaką prędkość należy nadać ciału rzuconemu pionowo w dół z wysokości h=10m, aby spadało na ziemię w czasie dwa razy krótszym niż ciało spadające swobodnie z tej samej wysokości? 5. Z samolotu szybującego na pewnej wysokości oddano jednocześnie dwa strzały: pionowc do góry i pionowo w dół. Prędkość początkowa wystrzelonych pocisków byłą jednakowa i wynosiła v=98m/s. W jakim odstępie czasu spadły pociski na ziemię? Created with Notewise Ćwiczenie nr 5 1. Rzucono ciało w kierunku poziomym, nadając mu prędkość początkową v=50 m/s. Jaką prędkość uzyska to ciało w kierunku poziomym i pionowym po upływie t=2s? Jaka jest wówczas całkowita prędkość tego ciała i jej kierunek? 2. Z wysokości h=20m rzucono w kierunku poziomym kamień , nadając mu prędkość v=15 m/s. W odległości d=30m kamień uderzył w pionową ścianę. Na jakiej wysokości kamień trafił w ścianę? Created with Notewise 7. Kamień rzucono pod kątem a= 450 do poziomu z prędkością v=42m/s. Obliczyć: 1) zasięg rzutu, 2) maksymalną wysokość, 3) czas trwania ruchu kamienia. Ćwiczenie 6 1. Na nitce o długości I-60 cm wiruje w płaszczyźnie pionowej kamień o masie m=50g, robiąc n=3 obroty/s. Obliczyć napięcie nitki w chwili, gdy kamień jest w najniższym i najwyższym punkcie. Created with Notewise 2. Kulka zawieszona na jedwabnej nici o przekroju 0.3mm* i długości 50m zatacza okrąg w płaszczyźnie poziomej. Masa kulki wynosi 50g, wytrzymałość nitki wynosi 300 N/mm?. Przy jakiej prędkości kątowej nić ta ulegnie zerwaniu? 3. Wagon kolejowy zatacza tuk o promieniu r=84m. Rozstęp szyn jest a=1.5m, środek ciężkości wagonu leży o h=1.4m ponad górnym poziomem szyn. Przy jakiej prędkości wagon ten wyskoczyłby z szyn? Created with Notewise 4. Ciało posuwa się ku górze wzdłuż pochyłej nachylonej do poziomu pod kątem a=30" z prędkością początkową v=2m/s. Jaką prędkość uzyska to ciało po powrocie do podstawy równi? Współczynnik tarcia f=0.2. 5. Zbocze góry nachylone jest do poziomu pod kątem a=18". Belki zsuwające się po zboczu przebyły całą jego długość |-600m w czasie t=3minuty. Pomijając przypadkowe nierówności zbocza obliczyć wsnółczvnnik tarcia. Created with Notewise 10. Oblicz średnią moc silnika samochodu o masie m=1000kg, który uzyskał prędkość v=72 km/h, poruszając się ruchem jednostajnie zmiennym w ciągu czasu t=10s od początku ruchu. Wsbółczvnnik tarcia f=0.01. (Oporv powietrza pomiiamv.) Ćwiczenie nr 7 1: Współczynnik tarcia drewna po drewnie jest f=0.4. Jaką pracę należy wykonać, aby przesunąć skrzynkę drewnianą o masie M=150 kg na odległość s=8m? 2: Ciało o masie M=60 kg wciągnięto na wysokość h=2m po równi pochyłej nachylonej pod kątem a=450 do poziomu. Współczynnik tarcia jest f=0.2. Ile pracy wykonano? Created with Notewise 3: Wagon kolejowy pchnięto po poziomym torze nadając mu prędkość v=18km/h. Jaką drogę przebiegnie ten wagon dzięki uzyskanej energii kinetycznej, jeżeli współczynnik tarcia jest f=0.005? 4: Ciało posuwa się ku górze z prędkością początkową v=8m/s po równi pochyłej nachylonej pod kątem a=150 do poziomu. Współczynnik tarcia jest f=0.2. Jaką drogę przebiegnie to ciało dzięki posiadanej energii kinetycznej? 5: Pompa ma napełnić w ciągu 20 minut zbiornik o pojemności 45m3. Wydajność pompy wynosi 90%, środek zbiornika znajduje się na wysokości 18 m ponad powierzchnią wody w źródle. Obliczyć moc silnika pompy. Ćwiczenie nr 8 Zad.1. Jaką moc powinien mieć parowóz o masie m=30 ton, aby utrzymywać prędkość v=5m/s na torze wznoszącym się pod kątem a=109 do poziomu, jeżeli współczynnik tarcia f=0.004? Created with Notewise Zad.2. W jakim stosunku powinny być masy dwóch niesprężystych kul mknących po jednej linii prostej w kierunkach przeciwnych z prędkościami v1=20cm/sS i v»=-35cm/s, aby ich prędkość wspólna po zderzeniu była vs=15cm/s? Żad.3 Dwie niesprężyste kule poruszają się po tej samej prostej w jednym kierunku: jedna o masie m+=50g ma prędkość v1=45 cm/s, druga o masie m»=100g ma prędkość v»=60cm/s. Obliczyć prędkość tych kul po zderzeniu. Zad.4 .Dwie