Si³y w przyrodzie. (dynamika)

Transkrypt

1 Si³y w przyrodzie (dynamika)

2 2

3 Si³y w przyrodzie (dynamika) 22 Jak wiesz, prêdkoœæ cia³a (jej wartoœæ, kierunek lub zwrot) mo e ulec zmianie tylko na skutek oddzia³ywania z innym cia³em. Dokoñcz ka de z poni szych zdañ, podaj¹c nazwê w³aœciwego cia³a. a Spoczywaj¹cy pocz¹tkowo skoczek uzyskuje prêdkoœæ, bo dzia³a na niego... b Jab³ko spada, bo dzia³a na nie... c Spoczywaj¹cy kamyk zostaje wyrzucony, bo dzia³a na niego... d Zwrot prêdkoœci pi³ki ulega zmianie, do dzia³a na ni¹... v 2 v 1 œciana e Prêdkoœæ ³ódki z ch³opcem ulega zmianie, bo dzia³a na ni¹... f Manekin zatrzymuje siê, bo dzia³a na niego Rozwi¹zania na str. 164

4 Zadania 2 g Kierunek prêdkoœci Ziemi ulega zmianie, bo dzia³a na ni¹... S³oñce Ziemia h Do wyhamowania l¹duj¹cego wahad³owca oprócz hamulców u ywa siê ogromnego spadochronu, wykorzystuj¹c tym sposobem... i Kierunek prêdkoœci kulki wrzuconej do zakrzywionej rurki ulega zmianie, bo dzia³a nani¹... j Cz³owiek rusza z miejsca, bo na jego but dzia³a Ni ej wymieniono kilka cia³ fizycznych: stoj¹cy samochód, pêdz¹ca kula karabinowa, ksi¹ ka, któr¹ czyta pasa er lec¹cego samolotu. Które z nich ma najwiêksz¹ bezw³adnoœæ? Dlaczego? 24 * Odpowiedz na postawione ni ej pytania: a W czasie wypadku, samochód mo e byæ uderzony np. od przodu lub od ty³u. Przed skutkami którego uderzenia chroni kierowcê zag³ówek fotela? b Dlaczego po przekroczeniu linii mety sprinter nie zatrzymuje siê natychmiast? c Doœwiadczona pielêgniarka zrywa przylepiony do skóry pacjenta plaster jednym szybkim ruchem. Dlaczego zabieg jest wtedy mniej bolesny? d W pewnej chwili jad¹cy autobusem pasa erowie gwa³townie odchylili siê do przodu. Jaki manewr wykona³ kierowca autobusu? Jakiego zjawiska dotycz¹ wszystkie pytania? Rozwi¹zania na str

5 Si³y w przyrodzie (dynamika) 25 * Ziemia obiega S³oñce z szybkoœci¹ oko³o 30 km/s. Jej masa wynosi w przybli eniu kg. Jaka jest wartoœæ pêdu Ziemi? Czy pêd Ziemi zmienia siê z up³ywem czasu? 26 * Dwaj stoj¹cy na lodzie ³y wiarze, Wojtek o masie 40 kg i Krzysiek o masie 55 kg pok³ócili siê i Wojtek popchn¹³ mocno Krzyœka tak, e Krzysiek zacz¹³ siê poruszaæ z szybkoœci¹ 2 m/s. Jakie prawo fizyczne musi byæ spe³nione w tym przypadku? Opisz ruch Wojtka. 27 Na wodzie po³ó p³ask¹ tackê ze styropianu. W plastikowym naczyniu (np. obciêtej butelce) zrób niewielki otworek, nape³nij naczynie wod¹ zatykaj¹c otworek palcem i u³ó naczynie na tacce tak, by woda z otworka wylewa³a siê poza tackê, Opisz i wyjaœnij obserwowane zjawiska na podstawie odpowiednich praw fizyki. 28 * Pomiêdzy dwiema spoczywaj¹cymi kulami o masach m 1 1kg i m 2 0,25 kg umieszczono zwi¹zan¹ nitk¹ sprê ynê. Po przepaleniu nitki kule zosta³y wprawione w ruch. a Co mo esz powiedzieæ o szybkoœciach 1 i 2 osi¹gnêtych przez kule po rozprê eniu sprê yny? Z jakiego prawa to wynika? b Jakie by³yby szybkoœci kul po przepaleniu nitki, gdyby sprê yna pocz¹tkowo zosta³a s³abiej œciœniêta? Ile wynosi³by ich iloraz w porównaniu z poprzedni¹ jego wartoœci¹? c Jakie by³yby odpowiedzi na poprzednie pytania, gdyby w doœwiadczeniu u yto innej sprê yny? d Czy zmieni³ siê pêd kuli o masie m 1 podczas tego doœwiadczenia? Czy zmieni³ siê pêd kuli o masie m 2? Czy zmieni³ siê pêd uk³adu kul? Co mo na powiedzieæ o wektorach pêdów koñcowych obu kul? e Co by³o przyczyn¹ zmiany pêdu kuli o masie m 1? Co by³o przyczyn¹ zmiany pêdu kuli o masie m 2? 24 Rozwi¹zania na str. 164, 165

6 29 Przyp³yn¹³eœ kajakiem do brzegu jeziora. Wyskakujesz na brzeg z prêdkoœci¹ o wartoœci 1 m/s. a Co w tym czasie dzieje siê z kajakiem, jeœli jego masa jest dwa razy mniejsza od twojej? b * W rzeczywistoœci kajak rusza do ty³u z szybkoœci¹ znacznie mniejsz¹ od obliczonej. Dlaczego? c ** Jakiego rodzaju s¹ si³y wewnêtrzne wzajemnego dzia³ania miêdzy tob¹ a kajakiem, gdy wyskakujesz na brzeg? Czy móg³byœ wyskoczyæ na brzeg z dowolnie du ¹ szybkoœci¹? Uzasadnij odpowiedÿ. 30 Z dzia³a o masie 1000 kg zostaje wystrzelony pocisk o masie 0,36 kg i porusza siê z szybkoœci¹ 400 km/h. a Wyjaœnij, dlaczego dzia³o zostaje odrzucone do ty³u. Oblicz: b wartoœæ pêdu uzyskanego przez pocisk, c szybkoœæ, jak¹ uzyska dzia³o, d wartoœæ pêdu uzyskanego przez dzia³o. e Czym ró ni¹ siê wektory pêdów dzia³a i pocisku? Zadania 2 31 * Ch³opiec o masie 40 kg biegnie z szybkoœci¹ 10 km/h i wskakuje na stoj¹cy wózek o masie 160 kg. Z jak¹ szybkoœci¹ bêdzie siê porusza³ wózek wraz z ch³opcem? Z jakiego prawa fizycznego to wynika? 32 Si³a, jak¹ naciskasz na pod³ogê, na której stoisz jest równa sile twojego ciê aru. a * Czy jest to ta sama si³a? b Wymieñ cechy wspólne tych si³. c * Czy si³y te czymœ siê ró ni¹? Rozwi¹zania na str. 165,

7 Si³y w przyrodzie (dynamika) 33 * W ka dym z poni szych przypadków na podkreœlone cia³o dzia³aj¹ ró ne si³y. Podaj nazwê ka dej z si³, jej kierunek, zwrot oraz Ÿród³o. a Kulka wisi na nitce. b Klocek ci¹gniemy za pomoc¹ nitki po stole. c Pi³ka zosta³a wyrzucona w górê. d Walizkê podnosimy z pod³ogi do góry. e Czasza spadochronu, na którym wisi skoczek opada w dó³. f Pocisk zosta³ wystrzelony z dzia³a. 26 Rozwi¹zania na str. 167

8 Zadania 2 g Pude³ko zapa³ek le ¹ce na ksi¹ ce rusza razem z ni¹. 34 W ka dym z poni szych przyk³adów dla podkreœlonego cia³a jest spe³niona pierwsza zasada dynamiki Newtona. Wymieñ dzia³aj¹ce na to cia³o si³y, podaj zwi¹zki miêdzy ich wartoœciami, ich kierunki, zwroty oraz Ÿród³a. a Skrzynia przesuwa siê ruchem jednostajnym. b Odwa nik wisi na sprê ynie. c * Tu przed zetkniêciem z Ziemi¹ skoczek spadochronowy porusza siê ruchem jednostajnym. d ** Wype³niona owocami szalka wagi sprê ynowej spoczywa. Rozwi¹zania na str

