Zad.1.

Bryła sztywna - sprawdzian
……….… / 45
Klasa
….……… %
Data:
…..…………
…………..……………………………..
ocena
imię, nazwisko
Zad.1. [2] Koło Maxwella
Zad.1.1. [2] Jakie przemiany energii następują podczas opadania koła w dół, a jakie podczas jego wznoszenia?
Komentarz: to doświadczenie pokazałem na sprawdzianie oraz umożliwiłem uczniom samodzielne wykonanie tego
doświadczenia.
Ruch koła w dół
Ruch koła do góry
Zad.2. [2] Zadanie filmowe
Zad.2.1. [2] Wyjaśnij zaobserwowane zjawisko.
Komentarz: Film można puścić np. ze strony: http://www.youtube.com/watch?v=8GdwE7M3FRg. Zadanie to nie musi
być filmowym, można to zjawisko pokazać w klasie (jeżeli posiadają Państwo taką bryłę sztywną lub ją samodzielnie
wykonają)
Zad.3. [7] Figura płaska
Zad.3.1. [2] Wyznacz środek ciężkości wybranej figury.
Zad.3.2. [2] Opisz etapy wyznaczania środka ciężkości.
Komentarz: wyciąłem z kartonu różne figury niesymetryczne, dodatkowo uczniowie mieli do dyspozycji sznurek,
szpilki oraz ciężarek. Sami musieli zrobić pion i wyznaczyć (narysować na figurze) za jego pomocą dwie linie. Ich
przecięcie jest środkiem ciężkości figury.
Zad.3.3. [3] Rodzice zamierzają zbudować swojemu dziecku huśtawkę, by mogło bawić sie samo. Belkę o długości
i masie
należy podeprzeć w miejscu, gdzie będzie znajdował sie środek masy, gdy na jednym
końcu belki usiądzie dziecko o masie
. Oblicz, w jakiej odległości od drugiego końca należy podeprzeć
belkę? Dziecko uznaj za punkt materialny.
str. 1
Bryła sztywna - sprawdzian
Klasa
Data:
Zad.4. [5] Obracający się pręt
Pręt o długości L=………….., zamocowany w ten sposób, że może się swobodnie obracać wokół osi poziomej
przechodzącej przez jego koniec, ustawiono poziomo.
Zad.4.1. [3] Oblicz przyspieszenie kątowe, z jakim będzie się poruszał pręt w chwili, gdy puścimy jego swobodny
koniec.
Komentarz: wziąłem pręt, jeden z uczniów zmierzył jego długość, poprosiłem żeby wpisali ją do treści zadania .
Następnie zaprezentowałem doświadczenie opisane z zadaniu.
Zad.4.2. [2] Oceń, czy przyspieszenie kątowe będzie rosło, czy malało w trakcie ruchu pręta. Odpowiedź uzasadnij.
Zad.5. [9] Rzut młotem
Rzut młotem – jedna z technicznych konkurencji lekkoatletycznych, polegająca na rzucie kulą, do której
przymocowana jest stalowa linka zakończona uchwytem. Zawodnik wykonuje rzut z koła o średnicy 2,135 m,
otoczonego siatką ochronną […].
Opis techniki rzutu młotem:
 zawodnik staje w kole tyłem do kierunku rzutu
 chwyta oburącz uchwyt młota
 wykonuje zamachy ponad głową
 prostując ramiona w łokciach wykonuje trzy do czterech obrotów całego ciała
 wyrzuca młot w pole rzutów
Źródło: Wikipedia, http://pl.wikipedia.org/wiki/Rzut_m%C5%82otem
Zad.5.1. [1] Zastosowana przez zawodnika technika zwiększania prędkości kątowej podlega pewnej fizycznej
zasadzie zachowani. Podaj jej nazwę.
…………………………………………………………………………………………
Zad.5.2. [1] Na treningu miotacz doskonalił technikę krążenia wraz z młotem w płaszczyźnie poziomej oraz technikę
zwiększania prędkości kuli przed wyrzutem. Używał kuli o masie
i liki o długości
. W początkowej fazie prędkość
kątowa kuli wynosiła
, a odległość od osi obrotu
Zmniejszenie odległości od osi obrotu w sposób pokazany na
prędkości kątowej.
rysunku powoduje
Zakładamy, że moment bezwładności miotacz nie zmienia się w
czasie przyciągania kuli.
