XXXVII MIĘDZYSZKOLNY TURNIEJ FIZYCZNY

ZADANIA RACHUNKOWE

Zadanie 1
Mysz przebiega w nocy ruchem jednostajnym prostoliniowy odcinek drogi o długości S = 2 m, od jednej kryjówki do drugiej. W tym czasie mysz została cztery razy oświetlona przez źródło światła, wytwarzające krótkie błyski z częstością równą 0,6 Hz. Wykonać odpowiedni rysunek oraz obliczyć wartość prędkości myszy. Jeżeli istnieje kilka wartości prędkości, to określić zbiór tych wartości. Jakim zmianom ulegną uzyskane rozwiązania, jeżeli dwukrotnie wzrośnie wartość częstości błysków źródła światła?

Zadanie 2
Satelita o masie m krąży z szybkością v na orbicie kołowej o promieniu 2R wokół planety o promieniu R. Posługując się tylko wielkościami podanymi w zadaniu, obliczyć:
1. ciężar satelity na powierzchni planety
2. pracę czynnika zewnętrznego wynoszącego satelitę z powierzchni planety na orbitę
3. wartość natężenia pola grawitacyjnego na orbicie
4. okres obiegu satelity na orbicie.

Zadanie 3
W pionowo ustawionym cylindrze, zamkniętym od góry ruchomym i poruszającym się bez oporów tłokiem o masie m = 5 kg, znajduje się 1 mol gazu doskonałego o temperaturze T = 241 K zajmującego objętość V = 0,01 m³. Molowe ciepła właściwe gazu przy stałęj objętości i przy stałym ciśnieniu spełniają nastepujące związki: C_v = 1,5R oraz C_p - C_v = R, gdzie stała gazowa R = 8,3 J/K·mol. Ciśneinie atmosferyczne p₀ = 10⁵ Pa, a przyspieszenie ziemskie g = 10 m/s². Do gazu dostarczono ciepło Q = 500 J. Sporzadzić wykresy zależności p(V) oraz V(T) dla sytuacji przedstawionej w zadaniu. Obliczyć: a) przyrost temperatury gazu; b) przyrost energii wewnętrznej gazu; c) wartość pracy wykonanej przez gaz podczas ogrzewania.