PŘÍKLADY PRO PŘEDMĚT Fyzika I
FS - kombinované
Eva Janurová
2017
Kinematika 3
OPERACE S VEKTORY 3
Volný pád 4
Složené pohyby 5
Pohyb po kružnici 5
Síla 6
Síly při pohybu po kružnici 6
Třecí síla 7
Setrvačné síly 7
Práce, výkon, energie 7
Moment síly, moment setrvačnosti, práce, energie a výkon při rotačním pohybu 8
Hydrostatika 9
Hydrodynamika 10
Řešení: 10
Řešení: 10
Řešení: 10
Řešení: 10
Řešení: 11
Teplo 11
Elektrostatické pole 12
Elektrický proud 13
Kinematika
JEDNOTKY
Př: Upravte:
Řešení:
Př: Vyjádřete jednotku zrychlení v základních jednotkách SI.
Řešení:
Z definice
(Δ→ delta představuje změnu příslušné veličiny, )
Př: Určete fyzikální rozměr Newtonu (vyjádřete v základních jednotkách SI).
Řešení: [F] = N
Síla je určena z definičního vztahu .
Př: Určete fyzikální rozměr Joule (vyjádřete v základních jednotkách SI).
Řešení: [W] = J
Práce je určena z definičního vztahu .
OPERACE S VEKTORY
-
Dvě síly a jsou analyticky určené jako vektory osovými složkami ve stručném zápisu (6 N, 8 N, 0) a (0, 10 N, 0). Najděte třetí sílu , která vektorově sečtena se silami a dává nulovou výslednici. Určete hledanou sílu analyticky a graficky.
-
N a hmotný bod působí síly , a , jejichž průměty do os pravoúhlého systému x, y, z jsou
Najděte velikost a směr výslednice sil .
-
Autobus pohybující se rychlostí 43,2 km·h-1 zvětší svou rychlost během 10 s stálým zrychlením 1,8 m·s-2. Jakou dráhu během této doby urazí?
[s = 210 m]
-
Automobil jede rychlostí 72 km·h-1. Od okamžiku, kdy začne brzdit, zastaví za 10 sekund. Jak velké je jeho opačné zrychlení a jak velká je brzdná dráha auta?
[a = 2 m·s-2, s = 100 m]
-
Automobilista začne brzdit, přičemž velikost opačného zrychlení je 6,5 m·s-2, a než zastaví, urazí dráhu 45 m. Za jaký čas zastaví a jaká byla jeho počáteční rychlost?
[t = 3,7 s, v0 = 24,2 m·s-1]
-
Vlak se pohyboval rychlostí 86,4 km·h-1. Strojvedoucí začal rovnoměrně zpomaleně brzdit a během brzdění urazil dráhu 720 m. Za jaký čas zastavil a jaké bylo opačné zrychlení vlaku?
[t = 60 s, a = 0,4 m·s-2]
-
Automobil, který jede rychlostí 5 m·s-1, ztrojnásobí svou rychlost během 20 s. Jaké je jeho zrychlení a jakou dráhu přitom urazil?
[a = 0,5 m·s-2, s = 200 m]
-
Určete podle obrázku:
-
druh pohybu od nulté do čtvrté sekundy,
-
druh pohybu od čtvrté do šesté sekundy,
-
druh pohybu od šesté do osmé sekundy,
-
rychlost v páté sekundě,
-
dráhu, kterou těleso urazí od čtvrté do šesté sekundy,
-
zrychlení ve třetí sekundě,
-
dráhu, kterou těleso urazí během prvních dvou sekund,
-
dráhu, kterou urazí od druhé do čtvrté sekundy,
-
pohyb, kterým se pohybuje od šesté do osmé sekundy,
-
zpomalení pohybu od šesté do osmé sekundy,
-
dráhu, kterou urazí od šesté do osmé sekundy.
Volný pád
(odpor vzduchu zanedbejte)
-
Kámen padá z výšky 20 m. Jakou dobu padal?
[t = 2 s]
-
Kámen padá volným pádem z výšky 1,3 m. Jaká je jeho rychlost při dopadu?
[v = 5,05 m·s-1]
-
Těleso padá volným pádem po dobu 10 s. Jakou dráhu urazí během desáté sekundy?
[s = 95 m]
Složené pohyby
(odpor vzduchu zanedbejte, počítejte g = 10 m·s-2)
-
Těleso je vrženo svisle vzhůru a dosáhne max. výšky 50 m. Jakou je vrženo rychlostí?
