17. 10. 2012.
VJEŽBE IZ FIZIKE 1.
Na crtežu je prikazano prikazano tijelo na koje djeluju dvije sile od 3N i 5N na istom horizontalnom
pravcu. pravcu. Trenje Trenje izmeĎu tijela i podloge podloge zanemarite. Kolika sila F 3 treba djelovati na tijelo na horizontalnom pravcu i u kojem smjeru da bi: a) tijelo mirovalo? b) da bi se tijelo gibalo stalnom brzinom 5m/s? 5 m/s? R: u oba slučaja F 3=2 N ulijevo
3N
5N
2. Tijelo mase 50 g pod djelovanjem sile F sile F prijeĎe put od 30 30 m za 2 s. Koliki Koliki je iznos sile F sile F ako se tijelo prije početka njenog djelovanja gibalo jednoliko brzinom 1,5 m/s m/s u smjeru djelovanja sile?
3. Vlak mase 4000t giba se brzinom 10 m/s
po horizontalnim tračnicama. Prije stanice vlak se počinje jednoliko zaustavljati silom kočenja 2 105 N. a) Koliki put prijeĎe vlak za vrijeme prve minute kočenja? b) Koliki put prijeĎe do zaustavljanj zaustavljanja? a? R: a) 510 m b) 1000 m
4. Automobil mase 1 t giba se po horizontalno položenoj cesti brzinom 36 km/h, km/h, pa na putu od od 75 m poveća brzinu na 7 2 km/h. km/h. Ako Ako je faktor
trenja 0,04 kolika je vučna sila automobila? Za akceleraciju sile teže 2
uzmite vrijednost g vrijednost g 10m/s . R: 2400 N 5. Na mirno tijelo mase 0,5 kg koje se nalazi na n a horizontalnoj ravnini djeluju tri vanjske sile (slika – pogled pogled odozgo). a) Na slici označite označite smjer akcelera akceleracije cije tijela. tijela. b) Kolika je akceleracija tijela ako zanemarimo
trenje izmeĎu tijela i podloge? c) Kolika je sila trenja izmeĎu tijela i podloge ako se tijelo zbog djelovanja svih sila giba jednoliko, stalnom brzinom? Ucrtajte smjer sile trenja. 2 R: b) 100m/s , c) 5N, kut između vektora akceleracije i x osi (sile F = 4 N) je 36,869°
5N
4N 2N
6. Na mirno tijelo mase 2,5 kg počnu djelovati dvije sile, jedna iznosa 3 N, a druga iznosa 4 N. Koliku će udaljenost tijelo prijeći za tri sekunde gibanja ako sile:
a) leže na istom pravcu i istog su smjera; b) leže na istom pravcu, a suprotnog su smjer a; c) meĎusobno tvore pravi kut? R: a) 12,6m; b) 1,8 m; c) 9 m
7. Dvije sile, F
1
55 60
i
j i F
2
30
i
75
j djeluju na tijelo mase 100 kg.
a) Koliko je ubrzanje tijela? b) Koji je smjer ukupne sile na tijelo? 2 R: a) 1,59 m/s ; b) 57,8°
8. Kolika je akceleracija sustava prikazanog na slici
ako su mase koloture i užeta zanemarive prema masama ovješenih tijela? Masa m1 =1kg, a m2 = 4 kg. Zanemarite rastezanje užeta, te masu užeta i koloture. ( g 10m/s2 ) a) Kolika je akceleracija sustava? b) Kolika je sila napetosti užeta? 2 R: a) 6 m/s b) 16 N
m1
m2 9. Na slici je prikazan sustav tri tijela. Zanemarite trenje s koloturom a za
N 1
akceleraciju sile teže uzmite vrijednost g 10 m/s2. Kolika je akceleracija sustava i kolike su napetosti niti N 1 i N 2 ako: a) nema trenja? b) ako je faktor trenja izmeĎu tijela mase 5kg i stola 0,1? R. a) a = 3 m/s2 ; N 1 = 28 N ; N 2 = 13 N b) a = 2,5 m/s2 ; N 1 = 30 N ; N 2 = 12,5 N
5 kg
N 2
1 kg 4 kg
15 kg obješena je na sredini žice dugačke 20 m. Sredina žice udaljena je od stropa 0,8 m. Odredi silu kojom je žica napeta.