9 Si³y w przyrodzie (dynamika) 35 ** Na cia³o dzia³aj¹ trzy sta³e si³y takie, jak przedstawiono na rysunku. W kla- F 1 =3N sie powsta³ problem: Czy jest mo liwe, aby B w tej sytuacji cia³o porusza³o siê po prostej, A F 2 =4N zaznaczonej lini¹ przerywan¹, np. w stronê punktu B? Uczniowie mieli ró ne zdania na ten temat. F 3 =5N Oto one: Wojtek: Si³y F 1, F 2, F 3 równowa ¹ siê, wiêc cia³o bêdzie pozostawa³o w spoczynku. Rafa³: Wypadkowa tych si³ jest równa zeru, wiêc cia³o to mog³oby siê poruszaæ ruchem jednostajnym po linii prostej, ale tylko w kierunku wskazanym przez któr¹œ z tych si³, zatem odpowiedÿ brzmi: Nie. Magda: Cia³o mo e siê poruszaæ po linii prostej ruchem jednostajnym (si³y F 1, F 2 i F 3 równowa ¹ siê), ale tylko zgodnie z kierunkiem najwiêkszej si³y, a nie po prostej zaznaczonej na rysunku. Jacek: Cia³o to mog³oby siê poruszaæ po linii prostej zaznaczonej na rysunku, np. od A do B, ale tylko wtedy, gdyby prócz narysowanych si³ dzia³a³a na nie dodatkowa si³a zwrócona w stronê punktu B. Karolina: Zaznaczone na rysunku si³y równowa ¹ siê. Jeœli w punkcie A cia³o mia³oby jak¹œ prêdkoœæ 0, to cia³o bêdzie siê porusza³o ruchem jednostajnym z t¹ w³aœnie prêdkoœci¹. Mo e siê wiêc poruszaæ po dowolnej prostej, tak e przechodz¹cej przez punkty A i B w stronê punktu B, jeœli prêdkoœæ bêdzie zwróconaodadob. a A ty jak s¹dzisz? Którzy koledzy mieli racjê? b Napisz krótki komentarz na ten temat. 36 ** Przyjrzyj siê poni szym rysunkom i odpowiedz na pytanie: Na którym rysunku si³a nacisku skrzyni na pod³o e ma tak¹ sam¹ wartoœæ, jak ciê ar skrzyni? A co mo esz powiedzieæ o wartoœci tej si³y w pozosta³ych przypadkach? a Lina windy towarowej zerwa³a siê i skrzynia razem z wind¹ spada (pod³o em jest w tym przypadku pod³oga windy). 28 Rozwi¹zania na str. 167, 168

10 Zadania 2 b Skrzyniê ci¹gniemy za pomoc¹ sznurka, jak pokazuje rysunek. c Skrzynia zsuwa siê po desce nachylonej do poziomu pod pewnym k¹tem. d Skrzynia stoi na pod³odze. e Stoj¹ca na pod³odze skrzynia jest przyczepiona do lekko rozci¹gniêtej sprê yny. 37 W ka dym z poni szych przypadków oblicz wartoœæ si³y wypadkowej dzia³aj¹cej na klocek. Podaj kierunek i zwrot tej si³y. a b 3N 5N 5N 6N Rozwi¹zania na str. 167,

11 Si³y w przyrodzie (dynamika) c d 3N 7N 8N 2N e f 3N 2N 10 N 6N g 4N 10 N 3N 38 Oblicz wartoœæ przyspieszenia, z jakim porusza siê klocek z poprzedniego zadania w ka dym przypadku. Masa klocka wynosi 0,2 kg. 39 Jak¹ si³ê równowa ¹c¹ nale a³oby przy³o yæ w ka dym przypadku do klocka z poprzednich zadañ, by pozosta³ w spoczynku? 40 ** Na deseczkê o masie 1 kg dzia³amy dwiema si³ami F 1 i F 2. Gdy si³y te maj¹ zwroty zgodne, to deseczka porusza siê z przyspieszeniem o wartoœci 0,7 m s 2. Gdy zwroty si³ s¹ przeciwne, to wartoœæ przyspieszenia wynosi0,1m s 2. a Oblicz wartoœci si³ F 1 i F 2. b Jaka by³aby wartoœæ przyspieszenia deseczki, gdyby kierunki si³ F 1 i F 2 by³y do siebie prostopad³e? c W którym z wymienionych przypadków kierunek przyspieszenia deseczki nie jest zgodny ani z kierunkiem si³y F 1, ani z kierunkiem si³y F 2? Jaki jest wówczas kierunek przyspieszenia? 30 Rozwi¹zania na str. 169

12 Zadania 2 41 Wykres przedstawia zale noœæ wartoœci prêdkoœci od czasu dla ruchu dziewczynki na rowerze. Dziewczynka jecha³a stale w tê sam¹ stronê. (m/s) I II III t (s) a Jakim ruchem jecha³a dziewczynka w kolejnych przedzia³ach czasu (I, II, III)? b Oblicz wartoœæ przyspieszenia (lub opóÿnienia) w kolejnych przedzia³ach czasu. c Zak³adaj¹c, e masa dziewczynki wraz z rowerem wynosi 30 kg, oblicz wartoœæ si³y wypadkowej, dzia³aj¹cej na rower z dziewczynk¹ w ka dym przedziale czasu. d * Zastanów siê, jak zwrócona jest ta si³a w stosunku do prêdkoœci roweru w przedziale czasu I, a jak w przedziale czasu III. 42 Samochód o masie 1000 kg rusza( 0 0) i jedzie prost¹ szos¹, równolegle do której zosta³a umieszczona oœ x. a Na podstawie danych z tabeli narysuj wykres po³o enia samochodu w zale- noœci od czasu. t (s) x (m) b Oblicz drogi, jakie przebywa³ samochód w kolejnych sekundach ruchu od pierwszej do dziesi¹tej. Rozwi¹zania na str. 170,

13 Si³y w przyrodzie (dynamika) c * Jakim ruchem porusza³ siê samochód przez pierwsze 6 sekund, a jakim w ostatnich 4 sekundach? Dlaczego tak s¹dzisz? d * Co mo esz powiedzieæ o sile wypadkowej dzia³aj¹cej na ten samochód w pierwszych 6 sekundach i w ostatnich 4 sekundach? Oblicz wartoœci tych si³. e ** Jak¹ drogê przeby³by samochód w 10 sekundach, gdyby porusza³ siê przez ca³y czas takim ruchem, jak na pocz¹tku? Jak¹ drogê przeby³by wtedy w dziesi¹tej sekundzie? 43 ** Za³ó my, e samochód, o którym by³a mowa w zadaniu 21. po 10 sekundach ruchu zacz¹³ hamowaæ i zatrzyma³ siê po up³ywie 8 sekund. a Jaka informacja z tabeli lub wykresu bêdzie ci potrzebna do obliczenia o ile mala³a szybkoœæ samochodu w ka dej sekundzie, jeœli jego ruch podczas hamowania by³ jednostajnie opóÿniony? Odczytaj tê informacjê i oblicz opóÿnienie samochodu. b Jaka by³a wartoœæ si³y wypadkowej, dzia³ajacej na samochód podczas hamowania? Jaki by³ zwrot tej si³y? c Ile wynosi³a droga hamowania? d Ile razy wyd³u y³yby siê czas i droga hamowania tego samochodu, gdyby si³a hamuj¹ca mia³a dwa razy mniejsz¹ wartoœæ? Wyjaœnij, jak doszed³eœ do tego wniosku. 44 Udowodnij, e a 10 N kg to to samo co a 10 m s Z balkonu upuszczono dwie doniczki z ziemi¹. Wiêksza mia³a masê 3 kg, mniejsza 1 kg. a Oblicz wartoœæ ciê aru ka dej z doniczek. b Oblicz wartoœæ przyspieszenia, z jakim spadaj¹ doniczki. Który uczony pierwszy przewidzia³ wynik, który uzyska³eœ? Jak nazywamy i oznaczamy to przyspieszenie? c Czy doniczki bêd¹ spada³y tak samo d³ugo? Uzasadnij odpowiedÿ. d Co mo esz powiedzieæ o szybkoœciach doniczek tu przed uderzeniem o ziemiê? 32 Rozwi¹zania na str. 171, 172