niesprężyste kule o jednakowych masach zderzają się: jedna z nich jest nieruchoma, druga porusza sie z prędkością v=150cm/s, przy czym kierunek jej ruchu tworzy z płaszczyzną styczności tych kul w chwili zderzenia kąt a=307 . Obliczyć prędkość oraz kierunek ruchu tych kul po zderzeniu. Created with Notewise Zad.5. Do otwartej i pionowo ustawionej rurki kształtu litery U nalano wody, a następnie z jednej strony dolano benzyny. Wysokość słupa benzyny była h=25cm, a różnica poziomów wody i benzyny była a=7cm. Obliczyć ciężar właściwy benzyny. Zad.6. Pionowo ustawiona i otwarta na obu końcach rurka kształtu litery U zawiera rtęć. Z jednej strony nalano do rurki cieczy o ciężarze właściwym y: =1.2 G/cm*, a z drugiej strony cieczy o ciężarze właściwym va =0.8 G/cm?. Poziomy rtęci nie ulegają zmianie, a różnica poziomów obu cieczy jest h=6cm. Obliczyć wysokości słupów obu cieczy. Created with Notewise Zad.7. Cylinder zawiera tlen o temperaturze 20'C, ciśnieniu 15 atm i objętości 100 I. Obniżenie ttoka w cylindrze powoduje zmniejszenie objętości zajmowanej przez gaz do 801 i wzrost temperatury do 250C. Jakie jest obecnie ciśnienie gazu, przy założeniu, że tlen zachowuje się w tych warunkach jak gaz doskonały? Zad.8. Bąbel powietrza o objętości 20 cm* unosi się z dna jeziora o głębokości 40m, gdzie temperatura wynosi 49C, w kierunku powierzchni, gdzie panuje temperatura 200C. Przyjmując, że temperatura w bąblu jest taka sama , jak temperatura otaczającej go wody, znaleźć jego objętość tuż przed osiągnięciem powierzchni. Wybierz właściwą odpowiedź i uzasadnij ją: Zad.9: Zmniejszenie długości wahadła matematycznego o połowę spowoduje: a) dwukrotny wzrost okresu drgań. b) dwukrotne zmniejszenie częstotliwości drgań Created with c) wzrost okresu V2 razy Notewise d) wzrost V2 razy częstotliwości drgań Zad.10:Maksymalna prędkość wahającej się kuleczki wynosi 1m/s. Maksymalna różnica poziomów (Ahmsx) , na które wznosi się kuleczka jest równe: aj05m, bódm, cjó05m, dj0.0im Zad.11: Podczas ruchu wahadła matematycznego siłą napinająca nić jest: a) we wszystkich punktach toru taka sama, b) największa przy maksymalnym wychyleniu z położenia równowagi, lecz mniejsza od od cięża wahadła, c) największa przy przechodzeniu przez położenie równowagi większa od ciężaru wahadła, d) największa przy przechodzeniu przez położenie równowagi, lecz mniejsza od ciężaru wahadł: Created with Notewise Zad.5. W celu wyznaczenia temperatury pieca ogrzano w nim dwie kulki platynowe o jednakowych masach i wrzucono je do dwóch kalorymetrów zawierających wodę o temperaturze t;=150C : pierwszą do m1=1000 g wody, co spowodowało wzrost jej temperatury do t»=200C, drugą do m2=497.5 g wody, co spowodowało wzrost jej temperatury do t:=250C. Obliczyć temperaturę tego pieca. FIZYKA I (2022/2023) - ćwiczenie nr 10B (Ciepło-cz.2) Zad.1. Ile lodu o temperaturze O?C należy wrzucić do m=314g wody o temperaturze t1=60'C, aby ją oziębić do temperatury t2=150C? Ciepło topnienia lodu cz80 kcal/kg. Created with Notewise Zad.2. Do masy m1=500 g wody o temperaturze t;=500C wrzucono m2=50 g lodu o temperaturze t=-107C. Obliczyć temperaturę końcową mieszaniny. Ciepło właściwe lodu C1=0.5 kcal/kg.C, a ciepło topnienia lodu c=80 kcal/kg. Zad.3. W wodzie o masie m1=450g i o temperaturze t:=177C skroplono m»=15g pary wodnej o temperaturze 100%C. Temperatura tej wody wzrosła do t2=370C. Obliczyć ciepło parowania wody. Zad.4.lle śniegu o temperaturze 00C może stopić jeden kilogram pary wodnej o temperaturze 1009C? Created with Notewise Zad.5. Pierścień miedziany ma w temperaturze 00C średnicę dokładnie 1.00000 cm, natomiast aluminiowa kula w temperaturze 200C średnicę 1,00200cm. Kula została umieszczona na pierścieniu i układowi pozwolono osiągnąć równowagę termiczną, przy czym nie było strat ciepła na rzecz otoczenia. Dokładnie w momencie, gdy równowaga została osiągnięta, kula przeleciała przez pierścień. Jaki jest stosunek masy kuli do masy pierścienia. Created with Notewise