Prosimy o wyłączenie blokowania reklam na tej stronie.

fizyka.org  ::  fizyka.jamnika.pl  ::  mamy 15 lat!

Fizyka
Fizyka
 
Strona główna > Zadania z fizyki > Tarcie > Zadanie 4
Tarcie - Zadanie 4

Treść:
Z wysokości h=100m spada kula o masie m=4kg. Z jaką prędkością uderzy w ziemię, jeżeli przyjmiemy, że średnia wartość siły oporu powietrza wynosi T=8N? Przyjąć, że g=10m/s2.

Dane:
h = 100m
m = 4 kg
T = 8 N
g = 10 m/s2


Szukane:
v = ?

Wzory:
1. II zasada dynamiki:

2. Wzór na przyspieszenie:

3. Wzór na drogę w ruchu jednostajnie przyspieszonym:

4. Siła ciężkości:

Rysunek:

Rozwiązanie:
Zakładamy, że prędkość początkowa jest równa zeru. Mamy obliczyć prędkość końcową. W tym celu skorzystamy ze wzoru na przyspieszenie (pamiętajmy, że Δv w ruchu jednostajnie przyspieszonym to różnica prędkości końcowej i początkowej):

Tak więc po przekształceniach wzór na szukaną prędkość wynosi:


Niestety nie mamy ani czasu, ani przyspieszenia. Najpierw zajmiemy się przyspieszeniem.
Przypomnijmy sobie, co mówiła druga zasada dynamiki Newtona. Otóż że siła wypadkowa, jaka działa na układ, to inaczej iloczyn masy układu przez jego przyspieszenie. Czyli dla naszego przypadku:


Siła ciężkości Q to iloczyn masy i przyspieszenia ziemskiego, tarcie (opór powietrza) mamy dane, masę również. Stąd przyspieszenie:

Pozostaje nam znaleźć czas. Skorzystamy ze wzoru na drogę w ruchu jednostajnym przyspieszonym (w naszym przypadku s = h).

Prędkość początkowa równa jest zeru oraz ponieważ...

...to:

Mamy wszystko, co potrzeba, możemy wyliczyć prędkość. Zwróćmy uwagę, że po lewej i prawej stronie równania występuje szukana prędkość v, dlatego najpierw musimy ją przenieść na lewą stronę (*).


Na koniec sprawdźmy, czy wyprowadzony wzór daje nam prawidłową jednostkę.


Skorzystaliśmy z takich właściwości jak:
- liczba 2 nie ma jednostki,
- siła to iloczyn masy i przyspieszenia,
- odejmując jednostki, pozostawiamy jednostkę (np. 12m - 3m = 9m).

Kula uderzy w ziemię z prędkością 40 m/s.


Jamnik

« powrót do listy zadań
Znalazłeś błąd w materiale? Skontaktuj się z nami, przysyłając adres strony, na której znajduje się błąd i informację o tym, czego dotyczy błąd.

 
 Teoria
Wyprowadzenia wzorów
Zadania fizyczne
Doświadczenia fizyczne
Tablice fizyczne
Biografie fizyków
FORUM
 
 Tarcie
Ruch jednostajnie przyspieszony
II zasada dynamiki
 
 Skręcanie płaszczyzny polaryzacji - technikum [0]
Zadanie z termodynamiki [0]
1 Zasada dynamiki Newtona... help [1]
Zadanie z Układem z Żarówką [1]
Pomoc z zadaniem - rzuty [0]
 
Serwis "Fizyka Jamnika" używa plików cookies. Są to pliki instalowane w urządzeniach końcowych osób korzystających z serwisu, w celu administrowania serwisem, poprawy jakości świadczonych usług w tym dostosowania treści serwisu do preferencji użytkownika, utrzymania sesji użytkownika oraz dla celów statystycznych i targetowania behawioralnego reklamy (dostosowania treści reklamy do Twoich indywidualnych potrzeb). Informujemy, że istnieje możliwość określenia przez użytkownika serwisu warunków przechowywania lub uzyskiwania dostępu do informacji zawartych w plikach cookies za pomocą ustawień przeglądarki lub konfiguracji usługi. Szczegółowe informacje na ten temat dostępne są u producenta przeglądarki, u dostawcy usługi dostępu do Internetu oraz w Polityce prywatności.
OK
 
© 2003-2019 Fizyka Jamnika. Online: 66
Wszystkie artykuły i publikacje znajdujące się w portalu Fizyka Jamnika są chronione prawem autorskim
Kopiowanie, publikowanie i rozpowszechnianie materiałów bez naszej zgody jest zabronione
Obsługa informatyczna