Każdy chce umieć, nie każdy chce się uczyć
  Strona główna    Ruch    Siły    Energia    Prąd   Atom 

Bez znajomości fizyki można dobrze życ, ale co tracimy?

Co wpisać do wyszukiwarki?
zachowanie, pęd, energia, fotoelektryczne, atom, kinematyka, mechanika, dynamika, elektromagnetyzm, optyka, termodynamika, elektryczność

Twoja wyszukiwarka
Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie
Spisy zadań

Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika)

120. Ruch i tarcie

Zadanie
Klocek ma masę m=(3,00±0,001)kg. Klocek został wprawiony w ruch i następnie utrzymywana była stała prędkość klocka.

Klocek ruchem jednostajnym prostoliniowym został przesunięty na odległość s=(2,00±0,01)m.

Współczynnik tarcia kinetycznego między klockiem a stołem jest stały i równa się f=0,25±0,01.

Obliczyć przyrost energii wewnętrznej układu stół-klocek w trakcie przesuwania ruchem jednostajnym prostoliniowym.

343. Kinematyka - spis

ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,    

Tarcie i ruch

Zawsze, gdy dwa ciała stykają się w trakcie ich względnego ruchu, występuje tarcie. Powoduje ono zamianę energii mechanicznej poruszającego się ciała w energię wewnętrzną (nieuporządkowaną).

Klocek spoczywa na poziomym stole w laboratorium na Ziemi.

Przykład obliczania przyspieszenia ruchu

Zadanie
Klocek ma masę m=(3,00±0,001)kg. Klocek został wprawiony w ruch i następnie utrzymywana była stała prędkość klocka.

Klocek ruchem jednostajnym prostoliniowym został przesunięty na odległość s=(2,00±0,01)m.

Współczynnik tarcia kinetycznego między klockiem a stołem jest stały i równa się f=0,25±0,01.

Obliczyć przyrost energii wewnętrznej układu stół-klocek w trakcie przesuwania ruchem jednostajnym prostoliniowym.

Ważne pojęcia potrzebne do rozwiązania zadania


Zjawiska

Ruch

Tarcie

Cieplny przepływ energii

Wielkości

Masa

Przesunięcie

Siła

Ciężar

Siła nacisku

Współczynnik tarcia

Siła tarcia


Na ciało o masie m spoczywające na poziomym torze zaczyna w pewnej chwili działać
pozioma niezrównoważona siła o stałej wartości
F.
Jaką drogę s przebędzie ciało w ciągu czasu t działania siły?



Jaką wartość ma pierwsza
prędkość kosmiczna dla planety
o rozmiarach Ziemi i masie k razy większej niż Ziemia?

Energia

„Energia jest wielkością fizyczną ciała lub układu ciał, która polega na zdolności ciała (układu) do wykonania pracy.” [1]

O energii mówi się i pisze bardzo dużo. Jednak trudno określić czym jest energia. Znacznie łatwiej jest zdefiniować i zmierzyć zmiany energii. Jeśli nad ciałem lub całym układem ciał zostanie wykonana praca przez siły zewnętrzne, to energia ciała (lub częściej całego układu) rośnie. W sytuacji, gdy ciało wykona pracę nad innym ciałem, to energia tego ciała maleje. Wyróżniamy różne rodzaje energii – energię mechaniczną, energię wewnętrzną, energię fal, energię świetlną, energię promieniowania, energię jądrową, energię grawitacyjną, energię elektryczną, energię chemiczną. Jednostką energii jest dżul. Jest to bardzo mała jednostka w praktycznych zastosowaniach. Stosujemy wielokrotności dżula – kilodżule, megadżule, gigadżule, a także inne – kilowatogodziny i kalorie.

ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,    

Energia wewnętrzna

„Energią wewnętrzną układu bardzo wielu cząsteczek nazywamy sumę energii kinetycznych ruchów cząsteczek (molekuł) ciała oraz energii potencjalnych ich wzajemnego oddziaływania.”[2]

Dla gazów pod niskim ciśnieniem można pominąć energię potencjalną wzajemnego oddziaływania cząsteczek (drobin) gazu. Nie można jej pominąć, gdy gazy są sprężone – znajdują się pod dużym ciśnieniem czyli, gdy średnie odległości między drobinami gazu są mniejsze. W cieczach cząsteczki stykają się ze sobą, tak więc energia potencjalna wzajemnego ich oddziaływania jest duża i nie można jej pomijać. W cieczy cząsteczki poruszają się chaotycznie i mogą przemieszczać się w całej objętości naczynia. Podobnie blisko siebie są cząsteczki ciała stałego. W tym przypadku cząsteczki ciała poruszają się w ograniczonym obszarze – wykonują w zasadzie wyłącznie drgania.

Jaka wartość ma
pierwsza prędkość kosmiczna
dla planety o masie Ziemi i promieniu p razy większym niż Ziemia?

Praca mechaniczna

Przyspieszenie

Prędkość


Jednostki

Jednostki układu SI

Podstawowe

Metr

Kilogram

Dżul

Niuton

Prawa

I zasada dynamiki

Druga zasada dynamiki

Pierwsza zasada termodynamiki

Skalary

Wektory

Iloczyn skalarny


Rozwiązanie







Zadanie


Jaką wartość ma
pierwsza prędkość kosmiczna dla planety
o masie k razy większej niż Ziemia i promieniu p razy większym niż promień Ziemi?