Przyciągnięta przez zawodnika kula krąży po okręgu o promieniu
krążąca kula zbliży się do osi obrotu względem odległości początkowej
Literą
oznaczono odległość, o jaką
a) [2] Uzupełnij tabelę o brakujące wartości.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
str. 2
Bryła sztywna - sprawdzian
b) [2] Wyznacz zależność
Klasa
Data:
prędkości kątowej kuli od promienia okresu, który zatacza.
c) [3] Zawodnik wykonuje pracę, przyciągając po okręgu kulę młota do osi obrotu z odległości
Oblicz tę pracę dla
i
na odległość
.
Zad.6. [10] Różności
Zad.6.1. [4] Z tej samej równi pochyłej walec i kula staczały się bez poślizgu z jednakowym przyspieszeniem
kątowym. Poniżej podano cztery wnioski dotyczące powyższej informacji oceń ich prawdziwość, wpisując obok
zdania prawda lub fałsz.
Jeżeli położenia początkowe brył pokrywały się, to stosunek czasów ich staczania się z
równi był odwrotnie proporcjonalny do pierwiastka z ilorazu ich promieni.
Promień kuli jest o
większy od promienia walca.
Prędkości liniowe walca i kuli na dole równi będą jednakowe.
Czas staczania się z równi walca i kuli będzie jednakowy.
Zad. 6.2. Kolistą tarczę nasunięto na pręt w taki sposób, że może się wokół niego
swobodnie obracać, ale nie może przesuwać się wzdłuż pręta. Jeden koniec pręta
zamocowano na nici, a drugi przytrzymano (Rys. 1a.). Obserwowano zachowanie się
układu pręt – tarcza w dwóch przypadkach.
a)
[1] W pierwszym przypadku tarcza nie obracała się. Po puszczeniu pręta układ
obrócił się w dół (pręt ustawił się pionowo – Rys. 1b.). W trakcie ruchu układ uzyskiwał
więc moment pędu prostopadle do płaszczyzny rysunku w kierunku „za kartkę”. Podaj
przyczynę uzyskiwania przez układ momentu pędu.
str. 3
Bryła sztywna - sprawdzian
Klasa
Data:
b) [2] W drugim przypadku tarcza obracała się wokół pręta z prędkością kątową o dużej
wartości (Rys. 2.). Drugi koniec pręta puszczono. Układ pręt – tarcza nie opadł, lecz
zaczął obracać się w płaszczyźnie poziomej wokół nici (zachowując poziome położenie
pręta). Na rysunku zaznaczono strzałką kierunek obrotu tarczy. Wyjaśnij fizyczną
przyczynę takiego zachowania się układu. Zauważ, że puszczenie końca pręta powoduje
zmianę momentu pędu opisaną wcześniej.
Zad.6.3. W czasie rozwiązywania zadania rachunkowego z fizyki uczeń otrzymał wyrażenie
a) [2] Wykonaj rachunek jednostek.
b) [1] Wskaż nazwę wielkości fizycznej, która uczeń wyraził przedstawioną zależnością.
…………………………………………………………………………………..
Zad.7. [10] Jo-jo
Popularna zabawka jo-jo ma masę
i promień
. Na walec nawinięto sznurek o długości
Przyjmij, że moment bezwładności jo-jo o masie m i promieniu R jest równy momentowi bezwładności walca o
takich samych wymiarach.
Zad.7.1. [3] Oblicz wartość prędkości liniowej zabawki w chwili, gdy sznurek swobodnie rozwijającego się jo-jo
odwinie się o
.
Zad.7.2. [2] Zapisz II zasadę dynamiki dla ruchu postępowego i obrotowego jo-jo podczas odwijania się zabawki.
Zad.7.3. [2] Wykaż, że przyspieszenie kątowe jo-jo po odwinięciu się o h wynosi
.
Zad.7.4. [3] Oblicz ile pełnych obrotów wykona jo-jo do chwili rozwinięcia sznurka o h.
str. 4