14 Zadania 2 46 * Dlaczego wiewiórka, przeskakuj¹c z ga³êzi na inn¹ ga³¹ÿ, znajduj¹c¹ siê na tej samej wysokoœci, wykonuje skok ukoœnie w górê? 47 Dwie kulki o masach 0,05 kg i 0,15 kg po³¹czono sprê- yn¹ u³o on¹ na g³adkim stole i oddalono powoduj¹c naprê enie sprê yny. I II Puszczone swobodnie kulki zbli aj¹ siê do siebie. W pewnej chwili kulka o mniejszej masie ma wzglêdem sto³u przyspieszenie o wartoœci 0,6 ms 2. a * Oblicz wartoœæ przyspieszenia drugiej kulki w tej samej chwili. b * Oblicz wartoœæ si³y dzia³aj¹cej na ka d¹ z kulek w tej chwili. c ** Czy wartoœci si³ dzia³aj¹cych na kulki zmieniaj¹ siê podczas ruchu? d ** Jakim ruchem porusza siê ka da kulka wzglêdem sto³u? 48 * Na rysunku przedstawiaj¹cym stoj¹cy na stole flakon zaznaczono trzy si³y: ciê ar F c, si³ê nacisku flakonu na stó³ F n i si³ê sprê ystoœci sto³u F s. a Podaj Ÿród³o ka dej z tych si³ i przedmiot, na który ta si³a dzia³a. b Które z tych si³ s¹ ci potrzebne do zastosowania I zasady dynamiki Newtona dla flakonu? c Które z tych si³ s¹ ci potrzebne do zastosowania trzeciej zasady dynamiki dla uk³adu flakon stó³? F n F s F c 49 ** D okej o masie 50 kg siedzi na koniu. Masa konia wynosi 500 kg. Przyjmij g 10 m s 2. a Wype³nij poni sz¹ tabelê. Rozwi¹zania na str. 172, 173,

15 F 2 F 2 Si³y w przyrodzie (dynamika) Nr Nazwa si³y Wartoœæ si³y Zwrot si³y ród³o si³y Przedmiot dzia³ania si³y 1 Ciê ar d okeja Ziemia 2 Ciê ar konia Nacisk konia z d okejem na pod³o e Nacisk d okeja na grzbiet konia Si³a sprê ystoœci grzbietu konia 6 Si³a sprê ystoœci pod³o a b Wymieñ si³y, których równowaga decyduje o spoczynku d okeja (podaj tylko numery przypisane odpowiednim si³om w tabali). c Które si³y wymienione w tabeli (podaj numery parami) stanowi¹ przyk³ad na trzeci¹ zasadê dynamiki? d Czy w tabeli wymieniona zosta³a si³a reakcji na si³ê Nr 1? A na si³ê Nr 2? 50 ** Dwaj ch³opcy ci¹gn¹ linê w przeciwne strony, przy czym ka dy z nich dzia³a na linê si³¹ o wartoœci 50 N. 50 N 50 N A B Si³a napiêcia (inaczej naprê enia) liny to si³a, któr¹ wska e si³omierz zamontowany w dowolnym miejscu tej liny. Przecinamy wiêc linê w dowolnym miejscu i mocujemy si³omierz. 50 N 50 N A B 34 Rozwi¹zania na str. 174

