Ćwiczenia - Zasady dynamiki Newtona

Nasza ocena:

3
Pobrań: 49
Wyświetleń: 1484
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Ćwiczenia - Zasady dynamiki Newtona - strona 1 Ćwiczenia - Zasady dynamiki Newtona - strona 2 Ćwiczenia - Zasady dynamiki Newtona - strona 3

Fragment notatki:

Ćwiczenia 3
W. Chemii, semestr 1, 2009/10
1. Zasady dynamiki Newtona
Uważnie przeczytaj wykład 2. Spróbuj samodzielnie zrobid przykłady z wykładu, a następnie przystąp do
rozwiązywania poniższych zadao.
1. Gdy jądro wychwytuje rozproszony neutron, musi go zatrzymad na drodze równej średnicy jądra. Siła, jaką działa ono wówczas na neutron, a która skleja ze sobą cząstki w jądrze, jest poza nim praktycznie równa zeru. Załóż, że
jądro o średnicy
może wychwycid neutron o początkowej wartości prędkości nie większej niż
. Wyznacz wartośd siły, zakładając, że jest ona stała w obszarze jądra. Masa neutronu wynosi
kg.
2. Dwa stykające się ze sobą klocki leżą na stole, po którym mogą się poruszad bez tarcia. Do większego klocka
przykładamy siłę poziomą . (a) Wyznacz wartośd siły, jaka działają na siebie klocki, jeśli
a
N. (b) Wykaż, ze jeśli siłę o takiej samej wartości, lecz przem1
ciwnym zwrocie przyłożymy do mniejszego klocka, to siła, jaką będą na
siebie działad klocki będzie miała wartośd 2,1 N, różną od otrzymanej w
punkcie (a). Wyjaśnij, dlaczego! (c) Jak zmieniłby się wynik, gdyby
uwzględnid siłę tarcia i przyjąd współczynnik tarcia kinetycznego
?
kg,
kg,
m2
3. Samolot ratowniczy lecący z prędkością 198,0m/h na stałej wysokości 500m, ku punktowi znajdującemu się
bezpośrednio nad rozbitkiem, zmagającym się z falami, musi wypuścid kapsułę ratowniczą tak, aby wpadła do
wody możliwie blisko rozbitka. (a) ) Wyznacz prędkośd kapsuły w chwili, gdy wpada ona do wody; wyraź ją za
pomocą wektorów jednostkowych oraz przez długośd i kierunek. (b) Wyznacz kąt, pod jakim pilot widzi rozbitka w
chwili najbardziej odpowiedniej do zwolnienia kapsuły. (c) Znajdź równanie toru kapsuły.
y
x

tor kapsuły
h
kierunek obserwacji
xk
1
Metoda rozwiązywania zadania:
Patrząc na rysunek widzimy, że
, gdzie współrzędną rozbitka w kierunku poziomym i jednocześnie współrzędną kapsuły, gdy uderzy w wodę. Musimy zatem znaleźd zależnośd
oraz
rozwiązując równanie ruchu kapsuły.
1. Zastanów się, jakie siły działają na kapsułę i zapisz równanie ruchu (drugie prawo Newtona) oraz
warunki początkowe, czyli prędkośd i położenie w chwili początkowej.
2. Zastąp równanie ruchu wektorowe równaniami skalarnymi, znajdź składowe przyspieszenia i zastanów się, jaki charakter będzie miał ruch wzdłuż każdej osi.
3. Korzystając ze wzorów podanych na wykładzie znajdź składowe wektora prędkości, a następnie
położenia.
4. Rozważ ruch kapsuły w kierunku pionowym; wiedząc, że znajduje się na wysokości h nad rozbitkiem możesz wyznaczyd czas jej spadania z równania
.
5. Znaleziony czas po podstawieniu do
pozwoli znaleźd odległośd rozbitka od samolotu w
kierunku poziomym, czyli .
6. Teraz mamy już wszystkie wielkości potrzebne do wyznaczenia kąta! Sprawdź, czy dostałeś
.
4. Do kooca nieważkiej i nierozciągliwej liny przerzuconej przez nieruchomy bloczek umocowany jest klocek o
masie m1. Drugi koniec liny przywiązano do klocka o masie m2, znajdującego się na równi pochyłej o kącie nachylenia

(…)

…, z zachowaniem odpowiednich proporcji!). Kiedy do ruchu klocka zastosujesz pierwsze prawo dynamiki, drugie? Napisz odpowiednie równania. (2p) c. Podaj wektory sił akcji- reakcji i zaznacz na rysunku w przypadku klocka spoczywającego na stole (1p) c. Jak rozumiesz stwierdzenie: Świat mechaniki klasycznej jest deterministyczny? Podaj przykłady. (2p) Podaj ograniczenia w stosowaniu praw dynamiki klasycznej. (2p)
2. a. W oparciu o pierwszą zasadę dynamiki zdefiniuj inercjalny układ odniesienia. Podaj przykłady takich układów i
uzasadnij swój wybór. Zastanów się, czy w warunkach ziemskich możesz podać taki układ, który byłby układem inercjalnym. (3p) b. Wyprowadź wzory transformacji Galileusza – czego ona dotyczy? (2p) c. Omów zasadę względności Galileusza. (2p) d. Kiedy transformacji Galileusza nie można stosować…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz