1
Ćwiczenia 5
W. Chemii, semestr 1, 2009/10
1. Praca. Energia kinetyczna.
Uważnie przeczytaj wykład 4. Naucz się wzorów całek podanych funkcji – będą Ci potrzebne do Rozwią-
zania zadao. Spróbuj samodzielnie zrobid przykłady z wykładu, a następnie przystąp do rozwiązywania
poniższych zadao.
1. Dwóch szpiegów przemysłowych przesuwa szafę pancerną prosto do swojej ciężarówki. Szafa masę 225kg i była
początkowo w spoczynku, a jej przemieszczenie
do ciężarówki ma wartośd 8,5m. Agent 001 pcha siłą o war-
tości 12,0N skierowaną pod kątem 30 w dół do poziomu, a agent 002 ciągnie siłą o wartości 10,0N, skierowa-
ną pod kątem 40 w górę poziomu. Szafa porusza się po podłodze bez tarcia, a wartości sił i ich kierunki, nie zmie-
niają się podczas ruchu szafy. a. Jaką całkowitą pracę wykonają siły i podczas przemieszczenia pracy o
? b.
Wyznacz pracę wykonaną podczas przesunięcia szafy przez siłę ciężkości oraz przez siłę reakcji podłoża (siłę sprę-
żystości podłoża). c. Szafa jest początkowo w spoczynku. Jaka jest wartośd jej prędkości po przemieszczeniu jej o
8,5m?
d*. Uwzględnijmy siłę tarcia, przyjmując współczynnik tarcia
i obliczmy teraz pracę wykonaną przez
agenta 001.
2. Podczas burzy skrzynia ślizga się po gładkiej, pokrytej olejem powierzchni par-
kingu, przemieszczając o
. Przez cały czas towarzyszący burzy
wiatr pcha skrzynię siłą:
. a. Ile wynosi praca wykonana
przez wiatr? b. Ile wynosi energia kinetyczna skrzyni po przemieszczeniu jej o
jeśli na początku ruchu była równa 10,0J?
3. Proton (o masie
kg) porusza się w akceleratorze po linii prostej z przyspieszeniem
m/s
2
.
W chwili początkowej wartośd jego prędkości wynosi
m/s. Oblicz a. wartośd prędkości , b. wzrost energii
kinetycznej protonu po przebyciu przez niego drogi 3,5cm.
4. Jaka pracę wykona siła
, gdzie jest wyrażone w metrach, przemieszczając cząstkę z
położenia
do położenia
?
5. a. Oblicz wartośd siły
z jaką koo ciągnie ze stałą prędkością wóz o ma-
sie M, jeśli dyszel, za który ciągnie jest nachylony pod kątem
, a współ-
czynnik tarcia kół o podłoże wynosi f ? b. Jaką pracę wykona koo na drodze
s, a jaką siła tarcia?
6. Jaką pracę wykona Jaś, wyciągając dziurawe wiadro ze stałą prędkością
v
0
na balkon o wysokości h, jeśli piasku ubywa ze stałą szybkością
kg/s, a
początkowa masa wiadra wraz z piaskiem wynosiła m
0
(opory ruchu zanie-
dbujemy)? Wskazówka: narysuj wykres siły, z jaką Jaś ciągnie wiadro w
funkcji wysokości i oblicz graficznie wykonaną przez niego pracę. (Wska-
zówka: patrz zadanie w Wykładach z fizyki str.113)
7. Narciarz o masie m=40,0kg wyjeżdża wyciągiem orczykowym w górę stoku nachylonego pod kątem
=15
o
do
poziomu. Siła naciągu liny wynosi T=250N i skierowana jest pod kątem
=30
o
do stoku. a. Zaznacz wszystkie siły
działające na narciarza. Przyjmując współczynnik tarcia f =0,10 znajdź pracę wykonaną przez każdą z sił i oblicz
sumę tych prac. b. Znajdź siłę wypadkową i oblicz pracę wykonaną przez tę siłę. Porównaj z wynikiem z punku a.
8. Jaś rozciąga sprężynę o współczynniku sprężystości k=20,0N/m najpierw zwiększając jej długośd o 10,0cm, po-
tem po krótkim odpoczynku jeszcze o dalsze 15, 0cm. a. Jaką pracę wykona Jaś podczas pierwszego rozciągania, a
x
y
