Strona na telefon

Spisy zadań

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

327. Prędkość liniowa w ruchu po okręgu.

Zadanie

Pozioma tarcza w kształcie koła obraca się wokół pionowej osi.

Jeden z wybranych punktów tarczy znajduje się na brzegu tarczy, drugi w odległości r -d cm od środka tarczy.

Prędkość liniowa punktu znajdującego się na brzegu tarczy wynosi v m/s, prędkość liniowa drugiego punktu równa jest u m/s

Obliczyć:

promień tarczy r;
okres obiegu tarczy T;
ilość obiegów tarczy w ciągu jednej sekundy f;
prędkość kątową tarczy ω.

Rozwiązanie

1. Wielkości występujące w zadaniu

Wielkości wystepujące w zadaniu

2. Wzory na okres obiegu

Wzory na okres obiegu

3.Wyprowadzenie wzoru na promień tarczy

Wyprowadzenie wzoru na odległość d

4. Wyprowadzenie wzoru na okres obiegu

Wyprowadzenie wzoru na okres obiegu

5. Wyprowadzenie wzoru na częstotliwość

Wyprowadzenie wzoru na częstotliwość

6. Wyprowadzenie wzoru na prędkość kątową

Wyprowadzenie wzoru na prędkość kątową

7. Wyprowadzenie wzoru na prędkość kątową

Wyprowadzenie wzoru na prędkość kątową

Przykład liczbowy

Zadanie

Pozioma tarcza w kształcie koła obraca się wokół pionowej osi.
Jeden z wybranych punktów tarczy znajduje się na brzegu tarczy, drugi w w odległości o 20cm bliżej środka tarczy.
Prędkość liniowa punktu znajdującego się na brzegu tarczy wynosi 2m/s, prędkość liniowa drugiego punktu - 1,2 m/s.

Obliczyć:

promień tarczy r;

okres obiegu tarczy T;

ilość obiegów tarczy w ciągu sekundy f;

prędkość kątową ω tarczy

Dane i szukane wielkości

Dane i szukane wielkości

Obliczenie promienia tarczy

Obliczenie promienia tarczy

Obliczenie okresu obrotu

Obliczenie okresu obrotu

Obliczenie częstotliwości obrotów

Obliczenie częstotliwości obrotów

Obliczenie prędkości kątowej

Obliczenie prędkości kątowej

Ważne pojęcia mechaniki

Mechanika:

kinematyka

statyka

dynamika.

Kinematyka - zajmuje się opisem ruchu, bez podawania przyczyn zmian ruchu.

Ruch po okręgu to szczególny przykład ruchu, w którym torem jest okrąg o promieniu r i środku O.

Ruch jednostajny po okręgu to ruch, w którym wartość prędkości jest stała.

W ruchu po okręgu zmienia się ciągle kierunek prędkości (kierunek ruchu).

Prędkość liniowa w ruchu po okręgu to wartość prędkości chwilowej (lub prędkość pokonywania drogi - szybkość).

Prędkość kątowa ω w ruchu po okręgu to iloraz kąta, który zakreśla promień wodzący przez czas, w którym ten kąt został zakreślony.

Zadanie

Pozioma tarcza w kształcie koła obraca się wokół pionowej osi.
Jeden z wybranych punktów tarczy znajduje się na brzegu tarczy, drugi w odległości r -d cm od środka tarczy.
Prędkość liniowa punktu znajdującego się na brzegu tarczy wynosi v m/s, prędkość liniowa drugiego punktu równa jest u m/s.

Obliczyć:

promień tarczy r;

okres obiegu tarczy T;

ilość obiegów tarczy w ciągu jednej sekundy f;

prędkość kątową ω tarczy.

Rozwiązanie

Wykorzystamy pojęcia i wielkości opisujące ruch po okręgu, analogiczne do ruchów prostoliniowych (prędkość liniowa, droga) i nowe (prędkość kątowa)

.

Zakładamy, że prędkość ruchu ma stała wartość. Ruch po okręgu jest ruchem krzywoliniowym, więc musi zmieniać się wektor prędkości.

W ruchu ze stałą wartością prędkości zmienia się tylko kierunek. Przyspieszenie w takim ruchu powoduje więc wyłącznie zmianę kierunku prędkości.

W ruchu jednostajnym po okręgu możemy więc nie rozróżniać prędkości i szybkości.

Skorzystamy więc z zależności szybkość równa się ilorazowi drogi przez czas ruchu.

W ruchu takim czas każdego obiegu jest taki sam - nazywamy go okresem obiegu.

Ilość pełnych obiegów w jednostce czasu to iloraz jednostki czasu przez czas jednego obiegu (okres obiegu).

Prędkość kątowa to iloraz kąta zakreślonego przez promień okręgu (wyznaczony przez poruszający się punkt) przez czas, w jakim ten kąt został zakreślony.

Dla pełnego obiegu kątem tym jest 2 π (2 pi) a czasem okres obiegu.

Wyprowadzimy zależności umożliwiające obliczenie szukanych wielkości.

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

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.

Rozwiązane zadania z kinematyki

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

p>Wielkości opisujące ruch ciała - przykłady obliczania - przemieszczenie ciała - wektor zmiany położenia ciała.

Obliczanie szybkości średniej ruchu ciała.

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v. Obliczyć siłę F działającą na pocisk w desce. Przyjąć odpowiednie założenia.

Rozwiązanie

Dwa ciała o różnych masach poruszają się z takim samym przyspieszeniem. Ciało m2 ma masę 3 razy większą niż ciało m1. Siła działająca na ciało m2 jest równa 12 N.
Jaka siła działa na ciało m1?
Warunek - nie obliczać wartości przyspieszenia.

Z miasta A do B samochód przemieszczał się ze średnią szybkością v1=80 km/h. Drogę powrotną przebył z szybkością średnią v2=50km/h. Jaka była średnia szybkość samochodu w czasie całej jazdy (czasu postoju nie wliczamy)?

Dwa kilogramy wody o temperaturze 10 stopni Celsjusza ogrzano do temperatury wrzenia w czajniku elektrycznym w ciągu 15 minut. Oporność R grzałki czajnika równa jest 25 omów.
Jakim napięciem U zasilany był czajnik? Straty energii pomijamy.
Ciepło właściwe wody c równe jest 4200 dżuli na kilogram i stopień Celsjusza. Rozwiązanie zadania

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

Oporność zastępcza układu oporników

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

1074_słownik_g

1074_słownik_s

1074_słownik_l

Spisy rozwiązanych zadań

ATOM

Mechanika

OPTYKA

grawitacja

Elektrostatyka

Magnetyzm,

<

Prąd elektryczny,

Energia,

Szybkość ruchu,

Kinematyka,

RUCH PO OKRĘGU,

Dynamika,

Elektromagnetyzm

Rzuty

Kilka linków z historii

Starożytny Rzym

Ancient Rome - po angielsku

Starożytny Egipt

Starożytna Grecja

Ancient Greece - po angielsku

Dziedzictwo kulturowe

Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie

ATOM,

Mechanika,

OPTYKA,

grawitacja,

Elektrostatyka,

Magnetyzm,

Prąd elektryczny,

Szybkość ruchu,

Kinematyka

RUCH PO OKRĘGU

Dynamika

Elektromagnetyzm

Rzuty