Trzecia zasada dynamiki – zadania

Zad. 1 W sytuacji, gdy jedno ciało działa na drugie z pewną siłą, drugie ciało oddziałuje na pierwsze siłą o pewnych parametrach. Jaka jest jej wartość i zwrot względem siły oddziaływania pierwszego ciała?

Odp. Siła ta jest równa co do wartości i ma przeciwny zwrot.

Zad. 2 Chłopiec zaczepił linę o hak na ścianie i ciągnął ją do siebie. Po chwili jednak przyszedł do niego kolega i zaczęli bawić się w przeciąganie liny. Obaj ciągnęli linę w swoją stronę z jednakową siłą. Czy w obu przypadkach naprężenie liny było jednakowe?

Odp. Naprężenie liny było jednakowe.

Zad. 3 Dwie dziewczynki ciągnęły za zaczepy siłomierza w przeciwne strony z jednakową siłą 50 N. Jakie będzie wskazanie siłomierza?

Odp. Wskazanie siłomierza wyniesie 50 N.

Zad. 4 Jaka jest rola śmigła w samolocie i śruby w okręcie? Objaśnij to, odnosząc się do trzeciej zasady dynamiki.

Odp. Śmigło odrzuca do tyłu powietrze, a śruba wodę. W każdym z tych pojazdów ruch spowodowany jest zjawiskiem odrzutu. Zarówno siła działania śruby na wodę, jak i śmigła na powietrze jest równa sile, z jaką oddziałują na nie odpychane substancje.

Zad. 5 Magnes przyciąga z pewnej odległości żelazną śrubkę z pewną siłą. Czy oznacza to, że żelazna śrubka przyciąga ten magnes z tą samą siłą?

Odp. Tak, żelazna śrubka przyciąga do siebie magnes z taką samą siłą.

Zad. 6 Dwie pary łódek (AB i CD) znajdują się obok siebie na wodzie. Chłopiec w łódce A ciągnie do siebie linę, której drugi koniec ciągnie też do siebie chłopiec w łódce B. Chłopiec na łódce C ciągnie do siebie linę, której drugi koniec zaczepiony jest o łódkę D. Siły oddziaływania wszystkich chłopców na liny są takie same. Jak zachowają się łódki A, B, C i D?

Odp. Para łódek A i B będzie zbliżać się do siebie z taką samą prędkością jak łódki C i D.

Zad. 7 Naczynie zawieszono na mocnej nici i napełniono wodą, która zaczęła wypływać przez dwie zakrzywione rurki zlokalizowane w dole naczynia. Z jakiego powodu w trakcie wypływu wody naczynie się obraca. Z jakiego powodu przestanie się ono obracać w momencie, gdy jedna z rurek zostanie przekręcona o 180 stopni, w taki sposób, że wytrysk wody z obu rurek będzie odbywać się w tym samym kierunku?

Odp. Obrót naczynia spowodowany jest oddziaływaniem siły odrzutu, jaka powstaje na skutek wypływu wody z rurek w przeciwne strony. W sytuacji, gdy woda wypływa z rurek w tym samym kierunku, naczynie wychyli się w przeciwną stronę, ale nie będzie się obracało.

Zad. 8 Poziomo obracające się śmigło śmigłowca obraca się w prawo. Dlaczego wbrew trzeciej zasadzie dynamiki kadłub śmigłowca nie obraca się w lewo?

Odp. W ogonie śmigłowca znajduje się śmigło pionowe, które wytwarza odrzut powietrza w bok i zapobiega obracaniu się maszyny.

Zad. 9 Woda wypływa z butelki poprzez przewód gumowy, który jest zakończony szklaną rurką wygiętą na końcu. Dlaczego przewód wychyla się w przeciwnym kierunku do wypływającego strumienia wody?

Odp. Wychylenie się rurki spowodowane jest odrzutem generowanym przez wypływającą wodę.

Zad. 10 Rakieta startuje z powierzchni Ziemi, w wyniku czego z dysz w jej tylnej części wylatują gazy, będące produktami spalania paliwa. Ruch możliwy jest dzięki wzajemnemu oddziaływaniu ciał. Wymień ciała oddziałujące w opisanej sytuacji.

Odp. Ciała oddziałujące w opisanej sytuacji to rakieta i gazy spalinowe.

Zad. 11 Jaki jest zwrot siły tarcia podczas ruchu pojazdu?

Odp. Zwrot siły tarcia jest zawsze przeciwny do zwrotu wektora prędkości pojazdu.

Zad. 12 Naczynie z wodą zostało ustawione na wadze szalkowej i zrównoważone stosownym odważnikiem. Czy zanurzenie w naczyniu kostki wiszącej na nitce zaburzy równowagę tej wagi?

Odp. Zanurzenie kostki wiszącej na nitce spowoduje wzrost parcia wody na dno naczynia, w wyniku czego szalka, na której stoi to naczynie opadnie w dół.