[v0 = 31,63 m·s-1]
-
Kámen je vržený svisle vzhůru rychlostí 40 m·s-1. Za jakou dobu bude ve výšce 15 m?
[t1 = 0,536 s, t2 = 7,464 s]
-
Kámen je vržený svisle vzhůru rychlostí 25 m·s-1. Za jakou dobu se dostane z výšky 10 m do výšky 12 m?
[t = 0,09 s]
-
Dopravníkový pás na uhlí se pohybuje ve vodorovném směru rychlostí 2 m·s-1. Jak daleko padá uhlí od konce pásu, který je ve výšce 180 cm nad zemí?
[s = 1,2 m]
-
Z věže je ve vodorovném směru vržen kámen rychlostí 10 m·s-1. Určete jeho rychlost na konci třetí sekundy pohybu.
[v = 31,63 m·s-1]
Pohyb po kružnici
-
Kolo vykoná 300 otáček za minutu. Určete periodu a úhlovou rychlost.
[T = 0,2 s, ω = 31,4 rad·s-1]
-
Kolo o průměru 40 cm vykoná 120 otáček za minutu. Určete úhlovou rychlost a obvodovou rychlost kola.
[ω = 12,56 rad·s-1, v = 2,512 m·s-1]
-
Hmotný bod se otáčí konstantní rychlostí 10 m·s-1 po kružnici průměru 20 cm. Určete kolikrát se otočí za 1 minutu.
[955,14-krát]
-
Určete úhel, o který se otočí kolo, které z klidu dosáhne během 10 s frekvence 20 Hz.
[φ = 628 rad]
-
Řemenem se přenáší otáčivý pohyb z kola A o průměru 50 cm, který vykonává 30 otáček za minutu, na kolo B o průměru 25 cm. Jakou frekvenci otáčení má kolo B?
[f = 1 s-1]
-
Určete tečné zrychlení hmotného bodu na obvodu kola průměru 80 cm, které se otáčí s frekvencí 20 Hz.
[at = 0 m·s-2]
-
Určete celkové zrychlení hmotného bodu na obvodu kola průměru 80 cm, které se otáčí s frekvencí 20 Hz.
[a = 6310,1 m·s-2]
-
Určete dostředivé zrychlení hmotného bodu na obvodu kola průměru 100 cm, jehož perioda otáčení je 10 s.
[ad = 0,986 m·s-2]
Síla
(Odpor vzduchu a tření zanedbejte)
-
Motor auta tíhy 10 000 N má tažnou sílu 1 600 N. Za jakou dobu může auto z klidu dosáhnout rychlosti 54 km·h-1. Odpor vzduchu a tření zanedbejte.
[t = 9,6 s]
-
Na jaké vodorovné dráze získá automobil hmotnosti 800 kg rychlost 54 km·h-1, jestliže motor působí silou 2000 N?
[s = 45 m]
-
Jakou rychlost má automobil hmotnosti 500 kg před brzděním, jestliže za 5 s snížil rychlost na 36 km·h-1? Brzdící síla je 1500 N.
[v0 = 25 m·s-1]
-
Vozík se pohybuje rychlostí 12 km·h-1 a zastaví se rovnoměrně zpomaleně za 3 s. Určete velikost opačného zrychlení, brzdnou dráhu a brzdící sílu, jestliže hmotnost vozíku je 500 kg.
[a = 1,1 m·s-2, s = 5 m, F = 555,6 N]
Síly při pohybu po kružnici
-
Určete dostředivé zrychlení, jestliže na hmotný bod 20 g působí dostředivá síla 10 N.
[ad = 500 m·s-2]
-
Těleso hmotnosti 5 kg obíhá po kružnici poloměru 10 m rovnoměrným pohybem rychlostí 2 m·s-1. Určete velikost dostředivé síly.
[Fd = 2 N]
-
Těleso hmotnosti 10 g se pohybuje po kružnici poloměru 100 cm s frekvencí 10 Hz. Určete velikost dostředivé síly.
[Fd = 39,4 N]
Třecí síla
-
Jaká je tíha stožáru, který vlečeme rovnoměrným pohybem po vodorovné podložce silou 8 700 N, jestliže součinitel smykového tření je 0,6.
[FG = 14 500 N]
-
Osobní automobil s počáteční rychlostí 80 km·h-1 zastavuje bez klouzání. Jaký je brzdný čas a brzdná dráha, jestliže součinitel smykového tření 0,3?
