Zadania różne

Z gr. φύσις (przyroda) - nauka o przyrodzie w najszerszym znaczeniu tego słowa. Fizyka w szkole, fizyka na studiach. Zadania domowe z fizyki. Doświadczenia fizyczne.
Brendamed
Posty: 1
Rejestracja: 13 lut 2014, o 11:03

Zadania różne

Post autor: Brendamed »

Witam. Mam problem z kilkoma zadaniami. Byłabym wdzięczna za podpowiedzi, pomoc

1. Czynnikiem tłumiącym małe drgania jest siła:
a) odwrotnie proporcjonalna do prędkości
b) proporcjonalna do prędkości
c) proporcjonalna do przyspieszenia
d) proporcjonalna do wychylenia
Tu zaznaczyłabym D.

2. Piłka o masie 0,5kg uderza w ścianę z prędkością 10m/s i odbija się z prędkością 17m/s. Jeżeli czas zderzenia trwa 0,1s to średnia siła działająca na ścianę jest równa: 15, 85, 50 czy 100N
i tu według wzoru vśr= m(v1-v2)/t= 15N

3. Wewnątrz sześcianu o boku a znajdują się dwa elektrony o łądunku e i proton, strumień pola elektrycznego przechodzący przez powierzchnię tego sześcianu równa się:
a) e/6epsylon
b) e^2/epsylon
c) e/epsylon
d) e^2/a^2epsylon
elektron ma ładunek -e, a proton +e?

4. Jak zmieni się E potencjalna spadającego swobodnie kamienia w próżni:
a) przez cały czas ruch zmienia się jednostajnie
b) szybciej zmienia się na początku ruchu
c) szybciej zmienia się przy końcu ruchu
d) nie zmienia się wcale- przez cały czas pozostaje stała
coś? ktoś? Mógłby ktoś to wytłumaczyć?

5. Prędkość naładowanej cząstki poruszającej się w jednorodnym polu magnetycznym równolegle do linii pola:
a) rośnie niejednostajnie
b) maleje jednostajnie
c) rośnie jednostajnie
d) rośnie lub maleje jednostajnie

6. W dwóch nieinercjalnych układach odniesienia, z których 1 spoczywa, a 2 się porusza badano ruch punktu materialnego wyznaczając prędkość, przyspieszenie i i drogę. Uzyskane wyniki był:
a) a takie samo, v i s równe
b) v i s takie samo, a różne
c) wszystkie różne
d) wszystkie takie same
Ja bym dała A. A jaka byłaby jeszcze odpowiedź w przypadku dwóch układów inercjalnych?

7. Gdy pęd ciała rośnie proporcjonalnie do kwadratu czasu, to ciało porusza się ruchem:
niejednostajnie przyspieszonym?

Z góry dziękuję za pomoc
Adax82
Posty: 1519
Rejestracja: 2 lis 2013, o 19:42

Re: Zadania różne

Post autor: Adax82 »

Brendamed,
Na początek pewna uwaga: od kiedy to zadania z fizyki rozwiązuje się bez rysunku? Moi nauczyciele akademiccy egzekwowali to bezwzględnie wyrzucając takie kolo do kosza na oczach wszystkich, dając zero jako wynik. Ja aż tak restrykcyjny nie jestem bo staram się naprowadzić na „właściwe tory”, ale weź to bardzo poważnie pod uwagę. Rysunki z zadań w fizyce nie są „ozdobnikami” – są potrzebne i pomocne, dlatego są bezwzględnie wymagane.

Ad.1:
Na poziomie akademickim:

Tłumienie drgań opisuje funkcja:
1. x + 2ax + ω2x = 0. [ co oznacza: suma drugiej pochodnej wychylenia ( czyli przyspieszenia ) i pierwszej pochodnej wychylenia ( czyli prędkości ) po uwzględnieniu liniowego współczynnika „2a” i wychylenia ze współczynnikiem prędkości kątowej będącym w kwadracie równa się 0 ]

A rozwiązaniem tego zagadnienia jest funkcja :

x = Ae-at sin (ω1t + fi), dla a< ω

gdzie rozwiązaniem równania tłumienia drgań jest funkcja opisująca drgania harmoniczne o wykładniczo zmniejszającej się amplitudzie

2.
ω1 = (ω2 - a2)1/2.
Dla aω rozwiązaniem jest funkcja wykładnicza (tłumienie powoduje zanik drgań)

3.
W przypadku a = ω występuje tzw. tłumienie krytyczne (stan przejściowy pomiędzy tłumieniem wykładniczym a ruchem periodycznym).

Na poziomie licealnym tłumienie ( co w funkcji drgań reprezentowane jest przez pierwszą pochodną wychylenia z pewnym współczynnikiem ) jest proporcjonalne do prędkości – słynny współczynnik „cx” do obliczania aerodynamiki samochodów.

