ZADANIE FIZYKA
Kamień o masie 500 g przywiązano do sznurka a następnie wprawiono go w ruch ze stałą wartością
prędkości 15 m/s po okręgu w płaszczyźnie pionowej. Odległość pomiędzy środkiem okręgu a kamieniem
wynosi 80 cm. (a) Oblicz czas obiegu kamienia po okręgu. (b) Oblicz siłę naciągu sznurka w najniższym i
najwyższym punkcie toru ruchu kamienia. (c) W chwili gdy kamień znajdował się w najwyższym punkcie
okręgu sznurek został przecięty. Oblicz po jakim czasie kamień dotarł do ziemi, jeśli wiadomo, że odległość
pomiędzy najniższym punktem toru a powierzchnią ziemi wynosi 40 cm. Ile wynosi wartość prędkości z
jaką kamień uderzył o ziemię? Wszelkie opory zaniedbać.


Odpowiedź :

Odpowiedź:

m=0,5 kg

v=15 m/s

r=0,8 m

h min=0,4 m

g=10 m/s^2

--------------------------------

a)

T=2*π*0,8/15=0,335 s

b)

Fdół=mv^2/r+mg=m(v^2/r+g)=0,5*(15^2/0,8+10)=145,6 N

Fgóra=mv^2/r-mg=0,5*(15^2/0,8-10)=135,6 N

c)

h=hmin+2r=0,4+1,6=2 m

t=√2*2/10=√0,4=0,632 s

prędkość upadku

v=√(v^2+vy^2)=√(v^2+2gh)=√(15^2+2*10*2)=16,3 m/s

Wyjaśnienie:

prędkość styczna

v=ωr=2πr/T⇒T=2πr/v

przyspieszenie dośrodkowe

an=v^2/r

siła

F=m*a

spadek swobodny

h=gt^2/2⇒t=√2h/g

vy=gt=√2gh