16 Zadania 2 a Jak¹ wartoœæ wska e si³omierz: 0 N, 50 N, czy 100 N? Jeœli nie jesteœ pewien, jak¹ odpowiedÿ wybraæ, przeœledÿ poni sze rozumowanie i odpowiedz na pytania. WyobraŸ sobie, e ch³opiec, który ci¹gn¹³ koniec B liny przyczepi³ ten koniec do wystaj¹cego z muru haka i poszed³ do domu. 50 N A B Teraz na linê dzia³a ju tylko jeden ch³opiec si³¹ o wartoœci 50 N, nie ma wiêc w¹tpliwoœci, e si³omierz wska e 50 N. b Jeœli na koniec A liny dzia³a si³a o wartoœci 50 N, to jaka jest wartoœæ si³y, któr¹ lina ci¹gnie hak w lewo? (Zgodnie z z III zasad¹ dynamiki si³¹ o takiej samej wartoœci hak dzia³a na linê w prawo). c Co mo esz powiedzieæ o wartoœciach si³ dzia³aj¹cych na koñce liny w obu rozpatrywanych przypadkach? d Jeœli linê potraktujemy jako ³¹cznik miêdzy dwoma oddzia³uj¹cymi cia³ami (np. ch³opcami), to czy mo e byæ tak, e na ka dy z jej koñców dzia³a si³a o innej wartoœci? e Czy lina mo e na ka de z tych cia³ dzia³aæ si³¹ o innej wartoœci? 51 ** W klasie dyskutowano nastêpuj¹cy problem: Na krawêdzi sto³u przymocowano bloczek, przez który przerzucono linkê. Na jednym jej koñcu przywi¹zano klocek o masie m 1, zaœ drugi koniec przywi¹zano do klocka o masie m 2 le ¹cego na stole. Ca³y uk³ad spoczywa³. Uczniowie próbowali wyjaœniæ, dlaczego tak jest. Oto jakie podawano przyczyny: m 2 m 1 Rozwi¹zania na str. 174,

17 Si³y w przyrodzie (dynamika) A. Klocek wisz¹cy na lince ma za ma³¹ masê. Uk³ad bêdzie siê porusza³, gdy masa klocka wisz¹cego bêdzie wiêksza od masy klocka le ¹cego na stole. B. Klocek le ¹cy na stole nie rusza, bo dzia³aj¹ca na ten klocek si³a tarcia ma wiêksz¹ wartoœæ od si³y ciê aru klocka wisz¹cego na lince. C. Na klocek le ¹cy na stole nie dzia³a si³a tarcia, bo jest on w spoczynku; po prostu klocek ten jest za ciê ki. D. Klocek le ¹cy na stole nie rusza, bo si³a tarcia, która nañ dzia³a ma wiêkszoœæ ni si³a, któr¹ ci¹gnie go linka. a Skomentuj ka d¹ z tych wypowiedzi. b A jakie jest wed³ug ciebie poprawne wyjaœnienie tego faktu? 52 Chmury znajduj¹ siê czasem na wysokoœci kilkuset metrów nad ziemi¹. Np. jeœli deszcz pada³by z chmury znajduj¹cej siê na wysokoœci 720 m, to czas 2 gt spadania kropli, obliczony z wzoru h, powinien wynosiæ 12 s (sprawdÿ 2 to!), a zatem szybkoœæ kropli uderzaj¹cych w twoj¹ g³owê wynosi³aby oko³o 120 m/s. a * Wyjaœnij, dlaczego w rzeczywistoœci szybkoœæ kropli deszczu jest znacznie mniejsza. b ** Jakim ruchem one spadaj¹? c ** Dlaczego prêdkoœæ, z jak¹ spadaj¹ krople deszczu nazywamy czasem prêdkoœci¹ graniczn¹? 53 ** Samochód wyœcigowy jest wyposa ony w odpowiedni silnik. Naciskaj¹c maksymalnie peda³ gazu, kierowca powoduje dzia³anie na samochód si³y, zwanej si³¹ ci¹gu. Dlaczego ten samochód nie mo e osi¹gn¹æ dowolnie du ej szybkoœci? 54 Zwykle mówimy, e ruch samochodu jest spowodowany dzia³aniem si³y ci¹gu, której Ÿród³em jest silnik. Na rysunku obok samochód wisi na linach. a Czy zacznie siê poruszaæ, gdy w³¹czymy silnik i naciœniemy peda³ gazu? 36 Rozwi¹zania na str. 175, 176, 177