Jest tu jednak pewne „ale”. Współczynnik tłumienia wynikający z równania Bernouliego jest jednoznaczny: prędkość ośrodka V skutkuje kwadratową funkcją ciśnienia ( co przekłada się bezpośrednio na siłę dlatego że, ciśnienie*powierzchnia = siła ), oraz ciśnienie spiętrzenia ( stanowiące istotę tłumienia ) jest kwadratową funkcją prędkości: ro*V^2/2g, oraz liniową funkcją gęstości. Ale to „poza konkursem”.

Zatem jaka jest twoja odpowiedź na podstawie wskazówek ?
Adax82
Posty: 1519
Rejestracja: 2 lis 2013, o 19:42

Re: Zadania różne

Post autor: Adax82 »

Brendamed,
Na początek pewna uwaga: od kiedy to zadania z fizyki rozwiązuje się bez rysunku? Moi nauczyciele akademiccy egzekwowali to bezwzględnie wyrzucając takie kolo do kosza na oczach wszystkich, dając zero jako wynik. Ja aż tak restrykcyjny nie jestem bo staram się naprowadzić na „właściwe tory”, ale weź to bardzo poważnie pod uwagę. Rysunki z zadań w fizyce nie są „ozdobnikami” – są potrzebne i pomocne, dlatego są bezwzględnie wymagane.

ad.2:
Tylko i wyłącznie dla odbicia doskonale sprężystego prędkość przed odbiciem i po odbiciu są równe ( co do wartości, ale nie wektora ! ).
Zatem prędkość po odbiciu jest w praktyce mniejsza ( niż przed odbiciem ) ale nigdy większa ( najwyżej równa ). Jest tak dlatego, że w trakcie odbicia tracona jest energia i prędkość odbicia musi być mniejsza o stratę tej energii. Gdyby prędkość odbicia byłaby większa to albo był dodatkowy czynnika dający „kopa” albo masa ciała odbitego musiałaby się zmniejszyć – co nie wynika z warunków zadania. Myślę, że komuś się tu „pozajączkowało” z danymi, ale jedziemy dalej:
Podstawowe równanie: „pęd równa się popędowi” ( ale nie temu!, kosmate myśli teraz na bok! )
F*t = m*delta V
F = m*delta V/t
F = 0,5*( 17- -10m)/0,1 = 135 N ( zmiana wektora prędkości jest z 10 na minus 17 czyli delta V = 27 )
Każda z przedstawionych do zadania odpowiedzi jest błędna.
Ostatnio zmieniony 13 lut 2014, o 20:53 przez Adax82, łącznie zmieniany 2 razy.
Adax82
Posty: 1519
Rejestracja: 2 lis 2013, o 19:42

Re: Zadania różne

Post autor: Adax82 »

Brendamed,
Ad.3:
Prostackie zadanie – narysuj odpowiedni rysunek to powiem co dalej, a być może sam to rozwiążesz.
Nie ma rysunku – nie ma o czym mówić!

Ad.4:
1. Napisz wzór na energię potencjalną i energię kinetyczną
2. Pamiętaj, że cały czas obowiązuje zasada zamiany energii potencjalnej na energię kinetyczną: mV^2 = 2mgh
3. Zadanie umieszczono w próżni, żeby nie rozważać efektu tłumienia ruchu, związanego z prędkością.

Ad.5:
Zrób odpowiedni rysunek i wszystko zobaczysz. A jak nie zobaczysz, a będziesz mieć rysunek – to podpowiem
Ostatnio zmieniony 14 lut 2014, o 06:16 przez Adax82, łącznie zmieniany 2 razy.
Adax82
Posty: 1519
Rejestracja: 2 lis 2013, o 19:42

Re: Zadania różne

Post autor: Adax82 »

Brendamed,
Ad.6:
Zła odpowiedź

Ad.7:
Podpowiedź:
1. Jak pęd rośnie proporcjonalnie do kwadratu z czasu tzn. że funkcja pędu p = m*V rośnie tylko i wyłącznie z powodu wzrostu prędkości jako kwadratowej funkcji czasu, gdyż masa ciała nie zależy od prędkości.
2. Ciało porusza się ruchem jednostajnie przyspieszonym jeśli przyspieszenie jest stałe, czyli prędkość jest proporcjonalna do czasu ( FUNKCJA LINIOWA )
3. Jeśli prędkość jest kwadratową funkcją czasu to ruch jest NIEJEDNOSTAJNIE PRZYSPIESZONY.
ODPOWIEDZ
  • Podobne tematy
    Odpowiedzi
    Odsłony
    Ostatni post

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 2 gości