Ruch po okręgu – zadania

Zad. 1 Siła dośrodkowa oddziałuje na ciało podczas jego ruchu po okręgu. Jakie zmiany powoduje ona w odniesieniu do wartości prędkości tego ciała oraz kierunku jej wektora?

Odp. Powoduje ona zmianę kierunku wektora prędkości tego ciała, nie zmieniając jej wartości.

Zad. 2 Siła oddziałuje na ciało poruszające się ruchem jednostajnym w ruchu po okręgu. Określ zwrot i kierunek prędkości oraz siły działającej na to ciało.

Odp. Wektor siły jest prostopadły do okręgu i skierowany do jego środka, a wektor prędkości jest styczny do okręgu.

Zad. 3 Ciało porusza się ruchem jednostajnym po okręgu. Czy kierunek siły musi być prostopadły do okręgu i skierowany do jego środka? Czy kierunek może być inny?

Odp. Kierunek siły musi być prostopadły i skierowany do środka okręgu.

Zad. 4 Czy siła dośrodkowa wykonuje pracę w ruchu ciała po okręgu?

Odp. Siła dośrodkowa nie wykonuje pracy.

Zad. 5 Pusty walec wiruje wokół poziomej osi. Przez otwór zlokalizowany na środku jego ściany wrzucono piłeczka. Co musi się stać, aby piłeczka bez zatrzymania wyleciała przez ten otwór, kiedy po obrocie walca znajdzie się on w jego dolnej części?

Odp. Piłeczka musi przebyć drogę wewnątrz puszki w czasie równym połowie okresu obrotu puszki wokół osi lub jego nieparzystej wielokrotności.

Zad. 6 Niewielka płyta gramofonowa o promieniu 0,085 m obraca się z częstotliwością 45 ob./min. Oblicz wartość prędkości, z jaką porusza się igła tego gramofonu w odniesieniu do dowolnego punktu zlokalizowanego na jej krańcu.

Odp. Igła ta porusza się z prędkością około 40 cm/s względem dowolnego punktu na krańcu płyty.

Zad. 7 Ciało wykonuje ruch po okręgu ze stałą prędkością równą 13 m/s. Okrąg wykonuje obrót w ciągu 10 s. Jaka jest długość promienia okręgu, po którym porusza się to ciało?

Odp. Okrąg ma promień o długości około 20,7 m.

Zad. 8 Koło wykonuje 33,3 obrotu w ciągu 60 sekund. Oblicz przybliżony okres obrotu tego koła.

Odp. Okres obrotu tego koła wynosi około 1,8 s.

Zad. 9 Pewien wojskowy satelita okrąża naszą planetę 16-krotnie w ciągu 24 godzin. Oblicz czas jednego okrążenia tego satelity wokół Ziemi.

Odp. Satelita ten okrąża Ziemię w ciągu 1,5 godziny.

Zad. 10 Pewien przedmiot przebywa okrążenie w ciągu 6,28 s, poruszając się w ruchu po okręgu z prędkością 18 km/h. Oblicz promień okręgu, jaki tworzy ruch pojazdu.

Odp. Promień tego okręgu ma długość 5 m.

Zad. 11 Autobus porusza się na zakręcie. Co spełnia w tym przypadku funkcję siły dośrodkowej?

Odp. Funkcję siły dośrodkowej spełnia siła tarcia kół o nawierzchnię drogi.

Zad. 12 Promień Ziemi ma w przybliżeniu długość 6400 km. Oblicz prędkość poruszania się punktu na powierzchni Ziemi, który jest zlokalizowany w okolicy równika, kiedy nasza planeta obraca się wokół własnej osi.

Odp. Punkt ten porusza się z prędkością około 465 m/s.