Przejdź do treściPrzejdź do informacji o dostępności
Logo OpenStax
  1. Przedmowa
  2. Mechanika
    1. 1 Jednostki i miary
      1. Wstęp
      2. 1.1 Zakres stosowalności praw fizyki
      3. 1.2 Układy jednostek miar
      4. 1.3 Konwersja jednostek
      5. 1.4 Analiza wymiarowa
      6. 1.5 Szacowanie i pytania Fermiego
      7. 1.6 Cyfry znaczące
      8. 1.7 Rozwiązywanie zadań z zakresu fizyki
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 2 Wektory
      1. Wstęp
      2. 2.1 Skalary i wektory
      3. 2.2 Układy współrzędnych i składowe wektora
      4. 2.3 Działania na wektorach
      5. 2.4 Mnożenie wektorów
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 3 Ruch prostoliniowy
      1. Wstęp
      2. 3.1 Położenie, przemieszczenie, prędkość średnia
      3. 3.2 Prędkość chwilowa i szybkość średnia
      4. 3.3 Przyspieszenie średnie i chwilowe
      5. 3.4 Ruch ze stałym przyspieszeniem
      6. 3.5 Spadek swobodny i rzut pionowy
      7. 3.6 Wyznaczanie równań ruchu metodą całkowania
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    4. 4 Ruch w dwóch i trzech wymiarach
      1. Wstęp
      2. 4.1 Przemieszczenie i prędkość
      3. 4.2 Przyspieszenie
      4. 4.3 Rzuty
      5. 4.4 Ruch po okręgu
      6. 4.5 Ruch względny w jednym i dwóch wymiarach
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    5. 5 Zasady dynamiki Newtona
      1. Wstęp
      2. 5.1 Pojęcie siły
      3. 5.2 Pierwsza zasada dynamiki Newtona
      4. 5.3 Druga zasada dynamiki Newtona
      5. 5.4 Masa i ciężar ciała
      6. 5.5 Trzecia zasada dynamiki Newtona
      7. 5.6 Rodzaje sił
      8. 5.7 Rozkłady sił działających na ciała
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    6. 6 Zastosowania zasad dynamiki Newtona
      1. Wstęp
      2. 6.1 Rozwiązywanie zadań związanych z zasadami dynamiki Newtona
      3. 6.2 Tarcie
      4. 6.3 Siła dośrodkowa
      5. 6.4 Siła oporu i prędkość graniczna
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    7. 7 Praca i energia kinetyczna
      1. Wstęp
      2. 7.1 Praca
      3. 7.2 Energia kinetyczna
      4. 7.3 Zasada zachowania energii mechanicznej
      5. 7.4 Moc
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    8. 8 Energia potencjalna i zasada zachowania energii
      1. Wstęp
      2. 8.1 Energia potencjalna układu
      3. 8.2 Siły zachowawcze i niezachowawcze
      4. 8.3 Zasada zachowania energii
      5. 8.4 Wykresy energii potencjalnej
      6. 8.5 Źródła energii
      7. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
    9. 9 Pęd i zderzenia
      1. Wstęp
      2. 9.1 Pęd
      3. 9.2 Popęd siły i zderzenia
      4. 9.3 Zasada zachowania pędu
      5. 9.4 Rodzaje zderzeń
      6. 9.5 Zderzenia w wielu wymiarach
      7. 9.6 Środek masy
      8. 9.7 Napęd rakietowy
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    10. 10 Obroty wokół stałej osi
      1. Wstęp
      2. 10.1 Zmienne opisujące ruch obrotowy
      3. 10.2 Obroty ze stałym przyspieszeniem kątowym
      4. 10.3 Związek między wielkościami w ruchach obrotowym i postępowym
      5. 10.4 Moment bezwładności i energia kinetyczna w ruchu obrotowym
      6. 10.5 Obliczanie momentu bezwładności
      7. 10.6 Moment siły