Przykłady obliczania
energii kinetycznej
różnych ciał (różne masy i różne prędkości)



Obliczymy
natężenie pola grawitacyjnego
o masie k razy większej niż Ziemia i promieniu p na wysokości 1km nad Ziemią i na wysokości 10km nad Ziemią. Następnie porównamy otrzymane wyniki metodą różnicową i metodą ilorazową



343. Kinematyka - spis

A co zrobić z liczbami podanymi w nawiasach? Oznaczają one dokładność podanych wartości.

Najprostszy sposób w naszym przypadku to dokonać jeszcze dwa razy obliczeń:

a) dla wartości pomniejszonych ;

b) dla wartości powiększonych.

Najpierw obliczenia po pomniejszeniu

Teraz dla wartości powiększonych

Co wynika z tych obliczeń?
Powrót na początek strony

Kilka wniosków:

1) Nie otrzymamy poprawnego wyniku, gdy liczby w działaniach będą miały różną ilość cyfr znaczących.

2) O dokładności iloczynu decyduje czynnik, który ma najmniejszą ilość cyfr znaczących.

3) Nie warto spisywać z kalkulatora wszystkich cyfr w otrzymanym wyniku - nic one nie mówią, a obciążają czas.

4) Niektóre wielkości warto potraktować czasami jako wielkości stałe - w zadaniu jest nią wartość przyspieszenia grawitacyjnego na powierzchni Ziemi.

5) Warto obliczyć dokładność względną wartości podanych w zadaniu.

Dokładność końcowego wyniku jest mniejsza niż wartości podanej najmniej dokładnie w danych.

Przykład obliczania przyspieszenia ruchu

[1] Mieczysław Sawicki „Vademecum gimnazjalisty. Fizyka” Wydawnictwo „KRAM” Warszawa 2004 s. 51

Na ciało o masie m spoczywające na poziomym torze zaczyna w pewnej chwili działać
pozioma niezrównoważona siła o stałej wartości
F.
Jaką drogę s przebędzie ciało w ciągu czasu t działania siły?

[2] Mieczysław Sawicki „Vademecum gimnazjalisty. Fizyka” s. 85

Jaką wartość ma pierwsza
prędkość kosmiczna dla planety
o rozmiarach Ziemi i masie k razy większej niż Ziemia?
Zawsze, gdy dwa ciała stykają się w trakcie ich względnego ruchu, występuje tarcie. Powoduje ono zamianę energii mechanicznej poruszającego się ciała w energię wewnętrzną (nieuporządkowaną).



Jaka wartość ma
pierwsza prędkość kosmiczna
dla planety o masie Ziemi i promieniu p razy większym niż Ziemia?



Jaką wartość ma
pierwsza prędkość kosmiczna dla planety
o masie k razy większej niż Ziemia i promieniu p razy większym niż promień Ziemi?



Przykłady obliczania
energii kinetycznej
różnych ciał (różne masy i różne prędkości)



ATOM,       Mechanika,      OPTYKA,      grawitacja,    Elektrostatyka,      Magnetyzm,    Prąd elektryczny,       Energia,    Szybkość ruchu,    Kinematyka,         RUCH PO OKRĘGU,    Dynamika,       Elektromagnetyzm,     Rzuty,    

Obliczymy
natężenie pola grawitacyjnego
o masie k razy większej niż Ziemia i promieniu p na wysokości 1km nad Ziemią i na wysokości 10km nad Ziemią. Następnie porównamy otrzymane wyniki metodą różnicową i metodą ilorazową

Budowa atomu - Ile jest elektronów, nukleonów, protonów w atomie konkretnego pierwiastka?

Praca mechaniczna stałej siły - przykłady obliczeń.

Energia mechaniczna ciała - przykłady wykorzystania zasady zachowania

Energia kinetyczna ciała - przykłady obliczeń

Przykłady obliczania siły dośrodkowej. Zestawy przykładów uwzględniające różne wartości masy ciał, prędkości ruchu po okręgu i promienia tego okręgu.

Satelita geostacjonarny - jakie warunki musi spełniać satelita, by był stale nad tym samym punktem Ziemi?

Energia potencjalna grawitacyjna w jednorodnym polu grawitacyjnym

Obliczenie masy Słońca Jak zmierzyć masę Słońca? Jakie dane są do tego potrzebne?

Przemiana adiabatyczna gazu doskonałego

Pierwsza prędkość kosmiczna dla Ziemi. Z jaką prędkością porusza się sztuczny satelita Ziemi?

Obliczenie granicznej długości fali świetlnej wywołującej zjawisko fotoelektryczne w cezie.

  2013-04-11



Co wpisać do wyszukiwarki?
zachowanie, pęd, energia, fotoelektryczne, atom, kinematyka, mechanika, dynamika, elektromagnetyzm, optyka, termodynamika, elektryczność

Twoja wyszukiwarka

Pomoc z matematyki

Rozwiązane zadania i przykłady z matematyki


Pomoc z historii

Co było powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?


kontakt