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

82.

Zawodowy łapacz drużyny baseballowej może przyjąć piłkę pędzącą z prędkością 160,0 km/h. Jak długo leci piłka rzucona z taką prędkością z bazy odległej o 18,4 m? Porównaj ten czas ze średnim czasem reakcji człowieka na bodziec wzrokowy, który wynosi ok. 0,25 s. Załóż, że ruch piłki jest prostoliniowy.

83.

Pierwszy samolot pokonuje dystans 3000 km z Chicago do Los Angeles w 5,0 h. O pół godziny krócej trwa lot drugiego samolotu. Porównaj szybkości średnie obu samolotów. Zaniedbaj ew. wpływ krzywizny Ziemi i różnice w szerokości geograficznej miast.

84.

Niefizyczny wynik Rowerzysta jedzie 16 km na wschód, potem 8 km na zachód, 8 km znowu na wschód, po czym 32 km na zachód i w końcu 11,2 km na wschód. Jego wektor prędkości średniej ma wartość 24 km/h. Po jakim czasie pokonał całą drogę? Czy ten wynik ma sens?

85.

Ciało ma przyspieszenie + 1,2 c m / s 2 +1,2 c m / s 2 . W chwili t = 4,0 s t=4,0 s jego prędkość wynosi 3,4 c m / s 3,4 c m / s . Znajdź prędkości ciała w chwilach t = 1,0 s t=1,0 s i t = 6,0 s t=6,0 s .

86.

Cząstka porusza się wzdłuż osi x x zgodnie z równaniem położenia x ( t ) = ( 2,0 4,0 t 2 ) m x(t)= ( 2,0 4,0 t 2 ) m . Jakie są prędkości i położenia cząstki w chwilach t = 2,0 s t=2,0 s i t = 5,0 s t=5,0 s ?

87.

Wiemy, że cząstka poruszająca się ze stałym przyspieszeniem, ma prędkości 2,0 m / s 2,0 m / s w chwili t = 2,0 s t=2,0 s oraz 7,6 m/s 7,6 m/s w chwili t = 5,2 s t=5,2 s . Jakie jest przyspieszenie cząstki?

88.

Pociąg wjeżdża na strome wzniesienie ze stałą prędkością (zobacz rysunek poniżej). W pewnej chwili ostatni wagon odpina się i zaczyna staczać się w dół. Po 5,0 s pokonuje drogę 30 m. Jakie jest przyspieszenie odczepionego wagonu?

Rysunek pokazuje pociąg (lokomotywę i wagon) wjeżdżający pod górę.
89.

Elektron pędzi ruchem prostoliniowym z szybkością 4,0 10 5 m / s 4,0 10 5 m / s . Nagle wpada w obszar o długości 5,0 cm, w którym doznaje przyspieszenia o tym samym kierunku oraz wartości równej 6,0 10 12 m / s 2 6,0 10 12 m / s 2 .

  1. Z jaką prędkością elektron opuści ten obszar?
  2. Ile czasu elektron spędzi w tym obszarze?
90.

Kierowca ambulansu musi jak najszybciej dowieźć pacjenta do szpitala. Jadąc z szybkością 72 km/h zauważa, że światła na najbliższym skrzyżowaniu zmieniają się na żółte. Aby zdążyć przejechać przed światłem czerwonym, musi pokonać 50 m w 2,0 s.

  1. Jakim co najmniej przyspieszeniem musi dysponować ambulans, aby kierowca zdołał przejechać skrzyżowanie, zanim zapali się czerwone światło?
  2. Z jaką szybkością ambulans opuści wtedy skrzyżowanie?
91.

Dojeżdżający do bramek autostradowych motocykl hamuje jednostajnie, pokonując pierwszy kilometr w czasie 80 s, a drugi kilometr w czasie 120 s. Oblicz

  1. przyspieszenie
  2. i prędkość początkową motocykla.
92.

Rowerzystka pokonuje dystans między punktem A A i punktem B B w 10 min. Przez pierwsze 2 min jedzie ze stałym przyspieszeniem 0,090 m / s 2 0,090 m / s 2 . Przez kolejne 5 min jedzie ze stałą prędkością. Następnie, przez ostatnie 3 min jej podróży zwalnia ze stałym przyspieszeniem tak, że w punkcie B B zatrzymuje się.

  1. Naszkicuj zależność jej prędkości od czasu w trakcie całej podróży.
  2. Z jakim przyspieszeniem porusza się rowerzystka przez ostanie 3 min?
  3. Jaką całkowitą drogę pokonała rowerzystka?
93.