      8. 10.7 Druga zasada dynamiki dla ruchu obrotowego
      9. 10.8 Praca i energia kinetyczna w ruchu obrotowym
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    11. 11 Moment pędu
      1. Wstęp
      2. 11.1 Toczenie się ciał
      3. 11.2 Moment pędu
      4. 11.3 Zasada zachowania momentu pędu
      5. 11.4 Precesja żyroskopu
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    12. 12 Równowaga statyczna i sprężystość
      1. Wstęp
      2. 12.1 Warunki równowagi statycznej
      3. 12.2 Przykłady równowagi statycznej
      4. 12.3 Naprężenie, odkształcenie i moduł sprężystości
      5. 12.4 Sprężystość i plastyczność
      6. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    13. 13 Grawitacja
      1. Wstęp
      2. 13.1 Prawo powszechnego ciążenia
      3. 13.2 Grawitacja przy powierzchni Ziemi
      4. 13.3 Energia potencjalna i całkowita pola grawitacyjnego
      5. 13.4 Orbity satelitów i ich energia
      6. 13.5 Prawa Keplera
      7. 13.6 Siły pływowe
      8. 13.7 Teoria grawitacji Einsteina
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    14. 14 Mechanika płynów
      1. Wstęp
      2. 14.1 Płyny, gęstość i ciśnienie
      3. 14.2 Pomiar ciśnienia
      4. 14.3 Prawo Pascala i układy hydrauliczne
      5. 14.4 Prawo Archimedesa i siła wyporu
      6. 14.5 Dynamika płynów
      7. 14.6 Równanie Bernoulliego
      8. 14.7 Lepkość i turbulencje
      9. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  3. Fale i akustyka
    1. 15 Drgania
      1. Wstęp
      2. 15.1 Ruch harmoniczny
      3. 15.2 Energia w ruchu harmonicznym
      4. 15.3 Porównanie ruchu harmonicznego z ruchem jednostajnym po okręgu
      5. 15.4 Wahadła
      6. 15.5 Drgania tłumione
      7. 15.6 Drgania wymuszone
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    2. 16 Fale
      1. Wstęp
      2. 16.1 Fale biegnące
      3. 16.2 Matematyczny opis fal
      4. 16.3 Prędkość fali na naprężonej strunie
      5. 16.4 Energia i moc fali
      6. 16.5 Interferencja fal
      7. 16.6 Fale stojące i rezonans
      8. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
    3. 17 Dźwięk
      1. Wstęp
      2. 17.1 Fale dźwiękowe
      3. 17.2 Prędkość dźwięku
      4. 17.3 Natężenie dźwięku
      5. 17.4 Tryby drgań fali stojącej
      6. 17.5 Źródła dźwięków muzycznych
      7. 17.6 Dudnienia
      8. 17.7 Efekt Dopplera
      9. 17.8 Fale uderzeniowe
      10. Podsumowanie rozdziału
        1. Kluczowe pojęcia
        2. Najważniejsze wzory
        3. Podsumowanie
        4. Pytania
        5. Zadania
        6. Zadania dodatkowe
        7. Zadania trudniejsze
  4. A Jednostki
  5. B Przeliczanie jednostek
  6. C Najważniejsze stałe fizyczne
  7. D Dane astronomiczne
  8. E Wzory matematyczne
  9. F Układ okresowy pierwiastków
  10. G Alfabet grecki
  11. Rozwiązania zadań
    1. Rozdział 1
    2. Rozdział 2
    3. Rozdział 3
    4. Rozdział 4
    5. Rozdział 5
    6. Rozdział 6
    7. Rozdział 7
    8. Rozdział 8
    9. Rozdział 9
    10. Rozdział 10
    11. Rozdział 11
    12. Rozdział 12
    13. Rozdział 13
    14. Rozdział 14
    15. Rozdział 15
    16. Rozdział 16
    17. Rozdział 17
  12. Skorowidz nazwisk
  13. Skorowidz rzeczowy
  14. Skorowidz terminów obcojęzycznych