18 Zadania 2 Samochód postawiono na jezdni. W wielkim powiêkszeniu (na poni szym rysunku) pokazano maleñki fragment powierzchni, na której ko³o obracane przez silnik styka siê z jezdni¹. b * Podaj cechy si³: F 1, któr¹ nierównoœæ opony ko³a dzia³a na nierównoœæ jezdni i F 2, któr¹ nierównoœæ jezdni dzia³a na nierównoœæ opony ko³a. c * Jak nazywamy te si³y w yciu codziennym. d * Czy te si³y równowa ¹ siê wzajemnie? e * Wyjaœnij, dlaczego teraz samochód rusza? 55 * Na rysunku przedstawiono trzy skrzynki ze z³omem u³o one jedna na drugiej. Na skrzynki w kierunku poziomym nie dzia³a adna si³a. 1 Piotrek usi³uje przesun¹æ skrzynki dzia³aj¹c si³¹ F 1, ale skrzynki nadal spoczywaj¹. 2 F 1 Rozwi¹zania na str

19 Si³y w przyrodzie (dynamika) Piotrkowi przyszed³ z pomoc¹ m³odszy brat, dzia³aj¹c si³¹ F 2, ale skrzynki nie ruszy³y z miejsca. 3 F 1 F 2 Piotrkowi przyszed³ z pomoc¹ tata, który zadzia³a³ si³¹ F 3 i skrzynki zosta³y przesuniête we w³aœciwe miejsce i to ruchem przyspieszonym. 4 F 1 F 3 a Ile wynosi wartoœæ si³y tarcia w przypadku 1, 2, 3, i 4? b Co byœ poradzi³ Piotrkowi, jeœli skrzynki musz¹ siê znaleÿæ w nowym miejscu, a taty akurat nie ma w domu. Uzasadnij odpowiedÿ. 56 Ktoœ ci powiedzia³, e do wprawienia w ruch ciê kiej szafy stoj¹cej na pod³odze potrzebna jest si³a o kierunku poziomym i wartoœci równej co najmniej 200 N. Co nast¹pi, gdy a * bêdziesz pchaæ szafê poziomo si³¹ o wartoœci 80 N? Czy bêdzie wówczas wystêpowa³o tarcie? Podaj uzasadnienie odpowiedzi. b * skrzyniê bêdzie pcha³o równoczeœnie dwóch ludzi tak, e wypadkowa si³a bêdzie mia³a kierunek poziomy i wartoœæ 180 N? Jaka bêdzie wówczas wartoœæ si³y tarcia, jeœli si³a taka w ogóle bêdzie dzia³a³a na szafê? c ** zastosujemy jakieœ urz¹dzenie ci¹gn¹ce, które dzia³a si³¹ o kierunku poziomym i wartoœci 240 N? Jak myœlisz, czy po ruszeniu z miejsca szafa bêdzie siê porusza³a ruchem jednostajnie przyspieszonym, jeœli si³a ci¹gn¹ca nie zmieni siê? Czy wypadkowa si³a dzia³aj¹ca na szafê podczas ruchu bêdzie mia³a wartoœæ 40 N? Uzasadnij odpowiedÿ. 38 Rozwi¹zania na str. 177, 178

20 Zadania 2 57 ** Masa szafy z poprzedniego zadania wynosi 50 kg. Okazuje siê, e po wprawieniu jej w ruch wystarczy pchaæ j¹ poziomo si³¹ o wartoœci zaledwie 180 N, a szafa nie tylko nie zatrzymuje siê, ale nawet porusza siê z przyspieszeniem o wartoœci 02, m s 2. a Wyjaœnij, jak to jest mo liwe. Przecie przedtem, gdy pchano j¹ si³¹ o wartoœci 180 N, ani nie drgnê³a! b Czy mo esz coœ powiedzieæ o sile tarcia, która dzia³a³a na szafê podczas tego ruchu? c Czy si³a tarcia mia³aby inn¹ wartoœæ, gdyby szafê pchano si³¹ o wartoœci 200 N? Czy coœ by siê w ogóle zmieni³o? Rozwi¹zania na str. 178,