1. dwa jednakowe ciała, kazde o masie m, oddzialowuja na siebie wzajemnie siła grawitacji F. odleglosc miedzy tymi cialami wynosi r. Jak zmieni sie sila grawitacji gdy:
a) trzykrotnie zmniejszymy odleglosc między nimi
b) oba ciala zastapimy cialami o pieciokrotnie wiekszej masie
2. pan Mietek o masie 80 kg staje na wadze umiesczonej w windzie. ile wynosi wskazanie wagi gdy:
a) winda ruszą się w górę z przyspieszeniem o wartości 2m/s²
b) winda ruszą się w dół z przyspieszeniem o wartości 2m/s²
3. oblicz współczynnik tarcia kinetycznego klocka o masie 5kg na powierzchnie jeśli po przyłożeniu siły o wartości 40N ciało zatrzymało się
proszę o szybką odpowiedź!!
a) trzykrotnie zmniejszymy odleglosc między nimi
b) oba ciala zastapimy cialami o pieciokrotnie wiekszej masie
2. pan Mietek o masie 80 kg staje na wadze umiesczonej w windzie. ile wynosi wskazanie wagi gdy:
a) winda ruszą się w górę z przyspieszeniem o wartości 2m/s²
b) winda ruszą się w dół z przyspieszeniem o wartości 2m/s²
3. oblicz współczynnik tarcia kinetycznego klocka o masie 5kg na powierzchnie jeśli po przyłożeniu siły o wartości 40N ciało zatrzymało się
proszę o szybką odpowiedź!!
Odpowiedź:
1.a) Siła grawitacji między dwoma ciałami jest wprost proporcjonalna do ich mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi. Zmniejszenie odległości trzykrotnie spowoduje wzrost siły grawitacji dziewięciokrotnie (3^2 = 9), więc nowa siła grawitacji między ciałami wyniesie 9F.
b) Zastąpienie ciał o masie m ciałami o masie 5m spowoduje zwiększenie siły grawitacji pięciokrotnie (5m * G = 5 * m * G), więc nowa siła grawitacji między ciałami wyniesie 5F.
2.a) W windzie działają dwie siły: siła ciężkości, czyli waga pana Mietka (Fg = m * g), oraz siła przyspieszenia wynikająca z ruchu windy (Fa = m * a), gdzie a to przyspieszenie ruchu windy. Wskazanie wagi wynosi sumę tych sił: Fw = Fg + Fa. Z uwagi na to, że winda rusza się w górę, to siła przyspieszenia jest skierowana ku górze, a więc wartość siły przyspieszenia wynosi a = 2 m/s². Wartość wskazania wagi wynosi: Fw = m * g + m * a = 80 kg * 9.81 m/s² + 80 kg * 2 m/s² = 866.8 N.
b) W tym przypadku siła przyspieszenia jest skierowana w dół, a więc wartość siły przyspieszenia wynosi a = 2 m/s² (z minusem). Wartość wskazania wagi wynosi: Fw = m * g + m * a = 80 kg * 9.81 m/s² - 80 kg * 2 m/s² = 626.8 N.
3.Współczynnik tarcia kinetycznego opisuje siłę tarcia, która działa między dwoma powierzchniami w kontakcie, gdy jedna z nich porusza się względem drugiej. Wzór na siłę tarcia kinetycznego to F = k * N, gdzie k to współczynnik tarcia kinetycznego, a N to siła reakcji normalnej. W przypadku, gdy klocek zatrzymuje się, to siła tarcia kinetycznego jest równa sile przyłożonej (drugiej z trzecich zasad dynamiki), czyli F = 40 N. Siła reakcji normalnej jest równa sile ciężkości, czyli N = m * g = 5 kg * 9.81 m/s² = 49.05 N. Współczynnik tarcia kinetycznego wynosi: k = F/N = 40 N / 49.05 N = 0.815.