1.Z równi pochyłej startują dwa pełne, jednorodne walce. Jeden walec to pałeczka szklana używana do elektrostatyki, drugi, to fragment kolumny greckiej o średnicy 0,5 m. Zakładając idealne warunki (brak poślizgu, brak oporów ruchu, oba się toczą), który "walec" szybciej przebędzie dystans 0,5 m?

Oba walce w tym samym czasie;
Ten cięższy będzie szybszy;
Wyścig wygra pałeczka szklana;
Brak danych o długości walców nie pozwala na podanie prawidłowej odpowiedzi.

2. Rysunek przedstawia belkę B umieszczoną tak, by mogła swobodnie obracać się bez tarcia wokół osi PQ. Na końcach tej belki wirują w zgodnych kierunkach dwie tarcze, wokół pionowych osi O. Na początku obserwacji belka B jest w spoczynku, a tarcze wirują bez tarcia. W pewnej chwili pojawia się tarcie na obu osiach O (chyba Fizek chce się znowu przypomnieć i rozrabia). Od tego momentu uważny obserwator zauważy, że:

tarcze zatrzymają się, a belka pozostanie w bezruchu;
cały układ zacznie się obracać przeciwnie niż tarcze;
cały układ zacznie się obracać w kierunku takim jak tarcze;
cały układ zacznie się obracać ale tylko do czasu, gdy jeszcze wiruje przynajmniej jedna tarcza. Potem ruch ustanie.

3. W każdym przyzwoitym warsztacie samochodowym przy zakładaniu nowych opon proponują nam usługę zwaną ważeniem kół. Pytanie: po co "waży się" koło? Odpowiedź: po to,

by sprawdzić wytrzymałość gumy na wysokie obroty;
by się upewnić czy wszystkie cztery koła tyle samo ważą (jak nie to się dodaje ciężarki ołowiowe);
by ewentualnie skorygować rozkład masy koła tak, by jego środek ciężkości wypadał możliwie dokładnie na osi (jak nie, to dodaje się ciężarki ołowiowe);
by sprawdzić czy jest w nich dość powietrza.

4. Cyrkowcy potrafią na długim kiju kręcić talerze wysoko nad głową tak, że mimo iż nie podparte są w środku, pozostają w pozycji poziomej. Otóż cyrkowcy wykorzystują fizyczną właściwość polegającą na tym, że:

obiekt swobodnie wirujący sam sobie "wybiera" oś obrotu;
siła odśrodkowa jest tym większa im dłuższy jest kij;
talerze można tak spreparować, by ich środek masy był w punkcie podparcia a nie w środku talerza;
siła przyciągania ziemskiego maleje wraz z wysokością.

5. Jeden z czterech podanych przykładów ruchu okresowego nie jest ruchem harmonicznym. Wiesz który?

Wahadłowy ruch nielepkiej cieczy w U rurce;
Ruch ciężarka na sprężynce, która "słucha" prawa Hooke'a;
Ruch wahadła Maxwella, popularnego Jo-Jo;
Ruch kulki w kulistym, wklęsłym, płytkim szkiełku zegarowym.

6. Jeśli wahadło sekundowe oraz wahadło cztery razy dłuższe wychylimy o ten sam kąt i zwolnimy, to spotkają się one ponownie w zgodnej fazie po upływie:

1 s
2 s
3 s
4 s

7. Długie (ok. 40 m) wahadło proste o okresie T = 12 s, aby przejść z położenia równowagi 0 do punktu oznaczającego połowę wychylenia P, potrzebuje:

1 s
1,5 s
2 s
3 s

Każdą sprężynę, każdą gumkę można zaopatrzyć w informację, mówiącą jaką siłę trzeba by do tej sprężyny czy gumki przyłożyć, by ją rozciągnąć (lub skurczyć) o jeden metr. Taką wielkość nazywa się STAŁĄ SPRĘŻYNY i zwykle oznaczona jest symbolem "k". Łatwo się domyśleć, że oprócz tej wartości warto by podawać jeszcze inną - jaką co najwyżej siłę można przykładać, by sprężyny nie zniszczyć (wrócimy do podobnych spraw w następnych zeszytach, przy okazji rozważania kondensatorów i oporów).

8. Jeśli połączymy w szereg dwie sprężyny o stałych k1 i k2, to otrzymamy sprężynę o stałej k, równej:

k1 - k2
k1 + k2
1/2(k1 x k2)
k1 x k2 / (k1 + k2)

9. A teraz, jeśli sprężyny, o których mowa wyżej, połączymy równolegle, to stała k połączonych sprężyn będzie wynosiła:

k1 - k2
k1 + k2
1/2(k1 x k2)
k1 x k2 / (k1 + k2)

10. Jeśli na końcu pionowo zawieszonej sprężyny umieścimy ciężarek i pociągniemy lekko w dół, otrzymamy wahadło o okresie T. Chcąc skonstruować wahadło o okresie T/2, należałoby sprężynę obciąć pozostawiając:

jedną czwartą długości;
połowę długości;
trzy czwarte długości;
żadną z wymienionych długości, gdyż sprężynę nie obciąć, a dosztukować trzeba.

To będzie seria pytań dotyczących jednego zjawiska. Na rysunku pokazana jest sprężyna zakończona haczykiem, na którym zawieszono na nici odważnik M i opuszczono z pozycji nieobciążonej sprężyny (I). Spowodowało to rozciągnięcie sprężyny do pozycji (V) i zapoczątkowało ruch drgający między tymi poziomami. Załóżmy, że grawitacyjną energię potencjalną mierzymy względem poziomu V. Poziomy I do V zaznaczone są w równych odstępach.
Masa sprężyny jest bardzo mała w porównaniu z masą odważnika.

11. Na którym poziomie odważnik M będzie posiadał największą energię kinetyczną?

I
III
IV
V

12. W którym położeniu odważnik M będzie posiadał największą energię potencjalną?

I
III
V
I i V

13. Ile powinno wynosić naprężenie nici, na której wisi odważnik, gdy jest on w najniższym położeniu?

0
Mg
2Mg
3Mg

14. A w najwyższym?

0
0,5 Mg
Mg
2Mg

15. A może jeszcze w położeniu III?

0
Mg
2Mg
2,5 Mg

16. Po pewnym czasie, odważnik M zatrzyma się w położeniu:

II
III
IV
V

17. Odważnik M zatrzyma się, gdy ulegnie rozproszeniu

cała początkowa energia mechaniczna układu
3/4 początkowej energii mechanicznej układu
1/2 początkowej energii mechanicznej układu
1/4 początkowej energii mechanicznej układu

18. Poniżej przedstawiono cztery przebiegi mające obrazować oddzielnie energię układu: całkowitą (A), potencjalną grawitacyjną (B), sprężystości (C) oraz energię kinetyczną (D) w zależności od stanu rozciągnięcia sprężyny x bez uwzględnienia strat. Który z wykresów przedstawiono błędnie?











Wersja do druku


do góry