DYNAMIKA, ENERGIA, PRACA, PĘD

DYNAMIKA, ENERGIA, PRACA, PĘD
1. Oblicz siłę wywieraną na spoczywający żagiel o powierzchni S=20 m2 ustawiony prostopadle do kierunku wiatru
wiejącego z prędkością v=10km/h przy założeniu, że cząsteczki powietrza tracą swą prędkość całkowicie przy
zetknięciu z żaglem. Wyznacz siłę działającą na żagiel, gdy ma on prędkość u względem ziemi zgodną z
prędkością wiatru.
2. Z jaką prędkością zaczął poruszać się strzelec stojący na bardzo gładkim lodzie po wystrzale z karabinu w
kierunku poziomym? Ciężar strzelca wraz z karabinem wynosi 700N, masa pocisku 10g, a jego prędkość
początkowa 700m/s.
3. Obliczyć stosunek siły bezwładności do siły ciężkości dla ciała umieszczonego w wirówce o promieniu R = 100
cm, wykonującej n = 10 000 obr/s.
4. Platforma kolejowa o masie m1 porusza się z prędkością v. Na platformie znajduje się armata o masie m2 której
lufa skierowana jest poziomo w kierunku ruchu platformy. Jaką prędkość v2 uzyska platforma po wystrzale, jeżeli
pocisk o masie m3 wylatuje z prędkością v1 .
5. Kula stalowa o masie m spada z wysokości h i po odbiciu od powierzchni wznosi się na wysokość h 1. Jaki pęd
oddaje kula powierzchni w czasie uderzenia?
6. Jaką pracę należy wykonać, by przewrócić jednorodny sześcian o krawędzi l, z jednego boku na drugi jeżeli masa
sześcianu jest m i jest rozmieszczona równomiernie?
7. Jaką pracę należy wykonać, aby rozpędzić koło napędowe do prędkości n = 120 obr/min, jeżeli masa koła m =
0,5 t jest rozmieszczona równomiernie na obwodzie koła o promieniu r = 0,75 m.
8. 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?
9. Kamień o masie m = 250g rzucono z wysokości h = 50m pod pewnym kątem do poziomu z prędkością
początkową V = 20 m/s. Kamień upadł na powierzchnie ziemi z prędkością V = 30 m/s. Oblicz pracę zużytą na
pokonanie oporu powietrza.
10. Z jaką prędkością stoczy się bez poślizgu pełny walec po powierzchni pochyłej z wysokości h = 3 m?
11. Określić całkowita energię kinetyczną wózka, którego masa bez kół wynosi m1, a 4 kółka mają kształt walców o
masie m2 .
12. Skrzynie w kształcie sześcianu przemieszcza się na odległość s :
a) przez toczenie z jednej krawędzi na druga (zaniedbujemy tarcie)
b) przez suwanie jej ja jednej ze ścian (współczynnik tarcia f)
Przy jakiej wartości f praca w obu przypadkach jest równa?
13. Piłka o masie 150 g poruszająca się z szybkością 6 m/s zderza się ze ścianą tak, że kąt między wektorami prędkości przed zderzeniem i po zderzeniu jest równy 60°. Zakładając, że zderzenie jest sprężyste, znaleźć czas
trwania zderzenia, jeżeli wiadomo, że średnia siła zderzenia jest równa 20 N.
14. Na stopień wagonetki poruszającej się prostoliniowo z szybkością 2 m/s wskakuje człowiek o masie m2 = 60 kg
w kierunku prostopadłym do kierunku ruchu wagonetki. Masa wagonetki m1 = 240 kg. Znaleźć szybkość
wagonetki razem z człowiekiem.
15. Trzy łódki, każda o masie M = 250 kg, poruszają się jedna za drugą z szybkością v = 5 m/s. W pewnej chwili z
drugiej łódki wyrzucono ciężar o masie m = 20 kg do pierwszej łódki i taki sam ciężar do trzeciej łódki. Szybkość
początkowa każdego ciężaru względem środkowej łódki u = 2 m/s. Znaleźć szybkości łódek po przerzuceniu
ciężarów.
16. Z rury o przekroju s = 5 cm2 wypływa w kierunku poziomym strumień wody z szybkością v = 10 m/s, uderzając
w pionową ściankę stojącej na szynach wagonetki, a następnie spływa, w dół po tej ściance. Z jakim
przyspieszeniem będzie poruszać się wagonetka, jeżeli jej masa m = 200 kg, a kierunek
strumienia wody jest
równoległy do kierunku szyn? Przyjąć, iż hamująca ruch wagonetki siła oporu jest sto razy mniejsza od tego
pojazdu.
17. Do platformy wagonu przymocowano działo bez urządzenia odrzutowego. Z działa tego wystrzelono wzdłuż
torów kolejowych pocisk pod kątem 45° do poziomu. Droga odrzutu działa s = 3 m. Znaleźć szybkość
początkową pocisku, jeżeli wiadomo, że masa platformy z działem M = 20 000 kg, masa pocisku m = 10 kg, a
efektywny współczynnik tarcia kół wagonu o szyny k = 0,002.