Zadania dodatkowe

103.

Przed powstaniem cyfrowych urządzeń zapisujących dane, takich jak pamięć w telefonie komórkowym, muzykę nagrywano na dyskach winylowych z wyciętymi rowkami o zmiennej głębokości. Gramofon używał igły, która poruszała się wzdłuż rowków, mierząc ich głębokość. Ciśnienie wywierane przez gramofon na igłę jest zaskakująco duże. Jeżeli odpowiednik masy 1,00 g jest utrzymywany przez igłę, której czubek ma promień 0,200 mm, to jakie ciśnienie w paskalach jest wywierane na płytę?

104.

Wieże ciśnień gromadzą wodę ponad poziomem, na którym znajdują się użytkownicy, dla potrzeb zwiększonego zużycia, eliminując potrzebę stosowania pomp o dużej wydajności. Jak wysoko ponad poziomem, na którym są użytkownicy, musi znajdować się woda, aby wytworzyć ciśnienie manometryczne równe 3,00 10 5 N / m 2 3,00 10 5 N / m 2 ?

105.

Ciecz wodnista w ludzkim oku działa siłą 0,300 N na rogówkę o powierzchni 1,10 c m 2 1,10 c m 2 . Jakiemu ciśnieniu w mmHg odpowiadają te wartości?

106.

(a) Przelicz odczyt normalnego ciśnienia krwi wynoszącego 120/80 mmHg na niutony na metr kwadratowy, nie używając przelicznika, tylko wykorzystując relację pomiędzy ciśnieniem a ciężarem płynu ( p = h ρ g ) ( p = h ρ g ) . (b) Wyjaśnij, dlaczego ciśnienie krwi noworodka powinno być mniejsze niż u osoby dorosłej. Zwróć uwagę na wysokość, na jaką krew musi być pompowana.

107.

Szybkowary znane są od ponad 300 lat, choć ich użycie znacznie się zmniejszyło w ostatnich latach (wczesne modele miały tę paskudną cechę, że zdarzało im się wybuchać). Jaką siłą muszą działać zatrzaski utrzymujące pokrywę szybkowaru, jeżeli średnica pokrywy wynosi 25,0 cm 25,0 cm , a ciśnienie manometryczne wewnątrz niego ma wartość 300 atm? Pomiń wagę pokrywy.

108.

Kości ptaków mają puste przestrzenie, co zmniejsza ciężar i jednocześnie powoduje, że mają znacznie mniejszą gęstość niż kości innych zwierząt. Załóż, że ornitolog waży ptasią kość w powietrzu i w wodzie i stwierdza, że jej masa wynosi 45,0 g, a masa pozorna, po zanurzeniu, 3,60 g (załóż, że kości są hermetyczne). (a) Jaką masę wody wyparła kość? (b) Jaka jest objętość kości? (c) Jaka jest jej średnia gęstość?

109.

W pomiarze przez zanurzenie gęstości ciała kobiety stwierdzono, że jej masa wynosi 62,0 kg w powietrzu, a pozorna masa w wodzie 0,0850 kg po całkowitym zanurzeniu, poprzedzonym całkowitym wydechem. (a) Jaką masę wody wyparło ciało kobiety? (b) Jaka jest jej objętość? (c) Oblicz jej gęstość. (d) Jeżeli pojemność jej płuc wynosi 1,75 l, czy byłaby w stanie unosić się na wodzie bez poruszania kończynami, gdyby jej płuca były wypełnione powietrzem?

110.

Niektóre ryby mają gęstość trochę mniejszą niż gęstość wody i muszą działać siłą (pływać), żeby pozostać pod wodą. Jaką siłą musi działać garnik wielki o masie 85,0 kg, aby pozostać pod wodą (morską), jeżeli gęstość jego ciała wynosi 1015 kg/m 3 ? 1015 kg/m 3 ?

111.

Ludzki układ krążenia ma w przybliżeniu 1 10 9 1 10 9 naczyń włosowatych. Każde z nich ma średnicę około 8 μ m 8 μ m . Przy założeniu, że rzut serca wynosi 5 l/min, oblicz średnią prędkość przepływu krwi przez każde z tych naczyń.

112.

