VJEZBE

3N 5N

5N

2N

4N

17. 10. 2012.

VJEŽBE IZ FIZIKE

1. Na crtežu je prikazano tijelo na koje djeluju dvije sile od 3N i 5N na istom horizontalnom pravcu. Trenje između tijela i podloge zanemarite. Kolika sila F3 treba djelovati na tijelo na horizontalnom pravcu i u kojem smjeru da bi:

a) tijelo mirovalo?b) da bi se tijelo gibalo stalnom brzinom 5m/s?

R: u oba slučaja F3=2 N ulijevo

2. Tijelo mase 50 g pod djelovanjem sile F prijeđe put od 30 m za 2 s. Koliki je iznos sile F ako se tijelo prije početka njenog djelovanja gibalo jednoliko brzinom 1,5 m/s u smjeru djelovanja sile?

3. Vlak mase 4000t giba se brzinom 10m/s po horizontalnim tračnicama. Prije stanice vlak se počinje jednoliko zaustavljati silom kočenja 2105N. a) Koliki put prijeđe vlak za vrijeme prve minute kočenja? b) Koliki put prijeđe do zaustavljanja?R: a) 510 m b) 1000 m

4. Automobil mase 1 t giba se po horizontalno položenoj cesti brzinom 36 km/h, pa na putu od 75 m poveća brzinu na 72 km/h. Ako je faktor trenja 0,04 kolika je vučna sila automobila? Za akceleraciju sile teže uzmite vrijednost g10m/s2.R: 2400 N

5. Na mirno tijelo mase 0,5kg koje se nalazi na horizontalnoj ravnini djeluju tri vanjske sile (slika – pogled odozgo).

a) Na slici označite smjer akceleracije tijela.b) Kolika je akceleracija tijela ako zanemarimo

trenje između tijela i podloge?c) Kolika je sila trenja između tijela i podloge ako

se tijelo zbog djelovanja svih sila giba jednoliko, stalnom brzinom? Ucrtajte smjer sile trenja.

R: b) 100m/s2, c) 5N, kut između vektora akceleracije i x osi (sile F = 4 N) je 36,869°

m1

m2

4 kg1 kg

5 kgN1 N2

6. Na mirno tijelo mase 2,5 kg počnu djelovati dvije sile, jedna iznosa 3 N, a druga iznosa 4 N. Koliku će udaljenost tijelo prijeći za tri sekunde gibanja ako sile: a) leže na istom pravcu i istog su smjera; b) leže na istom pravcu, a suprotnog su smjera; c) međusobno tvore pravi kut?R: a) 12,6m; b) 1,8 m; c) 9 m

7. Dvije sile, F⃗1=55 { i⃗ +60 { j⃗ ¿¿ i F⃗ 2=30 { i⃗ +75 { j⃗ ¿¿ djeluju na tijelo mase 100 kg.a) Koliko je ubrzanje tijela? b) Koji je smjer ukupne sile na tijelo?R: a) 1,59 m/s2; b) 57,8°

8. Kolika je akceleracija sustava prikazanog na slici ako su mase koloture i užeta zanemarive prema masama ovješenih tijela? Masa m1 = 1kg, a m2 = 4kg. Zanemarite rastezanje užeta, te masu užeta i koloture. (g10m/s2)

a) Kolika je akceleracija sustava?b) Kolika je sila napetosti užeta?

R: a) 6 m/s2 b) 16 N

9. Na slici je prikazan sustav tri tijela. Zanemarite trenje s koloturom a za akceleraciju sile teže uzmite vrijednost g10 m/s2. Kolika je akceleracija sustava i kolike su napetosti niti N1 i N2 ako:

a) nema trenja?b) ako je faktor trenja između tijela mase 5kg i

stola 0,1? R. a) a = 3 m/s2 ; N1 = 28 N ; N2 = 13 Nb) a = 2,5 m/s2 ; N1 = 30 N ; N2 = 12,5 N

Fvučna

3m5m

Fvučna

3m5m

10.Svjetiljka mase 15 kg obješena je na sredini žice dugačke 20 m. Sredina žice udaljena je od stropa 0,8 m. Odredi silu kojom je žica napeta.

R: 940 N

11.Tijelo mase 5kg nalazi se na kosini koja se na svakih 5m duljine podiže za 3m (crtež). Za akceleraciju sile teže uzmite vrijednost g10m/s2. Kolika je vučna sila u smjeru puta potrebna da bi se tijelo gibalo stalnom brzinom uz kosinu ako je faktor trenja između tijela i kosine 0,1?R: 34 N

12.Tijelo mase 5kg nalazi se na kosini koja se na svakih 5m duljine podiže za 3m (slika). Za akceleraciju sile teže uzmite vrijednost g10m/s2. Kolika je vučna sila u smjeru puta potrebna da bi se tijelo gibalo uz kosinu stalnom akceleracijom od 1m/s2 ako je faktor trenja između tijela i kosine 0,1?R: 39 N

13.S vrha kosine duge 10 m visoke 5 m počinje se spuštati tijelo bez početne brzine. Koliko će se dugo tijelo gibati niz kosinu ako je faktor trenja 0,2? Kolika će biti brzina tijela na dnu kosine?R: t = 2,47 s; v = 8,07 m/s

FguranjaFvučenja

m1=4kg

m2=16kg

m3=8kg

45 45

FN1 FN2

14.Čovjek gura ili vuče kosilicu mase m po travnjaku stalnom brzinom pod kutom 45 (slika). Faktor trenja između kosilice i travnjaka je 0,5. Koliki je omjer između sile guranja i sile vučenja?

R: Fg/Fv = 3

15.Tri tijela masa m1=4kg, m2=16kg i m3=8kg povezana užetom koje se ne rasteže i čiju masu možemo zanemariti nalaze sa na podlozi prikazanoj na crtežu. Faktor trenja je 0,1. Odredite smjer gibanja, ubrzanje sustava i napetosti užeta N1 i N2. Za akceleraciju sile teže uzmite vrijednost g10m/s2.

R: a = 0,136 m/s2 u desno, FN1=32,7 N , FN2 = 49,8 N

30

3kg 5kg

2kg

16.Tri tijela mas m1=3kg, m2=2kg i m3=5kg postavljena su kao na crtežu. Prvo i drugo tijelo povezana su oprugom konstante opiranja k=1000N/m, dok je treće ovješeno o nerastezljivo uže zanemarive mase. Kut kosine je 30. Za koliko se izduži opruga tijekom gibanja ovog sustava i kolika je napetost užeta? Trenje zanemarite.

R: 2,25cm; 37,5 N

17.O nit je obješena kuglica mase 50 g. Kolikom je silom nategnuta nit kad je otklonjena od položaja ravnoteže za 300.

R: 0,43 N

18.Tramvaj iz stanja mirovanja počinje se gibati jednoliko ubrzano akceleracijom 0,5 m/s2 po horizontalno postavljenim tračnicama. Nakon 12 s isključi motor i giba se jednoliko usporeno do zaustavljanja. Duž puta je faktor trenja jednak 0,01. Izračunajte:

a) maksimalnu brzinu tramvaja;b) ukupno vrijeme gibanja;c) negativnu akceleraciju pri usporenom gibanju;

d) ukupan put koji prijeđe tramvaj.R: a) 6 m/s; b)72 s; c) 0,1 m/s2; d) 216 m