Zestaw II Dynamika (cz. 1) Zadania nieobliczeniowe Zadania

Zestaw II
Dynamika (cz. 1)
Jan Kaczmarczyk, Ewa Kądzielawa-Major, Łukasz
Kuśmierz
e-mail: [email protected]
http://www.fais.uj.edu.pl/dla-szkol/
warsztaty-z-fizyki/szkoly-ponadgimnazjalne
24 września 2013 r.
Zadania nieobliczeniowe
Zadanie 1 [NZzF, roz. 1, zad. 39]
Czy idąc po lodzie lepiej stawiać małe czy duże kroki?
Zadanie 2 (LIII OF, etap 1)
Zadanie 7 (I MOF) [MOF, zad. 1]
Na pionowym słupie o wysokości h spoczywa kula o masie M . Pocisk o masie m lecący poziomo z prędkością v0
przebija kulę centralnie.
W jakiej odległości
od słupa upadł pocisk, jeżeli przebita kula upadła w odległości s od słupa (patrz
rys.)? Jaka część energii kinetycznej pocisku
zamieniła się na ciepło w czasie przebijania kuli? Opór powietrza zaniedbujemy.
Wykonaj obliczenia dla h 5 pmq, s 20 pmq, M 200 pg q, m 10 pg q i v0 500 p m
s q.
Kierowca autobusu gwałtownie zahamował, co spowo- Zadanie 8 (LI OF, etap 2)
dowało, że wszyscy pasażerowie pochylili się do przodu.
Nad elektroniczną wagą zwisa swobodnie jednorodny
Jak zachował się balonik wypełniony helem, trzymany na
sznurek o masie M 0,01 pkg q i długości L 1 pmq. Jego
sznurku przez jednego pasażera?
koniec dotyka szalki wagi. Sznurek jest wiotki, co znaczy,
że zmiana jego kształtu nie wymaga wykonania pracy. W
Zadanie 3 [NZzF, roz. 1, zad. 27]
pewnym momencie sznurek puszczono. Zaczął on spadać
W windzie spadającej z przyspieszeniem a g z punktu w taki sposób, że jego część znajdująca się nad szalką byleżącego przy jednej ze ścian na wysokości h nad podłogą ła stale pionowa. Jakie było maksymalne wskazanie wagi?
windy została wyrzucona piłka w kierunku poziomym z Załóż, że waga bez opóźnienia wskazuje aktualny nacisk
prędkością v. W którym miejscu piłka zderzy się z prze- na szalkę.
ciwległą ścianą? W których miejscach piłka będzie odbijać się kolejno od ścian windy, jeśli zderzenia są doskonale
sprężyste?
Zadanie 9 (XLIII OF, etap 1)
Zadanie 4 [NZzF, roz. 1, zad. 55]
W klatce z dnem bez otworów, zawieszonej na wadze
sprężynowej na poprzecznym pręciku, siedzi ptak. Czy
wskazania wagi ulegną zmianie, jeśli ptak zacznie fruwać
w klatce?
Zadania obliczeniowe
Zadanie 5
Mamy dwie piłki o masach M i m.
Kładziemy je jedna nad drugą i upuszczamy na ziemię z pewnej wysokości.
Załóż, że wszystkie odbicia są idealnie
sprężyste. Jaki musi być stosunek mas
obu piłek, aby po odbiciu górna piłka
osiągnęła najwyższą wysokość?
Zadanie 6 [LIV OF, etap 1]
Gładki klin o masie M ma przekrój trójkąta o kątach
przy podstawie równych θ1 i θ2 . Na klinie znajdują się
dwa ciężarki o masach m1 i m2 , związane ze sobą nierozciągliwą, cienką, nieważką nicią, przerzuconą przez mały
nieważki bloczek umieszczony na wierzchołku klina. Niech
początkowo cały układ znajduje się w spoczynku.
Z jakim przyspieszeniem będzie poruszać się klin, jeśli
przyjąć, że stoi on na gładkiej powierzchni poziomej i że
jest pozostawiony sam sobie?
Wyraź przyspieszenie ciężarków w stosunku do przyspieszenia klina. Czy możliwa jest taka sytuacja, by ciężarki poruszały się, a klin pozostał nieruchomy?
Zadania rozszerzone
Jaka powinna być moc lasera, aby wysłane przez niego Zadanie 10 [PotW]
światło mogło unieść lusterko o ciężarze 1N ? Zakładamy,
Z jakiegoś dziwnego powodu zaczynasz rzucać piłki do
że promień lasera jest skierowany pionowo, a światło pada prostopadle na lusterko i odbija się od niego bez strat baseballa w samochód o masie M , który może poruszać
się po drodze bez tarcia. Piłki mają stałą prędkość u, a
energii.
tempo Twojego rzucania wynosi σ kg/s (dla ułatwienia załóżmy, że tempo jest ciągłe). Jeśli na początku samochód
nie porusza się, jaka będzie jego prędkość oraz położenie
w funkcji czasu? Zakładamy, że tylnie okno jest otwarte i
piłki wpadają do samochodu.
Literatura
[NZzF] J. Domański, J. Turło, Nieobliczeniowe zadania
z fizyki, Pruszyński i S-ka, Warszawa, 1997.
[PZO] Piotr Makowiecki, Pomyśl zanim odpowiesz, Wiedza Powszechna, Warszawa, 1985.
[jm-OF] 50 lat olimpiad fizycznych redakcja P. Janiszewski i J. Mostowski, PWN, Warszawa, 2002.
[g-OF] Zbiór zadań z olimpiad fizycznych redakcja W.
Gorzkowskiego, Wyd. Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa, 1987.
[i-OF] Archiwalne zadania z olimpiad fizycznych dostępne w internecie
patrz takie strony jak
http://www.olimpiada.fizyka.szc.pl/.
[MOF] Zadania z Fizyki z całego świata z rozwiązaniami. 20 lat Międzynarodowych Olimpiad Fizycznych
redakcja W. Gorzkowski, WNT, Warszawa, 1994.
[JKK] J. Jędrzejewski, W. Kruczek, A. Kujawski, Zbiór
zadań z fizyki, Wyd. Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2002.
[PotW] D. Morin,
Problem of the
https://www.physics.harvard.edu/
academics/undergrad/problems
Week,