Question

Wagon kolejowy o masie 40 ton porusza się z prędkością 2m/s i uderza w drugi wagon. w wyniku szczepienia się obu wagonów poruszają się one razem z prędkością 1 m/s . Masa drugiego wagonu wynosi :
a: 10 ton
b: 20 ton
c:30 ton
d:40 ton

Sanki o masie 100 kg poruszaja sie pod działaniemm poziomej sily wypadkowej o wartosci 100N ruchem jednost. przyspieszonym. Mozemy powiedziec ze sanki te poruszaly sie z przyspieszeniem o wartosci :

a 0 m/s2
b 1 m/s2
c 10 m/s2
d 10000 m/s2

Tata popycha sanki z synem o łącznej masie 100kg poziomą siłą o wartości 100N przez 5 sekund. sanki uzyskują szybkość 4,5 m/s. Oblicz wartość całkowitej siły oporu działającej na sanki? Zakładamy ,że prędkość początkowa sanek wynosiła 0.

Proszę o obliczenia.

Answer 1

1) Z pędu: 

m1=40ton

v1=2m/s

v2=1m/s

m1*v1=(m1+m2)*v2 (bo są szczepione, czyli masy sumuję)

40*2m/s=(40+m2)*1m/s

80=40+m2

m2=40t

Odp: Masa drugiego wagonu także wynosi 40ton.

 

2) Z wzoru na siłę, F=ma

100N=100kg*a

a=1m/s2

Odp:B

 

3) Też z F=ma

F1=100N

Skoro w ciągu 5s, sanki osiągają prędkość 4,5m/s, to oznacza, że przyspieszenie jest równe:

v=at,

4,5m/s=5s*a,

a=0,9m/s2

Wiemy, że siła oporu będzie zmniejszać siłę F. Oznaczam opory F2.

F1-F2=100kg*0,9m/s2

100N-F2=90N

F2=10N

Answer 2

p1+p2=pc

m1v1+m2v2=mcvc

40000kg*2m/s + m2*0m/s=mc1m/s

80000 kgm/s / 1m/s=mc

80 000kg =mc

 

mc=m1-m2

mc-m1=m2

80000-40000=m2

40000kg=m2   odp. d

 

2. F=ma

F/m=a

100N/100kg=a

1m/s2=a  odp. b

 

zad. 3

W (praca sił tarcia) =Fs=delta E

Fs=[m(vp-vk)2)/2

F(at2)/2=[m(vp-vk)2)/2

F(v/t*t2)/2=[m(vp-vk)2)/2

F(vt)/2=[m(vp-vk)2)/2

F=(2mv2)/(2vt)

F=mv/t

F=(100kg*4,5m/s)/5s

F=90N

 

T=F1-F2

T=100N-90N=10N

 

Siła oporu (tarcie) działająca na te sanki ma wartość 10N.