Inżynieria Biomedyczna I rok

ćwiczenia z fizyki semestr 1

Zestaw zadań na zajęcia nr 12

1.

Ciężar ciała na równiku planetoidy jest o 10% mniejszy niż na biegunie. Ile wynosi okres

obrotu planetoidy wokół swej osi, jeżeli ma ona kształt kuli i zbudowana jest z materii o
gęstości



= 5



10

3

kg/m

3

?

2.

Z powierzchni Ziemi wystrzelono pocisk pionowo do góry z prędkością początkową v

0

. Jaka

powinna być najmniejsza wartość tej prędkości aby ciało nigdy nie spadło z powrotem?

Jaką prędkość należałoby nadać temu pociskowi aby opuścił Układ Słoneczny?

3.

Ziemia porusza się wokół Słońca po elipsie. Najmniejsza i największa odległość od Słońca
wynoszą odpowiednio R

min

= 49



10

11

m oraz R

max

= 1,51



10

11

m. Wyznacz prędkość oraz

moment pędu Ziemi w tych punktach. Masa Słońca M

S

=1,99



10

30

kg a masa Ziemi

m

Z

= 5,97



10

24

kg.

4.

Okres obrotu Słońca wokół własnej osi wynosi obecnie T=27 dni. Po czasie potrzebnym do
spalenia się paliwa jądrowego (ok. 5



10

9

lat) Słońce zacznie się kurczyć w procesie

grawitacyjnego kolapsu. Oszacuj promień Słońca R

x

przy którym zacznie się ono rozpadać.

Masa Słońca M

S

=1,99



10

30

kg, promień R

S

=7



10

8

m, G = 6,67



10

-11

Nm

2

/kg

2

. Zmianę masy

Słońca w trakcie jego „życia” można zaniedbać.

5.

Satelita porusza się wokół Ziemi po orbicie kołowej o promieniu R = 3R

Z

. Na skutek

krótkotrwałego działania urządzeń hamujących prędkość satelity zmniejszyła się w taki
sposób, że zaczął poruszać się po orbicie eliptycznej, stycznej do powierzchni Ziemi. Po

jakim czasie satelita wyląduje?

6.

Kulka drewniana spada swobodnie z wysokości H = 60cm do wody zanurzając się na

głębokość h = 40cm. Pomijając opory oblicz gęstość materiału, z którego wykonana jest
kulka.

7.

Do naczynia, w którego dnie znajduje się otwór o przekroju S = 1cm

2

, wpływa

równomierną struga woda z prędkością v = 200cm

3

/s. Na jakiej wysokości ustali się

poziom cieczy w naczyniu?

8.

Pod jakim ciśnieniem należy tłoczyć wodę do rury wodociągowej o przekroju S = 30cm

2

i

długości l = 3km, aby przepływ wody wynosił 10dm

3

/s? Współczynnik lepkości wody



= 0,012Pa·s.

Wskazówka: Skorzystać z wzoru Poiseuille’a