Sprawdzian z dynamiki

Poprawna odpowiedź: B

Para akcja i reakcja to zawsze te same dwa ciała zamienione miejscami: koń działa na wóz, więc wóz działa na konia. Tarcie kół i grawitacja działają na wóz, ale pochodzą od innych ciał. Wóz rusza, bo koń odpycha się od podłoża, a nie dlatego, że reakcja jest słabsza od akcji.

Poprawna odpowiedź: 1–A, 2–C, 3–D, 4–B

• 1. $E_k=\frac{m{v}^2}{2}$ → A. energia kinetyczna
• 2. $E_p=mgh$ → C. energia potencjalna grawitacji
• 3. $W=Fs\cos \alpha$ → D. praca stałej siły
• 4. $P=\frac{W}{t}$ → B. moc

Energia kinetyczna zależy od kwadratu prędkości, a potencjalna grawitacji od wysokości. W pracy liczy się tylko składowa siły wzdłuż przesunięcia, stąd $\cos \alpha$: siła prostopadła do ruchu pracy nie wykonuje. Moc mówi, jak szybko praca jest wykonywana.

Poprawna odpowiedź: C

Tarcie $\mu mg$ nadaje opóźnienie $a=\mu g=3{\text{ m/s}}^2$, a masa się skraca. Droga do zatrzymania: $s=\frac{v_0^2}{2a}=\frac{36}{6}=6\text{ m}$. Ten sam wynik daje bilans energii: $\frac{m{v}_0^2}{2}=\mu mgs$.

Poprawna odpowiedź: F, P, P, F

W zderzeniu niesprężystym część energii kinetycznej zamienia się w ciepło i odkształcenie, zachowany jest tylko pęd. Pęd $\vec{p}=m\vec{v}$ ma kierunek prędkości. Warunkiem zachowania pędu jest zerowa wypadkowa sił zewnętrznych. Jednostka pędu to $\text{kg}\cdot \text{m/s}$, a $\text{kg}\cdot {\text{m/s}}^2$ to niuton.

Poprawna odpowiedź: A, C, D, E

Na kulkę działają ciężar i naciąg sznurka nachylonego pod kątem $\theta$ do pionu. Pionowa składowa naciągu równoważy ciężar: $N\cos \theta =mg$, więc $N>mg$. Pozioma składowa zostaje jako wypadkowa skierowana do środka okręgu. Naciąg jest prostopadły do prędkości, więc nie wykonuje pracy.