10.Svjetiljka mase R: 940 N
11.Tijelo mase 5kg nalazi se na kosini koja se na svakih 5 m duljine podiže za 3 m (crtež).
Za akceleraciju sile teže uzmite vrijednost 2 g 10m/s . Kolika je vučna sila u smjeru puta potrebna da bi se tijelo gibalo stalnom brzinom uz kosinu ako je faktor trenja
F vučna 5 3
izmeĎu tijela i kosine 0,1? R: 34 N
12.Tijelo mase 5kg nalazi se na kosini koja se na svakih 5 m duljine podiže za 3m (slika).
F vučna
Za akceleraciju sile teže uzmite vrijednost 2 g 10m/s . Kolika je vučna sila u smjeru puta potrebna da bi se tijelo gibalo uz kosinu stalnom akceleracijom od 1m/s2 ako je faktor trenja izmeĎu tijela i kosine 0,1? R: 39 N
5 3
13. S vrha kosine duge 10 m visoke 5 m počinje se spuštati tijelo bez početne
brzine. Koliko će se dugo tijelo gibati niz kosinu ako je faktor trenja 0,2? Kolika će biti brzina tijela na dnu kosine? R: t = 2,47 s; v = 8,07 m/s
14. Čovjek gura ili vuče kosilicu mase m po travnjaku stalnom brzinom pod kutom 45 (slika). Faktor trenja izmeĎu kosilice i travnjaka je 0,5. Koliki
je omjer izmeĎu sile guranja i sile vučenja?
F guranja
F vučenja
R: F g /F v = 3
15.Tri tijela m2 =16kg
masa i
m1 =4kg, m3 =8kg
povezana užetom koje se ne rasteže i čiju masu možemo zanemariti
nalaze
sa
na
podlozi prikazanoj na crtežu.
m2 =16k F N 1
Faktor trenja je 0,1. Odredite smjer gibanja, ubrzanje m =4kg 1 sustava i napetosti užeta N 1 i N 2. Za akceleraciju sile teže uzmite vrijednost 45 2 g 10m/s . 2
R: a = 0,136 m/s u desno, F N1=32,7 N , F N2 = 49,8 N
F N 2 m3 =8kg
45
16.Tri tijela mas m1 =3kg, m2 =2kg i m3 =5kg postavljena su kao na
crtežu.
Prvo
i
drugo
tijelo
povezana su oprugom konstante opiranja k =1000N/m, dok je treće
ovješeno
o
nerastezljivo
2kg
uže
zanemarive mase. Kut kosine je 30. Za koliko se izduži opruga tijekom gibanja ovog sustava i
5kg
3kg
kolika je napetost užeta? Trenje
30
zanemarite. R: 2,25cm; 37,5 N 17. O
nit je obješena kuglica mase 50 g. Kolikom je silom nategnuta nit kad je otklonjena od položaja ravnoteže za 30 0.
R: 0,43 N 18. Tramvaj iz stanja mirovanja počinje se gibati jednoliko ubrzano 2 akceleracijom 0,5 m/s po horizontalno postavljenim tračnicama. Nakon 12 s isključi motor i giba se jednoliko usporeno do zaustavljanja. Duž puta
je faktor trenja jednak 0,01. Izračunajte: a) maksimalnu brzinu tramvaja; b) ukupno vrijeme gibanja; c) negativnu akceleraciju pri usporenom gibanju; d) ukupan put koji prijeĎe tramvaj . 2 R: a) 6 m/s; b)72 s; c) 0,1 m/s ; d) 216 m