[t = 7,4 s, s = 84,4 m]
-
Po nakloněné rovině dlouhé 10 m o sklonu 30 klouže dolů těleso o hmotnosti 5 kg. Koeficient smykového tření je 0,5. Určete složku tíhové síly ve směru nakloněné roviny. [F1 = 25 N]
-
Po nakloněné rovině dlouhé 20 m o sklonu 30 klouže dolů těleso o hmotnosti 2 kg. Koeficient smykového tření je 0,5. Určete složku tíhové síly kolmou k nakloněné rovině. [F2 = 17,32 N]
-
Po nakloněné rovině dlouhé 15 m o sklonu 30 klouže dolů těleso o hmotnosti 10 kg. Koeficient smykového tření je 0,5. Určete třecí sílu.
[Ft = 43,3 N]
-
Po nakloněné rovině dlouhé 5 m o sklonu 30 klouže dolů těleso o hmotnosti 2 kg. Jakou rychlost získá po uražení celé délky nakloněné roviny, jestliže součinitel smykového tření je 0,05?
[v = 6,7 m·s-1]
Setrvačné síly
-
Jakou silou působí člověk hmotnosti 60 kg na podlahu výtahu, který se rozjíždí se zrychlením 0,5 m·s-2
a) směrem vzhůru, [F = 630 N]
b) směrem dolů? [F = 570 N]
-
Jaké zatížení musí vydržet lano kabiny výtahu hmotnosti 1000 kg, jestliže se rozjíždí vzhůru se zrychlením 0,2 m·s-2?
[F = 10200 N]
Práce, výkon, energie
-
O jakou vzdálenost se posune těleso, jestliže síla 152 N, která na těleso působí pod úhlem 51º, vykoná práci 5140 J?
[d = 53,7 m]
-
Elektrická lokomotiva působí na vlak při rozjíždění po vodorovné trati silou 600 000 N. Vlak se rozjíždí rovnoměrně zrychleným pohybem a za dvě minuty dosáhne rychlosti 10 m·s-1. Jak velkou práci lokomotiva vykoná?
[W = 360·106 J]
-
Na těleso o hmotnosti 5 kg působí stálá síla 10 N. Určete kinetickou energii tělesa na konci třetí sekundy od začátku působení síly, jestliže bylo původně v klidu.
[Ek = 90 J]
-
Vůz o hmotnosti 500 kg získá po uražení dráhy 12,5 m od začátku pohybu kinetickou energii 6250 J. Jaká průměrná síla působí na vůz podél této dráhy, jaké mu uděluje zrychlení a jakou rychlost bude vůz mít na konci dráhy?
[F = 500 N, a = 1 m·s-2, v = 5 m·s-1]
-
Automobil o hmotnosti 2 t a rychlosti 72 km·h-1 zabrzdí za 10 s. Jaká průměrná brzdící síla na něj působí? Jakou dráhu při brzdění ujede?
[F = 4000 N, s = 100 m]
-
Těleso o hmotnosti 100 g je vyhozeno z povrchu Země svisle vzhůru počáteční rychlostí 30 m·s-1. Určete potenciální energii v nejvyšším bodě dráhy a počáteční kinetickou energii.
[Ek = Ep = 45 J]
Moment síly, moment setrvačnosti, práce, energie a výkon při rotačním pohybu
-
Jakou silou působí řidič při otáčení na volant, jestliže průměr volantu je 35 cm a moment síly 3,5 N·m?
[F = 10 N]
-
Rotor elektromotoru o hmotnosti 110 kg má moment setrvačnosti 2 kg·m2 a vykonává 1050 otáček za minutu. Jak velkou má kinetickou energii?
[Ek = 12 100 J]
-
Jak velkou práci musíme vykonat, aby se ocelový válec, který má moment setrvačnosti 100 kg·m2, roztočil na 48 otáček za minutu?
[W = 1260 J]
-
Jaký je moment setrvačnosti setrvačníku, jestliže jeho otáčky klesnou po vykonání práce 1260 J z 320 min-1 na 254 min-1?
[I = 6,1 kg·m2]
-
Ocelový kotouč byl roztočen provazem délky 80 cm, na který působila síla 30 N. Kolik otáček vykoná za 1 sekundu, jestliže je jeho moment setrvačnosti 0,03 kg·m2?
[6,4 otáček za sekundu]
-
Do jaké výšky by vyjelo auto, jedoucí do kopce, poháněné jen setrvačníkem s momentem setrvačnosti 10 kg·s2? Setrvačník vykoná 3600 otáček za minutu, hmotnost auta je 600 kg.
[h = 118,4 m]
Dostları ilə paylaş: |