Fizyka szkolna - zadania
2020-12-22 20:04 ruch punktu materialnego po okręgu

Zadanie

Samochód o masie 1000 kg jedzie ze stałą szybkością 90 km/h po płaskim zakręcie o promieniu 200 m i pokonuje 1/4 okręgu.

Obliczyć:
siłę dośrodkową,
przyspieszenie dośrodkowe,
czas ruchu na zakręcie,
prędkość kątową,
drogę na zakręcie
i współczynnik tarcia kół o podłoże. Dalej

Wykorzystamy model ruchu punktu materialnego po okręgu

Samochód jedzie na płaskim zakręcie - samochód traktujemy jako punkt materialny czyli obiekt pozbawiony wymiarów ale mający masę.

Spis treści strony

Dane

Ruch po okręgu - 1

Zakładamy ruch samochodu ze stałą wartością prędkości - stosujemy prawa ruchu jednostajnego po okręgu.

Dane:

masa ciała m=1000 kg

stała wartość prędkości v=25 m/s

promień okręgu r=200 m

łuk równy 1/4 okręgu

Szukane:

czas ruchu na zakręcie (łuku) t=?

przyspieszenie dośrodkowe ad=?

siła dośrodkowa Fd=?

prędkość kątowa ω =?

droga s=?

współczynnik tarcia f=?

Powrót do treści zadania

1. Wyprowadzenie wzoru na czas ruchu samochodu na zakręcie

Obliczenie czasu

Wyprowadzając wzór na czas ruchu samochodu na zakręcie korzystamy z następujących własności ruchu podanych w treści zadania oraz uproszczeń (idealizacji)

ciało wykonuje ruch jednostajny po łuku okręgu

zaniedbujemy rozmiary ciała - korzystamy z modelu punktu materialnego

droga ruchu jest równa jednej czwartej długości okręgu

czas ruchu jest równy drodze podzielonej przez wartość prędkości

Obliczenie czasu

Powrót do treści zadania

Wzory

Ruch po okręgu - 2 -wzory

3. Obliczenie czasu

Zakładamy ruch samochodu ze stałą wartością prędkości - stosujemy prawa ruchu jednostajnego po okręgu oraz stosujemy model punktu materialnego - pomijamy rozmiary samochodu.

Do wyprowadzonego wzoru podstawiamy dane

promień okręgu r=200 m

oraz wartość prędkości v=25 m/s

Otrzymany czas przybliżamy do dwóch cyfr znaczących.

Powrót do treści zadania

Czas

Ruch po okręgu - 3 - przyspieszenie

4. Przyspieszenie dośrodkowe - wyprowadzenie wzoru, podstawienie danych i końcowy wynik

Zakładamy ruch samochodu ze stałą wartością prędkości - stosujemy prawa ruchu jednostajnego po okręgu oraz stosujemy model punktu materialnego - pomijamy rozmiary samochodu.

Powrót do treści zadania

Siła dośrodkowa

Ruch po okręgu

5. Wyprowadzenie wzoru na siłę dośrodkową i podstawienie danych

Obliczenie siły

Powrót do treści zadania

Siła dośrodkowa - wynik końcowy

Ruch po okręgu - 6 - siła dośrodkowa

6. Obliczenie wartości siły dośrodkowej

Powrót do treści zadania

8. Prędkość kątowa

Powrót do treści zadania

Prędkość kątowa

Ruch po okręgu Ruch po okręgu Ruch p o okręgu - 9  - droga

9. Droga

Powrót do treści zadania

Ruch po okręgu - 10

10. Współczynnika tarcia - wyprowadzenie wzoru i obliczenie wartości

Wzór na współczynnik tarcia

Ruch po okręgu - 11

11. Współczynnik tarcia - wyprowadzenie wzoru i podstawienie danych

Obliczenie współczynnika tarcia

ATOM

Mechanika

OPTYKA

grawitacja

Elektrostatyka

Magnetyzm

Prąd elektryczny

Energia

Szybkość ruchu

Kinematyka

RUCH PO OKRĘGU

Dynamika

Elektromagnetyzm

Rozpad promieniotwórczy gamma

Rozpad promieniotwórczy gamma

Z jądra emitowany jest kwant przenikliwego promieniowania elektromagnetycznego.

Liczba masowa jądra nowego jest taka sama jak jądra pierwotnego.

Liczba atomowa jądra nowego jest taka sama jak jądra wyjściowego

ATOM

Mechanika

OPTYKA

grawitacja

Elektrostatyka

Magnetyzm

Prąd elektryczny

Energia

Szybkość ruchu

Kinematyka

RUCH PO OKRĘGU

Dynamika

Elektromagnetyzm

Potrzebujesz pomocy z historii starożytnej?

Oto kilka przydatnych linków

Starożytny Rzym

Ancient Rome - po angielsku

Starożytny Egipt

Starożytna Grecja

Ancient Greece - po angielsku

Dziedzictwo kulturowe okolic Ełku na Mazurach

Fotografie palm wielkanocnych

Fotografie pisanek wielkanocnych

Pisanki i palmy na Mazurach - artykuł

Przykłady różnych rozpadów promieniotwórczych

rozpad alfa rozpad beta minus
rozpad beta plus rozpad gamma

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?

Fizyka potrzebna

Zjawisko fotoelektryczne zewnętrzne

Wartość siły Ziemia-Księżyc

Grawitacja

Względność prędkości

Siła elektrodynamiczna.

Mechanika - spis zadań

Optyka - spis

Termodynamika - spis

Elektromagnetyzm - spis

Drgania - spis

Fizyka - ogólnie

Atom - spis

Kinematyka - ruch po okręgu

Elektrostatyka

Magnetyzm - spis

Prąd elektryczny

Optyka geometryczna - spis

Siła Lorentza

Ruch z tarciem

Szybkość średnia

Soczewka cienka

Gaz doskonały – spis rozwiązanych zadań

Zjawisko fotoelektryczne - spis zadań

Słownik

Powiększenie mikroskopu

Powiększenie lupy

Optyka - okulary

Hydrostatyka

Siła dośrodkowa

ognisko soczewki

Spisy rozwiązanych zadań

Przemiana adiabatyczna

ATOM

Mechanika

OPTYKA

grawitacja

Elektrostatyka

Magnetyzm

Prąd elektryczny

Energia

Szybkość ruchu

Kinematyka

RUCH PO OKRĘGU

Dynamika

Elektromagnetyzm

Rzuty

Kilka linków z historii

Strony po polsku i po angielsku

Starożytny Rzym

Ancient Rome - po angielsku

Starożytny Egipt

Starożytna Grecja

Ancient Greece - po angielsku

Dziedzictwo kulturowe

Strony o Rzymie po polsku

Starożytny Rzym

Imperium Rzymskie

Historia Rzymu

Remus i Romulus

Mitologia rzymska

Bogowie Rzymscy

Chrześcijaństwo

Prawo rzymskie

Architektura

Koloseum

Pompeje

Juliusz Cezar

Śmierć Cezara

Marek Antoniusz

Sztuka

J. C. Szekspira

Wojny z Kartaginą

Wojny w Galii

Społeczeństwo

Życie codzienne

Historycy

Transport i drogi

Monety Rzymskie

Wirtualna wycieczka

Dziedzictwo kulturowe okolic Ełku na Mazurach

Fotografie palm wielkanocnych

Fotografie pisanek wielkanocnych

Pisanki i palmy na Mazurach - artykuł