Strona na telefon

372. Przykład zastosowania drugiej zasady dynamiki.

Zadanie

Ciało o masie m porusza się po poziomym torze wzdłuż linii prostej. Na ciało to działa zewnętrzna siła F wzdłuż kierunku ruchy oraz siła tarcia T. Współczynnik tarcia między ciałem a podłożem jest stały i równy f.

Obliczyć:
a) siłę powodującą zmianę prędkości;
b) przyspieszenie (opóźnienie) ciała

Mechanika.

Kinematyka.

Przyspieszenie średnie.

Czas ruchu.

Dynamika.

Zasady dynamiki Newtona.

Siła wypadkowa.

Siła tarcia.

Pęd ciała.

Zmiana pędu ciała.

Pędowa postać drugiej zasady dynamiki.

Zadanie

Ciało o masie m porusza się po poziomym torze wzdłuż linii prostej. Na ciało to działa zewnętrzna siła wzdłuż kierunku ruchy oraz siła tarcia. Współczynnik tarcia między ciałem a podłożem jest stały i równy f.

Obliczyć:
a) siłę powodującą zmianę prędkości;
b) przyspieszenie (opóźnienie) ciała;

Druga zasada dynamiki obowiązuje w inercjalnych układach odniesienia. Mówi ona, ze ciało porusza się ruchem przyspieszonym pod wpływem wypadkowej siły działającej na to ciało. Przyspieszenie ciała jest wprost proporcjonalne do wypadkowej siły. Większa wypadkowa siła powoduje większe przyspieszenie ciała.

Stałą proporcjonalności w drugiej zasadzie dynamiki jest odwrotność masy. Sformułowanie to dotyczy w pewnym przedziale czasu ciała o stałej masie, a w pewnej wybranej chwili dowolnego ciała przy uwzględnieniu masy ciała w tej chwili. Masa samochodu zmniejsza się w trakcie jazdy, bo zużywane jest paliwo. Jeszcze wyraźniej zmiana masy ciała występuje w przypadku samolotów lub rakiet.

W dalszej części rozważań będziemy zakładać, że masa ciała jest stała. Inaczej będziemy zakładać, że ciało nie zmienia się, jest cały czas takie samo.

W przypadku ruchu po jakimkolwiek podłożu musimy na ogół uwzględniać tarcie. Tarcie występuje zawsze pomiędzy powierzchniami ciał, które stykają się ze sobą i poruszają się lub siła zewnętrzna "usiłuje" wprawić ciało w ruchu.

W dalszym ciągu będziemy zakładać, że ciała poruszają się w chwili początkowej. Za układ odniesienia będziemy brać podłoże ściśle związane z "Laboratorium". Inaczej będziemy mówić o układzie "Laboratorium".

Wartość siły tarcia jest równa iloczynowi stałej (współczynnika tarcia) i wartości siły nacisku. Współczynnik tarcia ma stała wartość dla określonych dwóch powierzchni i warunków, w których obserwujemy tarcie. Siła tarcia ma zawsze zwrot przeciwny do zwrotu prędkości i zwrot przeciwny do zwrotu siły wymuszającej ruch. Kierunek siły tarcia jest zgodny z kierunkiem prędkości i kierunkiem siły wymuszającej ruch.

(72kB) Ciało o masie m porusza się po poziomym torze wzdłuż linii prostej. Na ciało to działa zewnętrzna siła wzdłuż kierunku ruchy oraz siła tarcia. Współczynnik tarcia między ciałem a podłożem

Przykład zastosowania drugiej zasady dynamiki.

Samochód o masie 800 kg porusza się w pewnej chwili z prędkością 18 km na godzinę. Współczynnik tarcia między kołami samochodu a podłożem jest równy 0,7. Silnik wywiera na podłoże siłę (styczną do podłoża) o wartości 7000N.

Z jakim przyspieszeniem porusza się ten samochód?
Po jakim czasie samochód uzyska prędkość 72 km na godzinę, jeśli założymy, że przyspieszenie było stałe?

(81kB) Samochód o masie 800 kg porusza się w pewnej chwili z prędkością 18 km na godzinę. Współczynnik tarcia między kołami samochodu a podłożem jest równy 0,7. Silnik wywiera na podłoże siłę ...
FIZYKON - Słowniczek - Siła wypadkowa

Wzory z fizyki = wzory potrzebne do rozwiązywania zadań

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)

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=50 km/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?