Zadania z fizyki dla Informatyki, I rok - Fatcat

Zadania z fizyki dla Informatyki Stosowanej, I rok (na 8.01.2008)(R. Resnick, D. Halliday, Fizyka t.1, PWN 1993 (RH).{D. Halliday, R. Resnick, J. Walker, Podstawy fizyki t.2, PWN 2003 (RHW)}Przygotować: § 14- równowaga ciał sztywnych. Przygotować przykłady 1-3 (§ 13- RHW, t.2).Przygotować § 16- drgania, ruch harmoniczny tłumiony, drgania wymuszone i rezonans.Przygotować przykłady.Z.10.1) Drzwi o wysokości 2.1 m oraz szerokości 0.9 m ważą 27 kG. Każdy z dwu zawiasów utrzymujepołowę ciężaru drzwi; jeden z nich umieszczony jest w odległości 30 cm od góry a drugi 30 cm od dołudrzwi. Przyjmując, że środek ciężkości drzwi znajduje się w ich środku geometrycznym, znaleźć składowąpionową i poziomą siły, z jaką każdy z zawiasów działa na drzwi (17/341).Z.10.2) Sześcienne pudło wypełnione piaskiem waży 890 N. Pudło to trzeba „przetoczyć" pchającpoziomo jedną z jego górnych krawędzi. (a) Jaką minimalną siłę należy przyłożyć? (b) Jaki powinien byćwspółczynnik tarcia statycznego? (c) Czy jest jakiś bardziej wydajny sposób na przetoczenie pudła?Jeżeli tak, znaleźć najmniejszą siłę jaką trzeba przyłożyć do pudła (24/342).Z.10.3) Klocek o ciężarze 14 N ślizgający się bez tarcia po równi pochyłej nachylonej pod kątem 40°umocowano do górnego końca równi za pomocą nieodkształconej sprężyny o długości 0.45 m, o znikomomałej masie i stałej sprężystości 120 N/m (rys. 1). a) Klocek został lekko pociągnięty w dół wzdłuż równi,a następnie puszczony swobodnie. Przeanalizuj ruch klocka i wyznacz okres powstałych drgań. b) Wjakiej odległości od górnego końca równi klocek pozostaje w spoczynku c) Znajdź równanie ruchu klocka(RHW 28/118)? d) Oblicz też maksymalną prędkość i maksymalne przyspieszenie drgającego ciała orazmaksymalną energię sprężystą sprężyny i kinetyczną klocka.Z.10.4) Załóżmy, że dwie sprężyny z rysunku 2 mają różne stałe sprężystości równe odpowiednio k 1 i k 2 itakie same długości l 0 . W pewnej chwili spoczywającemu klockowi nadano prędkość v w prawo. Znaleźćzależność położenia klocka (mierzonego względem lewej ściany) od czasu, jeżeli porusza się on bez tarcia.Przyjmij, że sprężyny są mocno napięte (2l 0

Rys.4 Prosty oscylator tłumiony. Zanurzona w cieczyłopatka działa hamująco na klocek drgającywzdłuż osi x.Z.10.7)* Jeżeli masy sprężyny m s nie możemy pominąć w porównaniu z masą ciała m zawieszonego naniej, to okres wahań wynosi T 2( m ms / 3) / k . Wyprowadzić tę zależność. (Wskazówka: warunekm s «m równoważny jest założeniu, że sprężyna rozciąga się jednakowo wzdłuż swej długości (31/382).)