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