Strumień krwi przez naczynie włosowate o promieniu 2,00 10 6 m 2,00 10 6 m wynosi 3,80 10 9 c m 3 / s 3,80 10 9 c m 3 / s . (a) Jaka jest prędkość przepływu krwi? (b) Przy założeniu, że cała krew znajdująca się w ciele przepływa przez naczynia włosowate, ile z nich potrzeba, aby przepuścić strumień o wartości 90,0 cm 3 /s 90,0 cm 3 /s ?

113.

Lewa komora serca osoby dorosłej w spoczynku pompuje krew o strumieniu 83,0 cm 3 /s 83,0 cm 3 /s , zwiększając jej ciśnienie o 110 mmHg, prędkość od 0,0 cm/s do 30,0 cm/s, a wysokość o 5,00 cm. (Wszystkie wartości są uśrednione po pełnej ewolucji serca.) Oblicz całkowitą moc lewej komory. Zwróć uwagę, że większość tej mocy jest używana do podniesienia ciśnienia krwi.

114.

Pompa używana do osuszania piwnic, które są poniżej poziomu wód gruntowych, osusza zalaną piwnicę strumieniem 0,750 l/s, z ciśnieniem wyjściowym 3,00 10 5 N / m 2 3,00 10 5 N / m 2 . (a) Woda wlewa się do węża o wewnętrznej średnicy 3,00 cm i wznosi do poziomu 2,50 m powyżej pompy. Jakie jest ciśnienie w tym punkcie? (b) Wąż przechodzi ponad fundamentem i opada o 0,500 m, a następnie rozszerza się do średnicy 4,00 cm. Jakie ciśnienie panuje w tym miejscu? Możesz pominąć straty związane z tarciem w obu częściach zadania.

115.

Roztwór glukozy podaje się dożylnie strumieniem 4,00 cm 3 /min 4,00 cm 3 /min . Jaki będzie strumień, jeżeli glukozę zamienimy na krew, która ma tę samą gęstość co glukoza, ale jej lepkość jest 2,50 razy większa? Wszystkie pozostałe wartości pozostają takie same.

116.

Mała tętnica ma długość 1,1 10 3 m 1,1 10 3 m i promień 2,5 10 5 m 2,5 10 5 m . Jeżeli spadek ciśnienia w tej tętnicy wynosi 1,3 kPa, to jaki jest w niej strumień? (Załóż, że temperatura wynosi 37 °C 37 °C ).

117.

Angioplastyka to technika, w której tętnice częściowo zablokowane przez płytkę miażdżycową rozszerza się, aby zwiększyć przepływ krwi. O ile trzeba powiększyć promień tętnicy, aby 10-krotnie zwiększyć przepływ krwi?

118.

Załóż, że płytka miażdżycowa zmniejsza promień naczynia krwionośnego do 90,0% początkowej wartości, a organizm kompensuje to zwężenie zwiększeniem różnicy ciśnień wzdłuż tego naczynia, aby utrzymać stały przepływ. (a) O ile musi wzrosnąć różnica ciśnień? (b) Gdyby przeszkoda dodatkowo powodowała turbulencje, to jaki wpływ miałyby one na strumień?

Cytowanie i udostępnianie

Chcesz zacytować, udostępnić albo zmodyfikować treść tej książki? Została ona wydana na licencji Creative Commons Attribution License , która wymaga od Ciebie uznania autorstwa OpenStax.

Cytowanie i udostępnienia
  • Jeśli rozpowszechniasz tę książkę w formie drukowanej, umieść na każdej jej kartce informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-1/pages/1-wstep
  • Jeśli rozpowszechniasz całą książkę lub jej fragment w formacie cyfrowym, na każdym widoku strony umieść informację:
    Treści dostępne za darmo na https://openstax.org/books/fizyka-dla-szk%C3%B3%C5%82-wy%C5%BCszych-tom-1/pages/1-wstep
Cytowanie

© 2 mar 2022 OpenStax. Treść książki została wytworzona przez OpenStax na licencji Creative Commons Attribution License . Nazwa OpenStax, logo OpenStax, okładki OpenStax, nazwa OpenStax CNX oraz OpenStax CNX logo nie podlegają licencji Creative Commons i wykorzystanie ich jest dozwolone wyłącznie na mocy uprzedniego pisemnego upoważnienia przez Rice University.