Jeżeli zapoznałeś się z materiałem oraz znasz i rozumiesz podstawowe pojęcia, wielkości i prawa związane z działem „grawitacja” możesz sprawdzić swoje wiadomości rozwiązując umieszczone poniżej testy. Rozwiązanie ich pozwoli ci odnale źć ewentualne braki w twoich wiadomo ściach.
Wersja A
Numer 1 Pytania odpowiedź
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
dwie jednorodne kule o masach M i m. Wzajemne ich poło żenie przedstawia 1. Układ stanowi ą dwie rysunek. Siła wzajemnego oddziaływania tych ciał spełnia zale żność:
a) F > b) F =
c) F = d) F =
G⋅M⋅m M
2
r G⋅M⋅m
(r − R)
m
2
R
G⋅M⋅m r2 G⋅M⋅m
(r + R)
r
2
2. Stała grawitacji w układzie SI jest równa a) 6,67 ⋅ 10
c) 9,81 3.
−11
m
N⋅m kg
N ⋅ kg
2
b) 6,67 ⋅ 10
2
2
d) 9,81
2
−11
N⋅m
2
kg 2
m s
2
Gdyby nagle znikn ę ła ła siła powszechnego powszechnego ci ążenia, to spadaj ą ce ce swobodnie ciało a) poruszałoby si ę ruchem ruchem jednostajnym bez zmiany kierunku i zwrotu b) poruszałoby si ę ruchem ruchem jednostajnym ze zmian ą zwrotu zwrotu na przeciwny c) przestałoby si ę porusza poruszać d) nie zmieniłoby swego ruchu
4.
Ciała wytwarzają wokół wokół siebie pole grawitacyjne. Aby mo żna było porówna ć właściwości tych pól stosujemy wielko ść zwaną
5.
a) przyspieszeniem przyspieszeniem grawitacyjnym
b) natężeniem pola grawitacyjnego
c) punktową mas masą próbn próbną
d) energi ą pola pola
Który ze wzorów pozwala wyliczyć wartość natężenia pola grawitacyjnego Ziemi w danym punkcie, odległym o r od jej środka: a)
G⋅M⋅m r2
b)
G⋅M ⋅m r
c)
G⋅M r
2
d)
G⋅M m⋅r
2
1
6. Jeżeli w pewnym punkcie pola grawitacyjnego jego nat ężenie wynosi 1 m/s2 , to na umieszczone w tym punkcie ciało o masie 0,5 kg działa siła o warto ści a) 19,6 N
b) 9,8 N
c) 4,9 N
d) 0,5 N
7. Miarą pracy wykonanej przez sił ę w polu grawitacyjnym Ziemi jest pole powierzchni pod krzyw ą F(r). Który z wykresów umo żliwia obliczenie tej pracy? R-promie ń Ziemi, r-odległość od jej środka
a)
b)
c)
F
F
d)
F
F r
R
r
r
R
r
R
R
8. Wartość pracy wykonanej w polu grawitacyjnym nad punktem materialnym, przy przeniesieniu go po torze zamknię tym jest a) zależna od kształtu toru, po którym został przeniesiony b) zależnie od zwrotu działają cej siły, wi ę ksza lub mniejsza od zera c) równa zeru niezale żnie od rodzaju ruchu, jakim przenoszono to ciało d) równa zeru gdy ciało przenoszono ruchem jednostajnym
9. Praca wykonana przeciwko siłom grawitacji
2
1
jest równa zeru przy przemieszczaniu ciała
3
na odcinku drogi mi ę dzy punktami
M
a) 1 - 2 b) 2 - 3
4
5
c) 3 - 4 d) 4 - 5
10. Wzór na grawitacyjną energię potencjalną ciała znajdują cego się w dowolnej odległości od masy punktowej otrzymujemy z wyrażenia na prac ę w polu grawitacyjnym. Który z wykresów poprawnie przedstawia zależność Ep(r)?
