ZESTAW Z FIZYKI NR 5 Wydział Metali Nieżelaznych, Grupa IM2

ZESTAW Z FIZYKI NR 5
Wydział Metali Nieżelaznych, Grupa IM2
Zasady zachowania energii i pędu
1. Wahadło matematyczne (rys.) składa się z nici o długości l = 1 m i kulki o masie m = 1 kg.
W chwili gdy kulka ma prędkość v0 = 2 m/s, nić wahadła tworzy z pionem kąt θ0 = 600 .
Przy pomocy g oraz przy pomocy podanych wyżej wielkości określić:
a) całkowitą energię mechaniczną układu;
b) prędkość v1 kulki w jej najniższym położeniu;
c) najmniejszą wartość prędkości v2 , którą mogłaby mieć v0 , aby nić podczas ruchu osiągnęła położenie poziome;
d) prędkość v3 taką, że jeśli v0 > v3 to wahadło nie będzie wykonywać drgań, lecz będzie
poruszało się w sposób ciągły po okręgu koła w płaszczyźnie pionowej.
θ0
l
m
v0
2. Kula o masie m1 = 1 g poruszająca się z prędkością v = 10 m/s zderza się centralnie i
sprężyście z nieruchomą kulą o masie m2 = 30 g. Jaką część energii kinetycznej przekazała
kulka o mniejszej masie drugiej kuli?
3. Trzy jednakowe kulki z plasteliny wiszą jedna pod drugą w odległościach l = 10 cm (rys.).
Dolnej kulce nadano prędkość v = 12 m/s pionowo do góry. Jak wysoko (licząc od poziomu,
na którym znajduje się środek górnej kulki) wzniosą się te kulki po zderzeniach doskonale
niesprężystych?
v
l
l
4. Ciężarówka ważąca 9230 kg uderza w zaparkowany samochód o masie 1250 kg. Po zderzeniu samochody poruszają się razem po prostej i po 10.6 m zatrzymują się. Zakładając
stały współczynnik tarcia µ = 0.820 pomiędzy powierzchnią jezdni i samochodami znajdź
szybkość ciężarówki przed zderzeniem.
5. Dwaj łyżwiarze zderzają sie na lodzie. Pierwszy łyżwiarz waży 39.6 kg i porusza się w
kierunku południowym z prędkością 6, 21 m/s przed zderzeniem, a drugi ważący 52.1 kg
porusza się w kierunku wschodnim z prędkością 4.33 m/s. Po zderzeniu łyżwiarze poruszają
się razem. Określ wielkość i kierunek wektora prędkości po zderzeniu.