a) Ep
b) Ep
Ep
R
c)
d) Ep
r
R
r
r
r 2
11. Potencjał pola grawitacyjnego przedstawia a) stosunek energii potencjalnej ciała umieszczonego w danym punkcie pola do masy ciała wytwarzają cego to pole b) pracę , jak ą trzeba wykonać, aby ciało o masie jednostkowej przenie ść z powierzchni Ziemi do danego punktu pola c) energię potencjalną przypadają cą na jednostk ę masy ciała znajduj ą cego się w danym punkcie pola d) pracę , którą trzeba wykona ć, aby ciało o masie jednostkowej przenie ść z powierzchni Ziemi do nieskończoności 12. Potencjał pola grawitacyjnego ma w ka żdym punkcie pola a) inną wartość
b) wartość równą zero
c) wartość wię kszą od zera
d) wartość mniejszą od zera
13. Newton wykazał, że prawa Keplera wynikaj ą z prawa powszechnej grawitacji. Która z poniższych zależności pozwala wyprowadzi ć III prawo Keplera? a)
c)
G⋅M⋅m r2 G⋅M⋅m r
2
≥
m⋅v
b)
r =
4⋅ π
2
⋅r⋅m
T
d)
2
G⋅M⋅m r2 G⋅M⋅m r
2
=
≤
4⋅ π
2
⋅m
r2 m⋅v
2
T
14. Znają c doświadczalnie wyznaczon ą stałą grawitacji podaj, które z poni ższych danych nale ży jeszcze znać, aby wyznaczyć masę Ziemi? a) okres obiegu Ziemi wokół Sło ńca b) przyspieszenie ziemskie i promie ń Ziemi c) okres obrotu Ziemi wokół własnej osi d) przyspieszenie ziemskie i mas ę ciała umieszczonego na Ziemi 15. Prę dkość liniowa satelity stacjonarnego poruszają cego si ę po orbicie o promieniu
r 1 =
wartość v1,a satelity „bliskiego” poruszaj ą cego si ę po orbicie kołowej o promieniu wartość v 2. Okres obiegu satelity stacjonarnego
T 1 jest
wię kszy od okresu
42 245 km ma
r 2 =
6700 km ma
T 2 satelity „bliskiego”,
ponieważ a) v1 < v2 i 2πr1 > 2πr2 c) v1 > v2 ale
r1 r2
>
b) v1 = v2 i r1 > r2
v1
d) v1 < v2 ale
v2
ω1 > ω2
16. Pojazd wysłany na Marsa z odległo ści r od środka Ziemi ( M - masa Ziemi ) musi przed wył ą czeniem silników osią gnąć prę dkość równą a)
G⋅M r
b)
2⋅G⋅M r
c)
G⋅M r
d)
2⋅G⋅M r
17. Dwa pojazdy kosmiczne kr ążą wokół Ziemi po orbitach kołowych r i 2r. Które z powyższych informacji są prawdziwe? 1) Stosunek energii kinetycznej do potencjalnej jest inny dla ka żdego z nich. 2) Stosunek energii kinetycznej do potencjalnej jest dla obu taki sam. 3) Prę dkość satelity bardziej odległego od Ziemi jest mniejsza od pr ę dkości satelity poruszają cego się bliżej Ziemi. 4) Prę dkość satelity bardziej odległego od Ziemi jest wi ę ksza od pr ę dkości satelity 3
poruszają cego się bliżej Ziemi. Prawdziwe są tylko:
a) 1 i 3
b) 2 i 3
c) 2 i 4
d) 1 i 4
18. W szklanym naczyniu znajduje się cienka warstwa rtę ci. Jak zachowa się rtęć jeśli naczynie znajdzie się w stanie nieważkości? a) przyjmie kształt kulisty b) oderwie si ę od dna i bę dzie się nad nim unosi ć bez zmiany kształtu c) nie zmieni swego poło żenia ani kształtu d) ulegnie rozdrobnieniu na du żą liczbę drobnych cz ą stek o dowolnych kształtach
19. Masa Słońca zmienia się ustawicznie wskutek promieniowania olbrzymich ilości energii i czą stek elementarnych. Powinno to być przyczyną a) zwię kszania się okresów obiegu planet wokół Sło ńca bez zmiany ich średnich odległości od niego b) zmniejszania si ę okresów obiegu planet wokół Sło ńca bez zmiany ich średnich odległości od niego c) zwię kszenia się średnich odległości planet od Sło ńca i wzrostu ich okresów obiegu wokół niego d) zwię kszenia się średnich odległości planet od Sło ńca i zmniejszania si ę ich okresów obiegu wokół niego
20. Która z poniższych sytuacji pozwala zaobserwować przeciążenie i nieważkość? a) w stanie nieważkości znajduje się skoczek spadochronowy lec ą c z zamkni ę tym spadochronem, po jego otwarciu skoczek znajduje si ę w stanie przeci ążenia b) lecą c myśliwskim samolotem odrzutowym na du żej wysokości pilot jest w stanie nieważkości, przy każdej zmianie wysoko ści pilot doznaje przeci ążenia c) w stanie nieważkości znajduje się skoczek spadochronowy lec ą c z otwartym spadochronem, podczas l ą dowania doznaje przeci ążenia d) w czasie skoku do wody skoczek odbija si ę od trampoliny bę dą c w stanie przeciążenia, a w chwili osi ą gnię cia najwię kszej wysoko ści skoczek jest w stanie nieważkości
4