Dwa pociągi pędzą tym samym torem z szybkością 30 m/s naprzeciw siebie. Maszyniści obu pociągów jednocześnie zauważają, że są na kursie kolizyjnym i uruchamiają hamulce bezpieczeństwa w momencie, gdy odległość między pociągami wynosi 1000 m. Jakie muszą być przyspieszenia obu pociągów (załóż, że mają takie same wartości), aby pociągi zatrzymały się tuż przed momentem zderzenia.

94.

Ciężarówka o długości 10 m wyprzedza na autostradzie samochód osobowy o długości 3 m. Prędkość ciężarówki to 97 km/h, a samochodu 80 km/h. Jak długo trwa wyprzedzanie? (Ile czasu upłynie od chwili, gdy przód ciężarówki znajdzie się na wysokości tylnego zderzaka samochodu, do chwili, gdy tył ciężarówki minie czubek maski samochodu?)

Górny obrazek pokazuje samochód osobowy z prędkością 80 kilometrów na godzinę jadący za ciężarówką o prędkości 97 kilometrów na godzinę. Środkowy obrazek pokazuje oba samochody z tymi samymi prędkościami obok siebie. Na dolny obrazku samochód jedzie już przed ciężarówką.
95.

Patrol policji namierza pirata pędzącego z szybkością 40 m/s. W chwili, gdy pirat mija patrol, policjanci ruszają w pościg. Radiowóz ma przyspieszenie 4 m / s 2 4 m / s 2 . Po jakim czasie dogonią pirata?

96.

Bartek biegnie w półmaratonie ze stałą prędkością o wartości 3 m/s. Maciek biegnie z tą samą prędkością, ale 50 m za plecami Bartka. Aby nadrobić stratę, Maciek przyspiesza w tempie 0,05 m / s 2 0,05 m / s 2 .

  1. Ile czasu zajmie Maćkowi dogonienie Bartka?
  2. Jaką drogę pokona w tym czasie Maciek?
  3. Z jaką prędkością końcową Maciek minie Bartka?
97.

Niefizyczny wynik Biegaczka na 75 m przed linią mety zaczyna zwalniać od prędkości 8 m/s ze stałym opóźnieniem 0,5 m / s 2 0,5 m / s 2 . Ile czasu upłynie, zanim biegaczka przetnie linię mety? Czy ten wynik ma sens?

98.

Samolot zwiększa prędkość w poziomym locie w tempie 5,0 m / s 2 5,0 m / s 2 . Przyspieszając, pokonuje 10,0 km w czasie 30,0 s. Oblicz prędkość początkową i końcową samolotu.

99.

Porównaj drogi przebyte przez dwa ciała, które poruszając się z tą samą prędkością początkową, w tym samym czasie zwiększają prędkość: dwukrotnie – ciało pierwsze, i czterokrotnie – ciało drugie. Załóż, że oba ciała mają (różne) stałe przyspieszenia.

100.

Cząstka porusza się w lewo osi ze stałą prędkością. W chwili początkowej t 0 = 0 t 0 = 0 znajduje się w położeniu x 0 x 0 .

  1. Jakiego przyspieszenia musi doznać cząstka, aby po pewnym czasie t t jej całkowite przemieszczenie wyniosło 0?
  2. Jaka jest fizyczna interpretacja rozwiązania, jeśli zażądamy, aby t t ?
101.

Piłkę rzucono pionowo do góry z nieznaną prędkością początkową. W swoim locie w górę piłka mija okno o wysokości 2 m, które znajduje się na wysokości 7,50 m nad miejscem wyrzucenia. Czas mijania okna wynosi 1,30 s.

  1. Z jaką prędkością początkową wyrzucono piłkę?
  2. Na jaką wysokość nad oknem wzniesie się jeszcze piłka? Po jakim czasie piłka drugi raz minie parapet?
102.

Pasażer lotu balonem upuścił monetę, gdy balon na wysokości 300 m nad ziemią wznosił się w górę ze stałą prędkością 10 m/s. Oblicz

  1. maksymalną wysokość monety
  2. oraz położenie i prędkość monety po upływie 4,00 s,
  3. a także czas, po którym moneta upadnie na ziemię.
103.

Piłka tenisowa zostaje upuszczona z wysokości 1,50 m na twardy kort i po odbiciu wznosi się na wysokość 1,10 m.

  1. Oblicz prędkość piłki tuż przed upadkiem na podłoże.
  2. Oblicz prędkość piłki w ruchu w górę tuż po odbiciu od kortu.
  3. Oblicz przyspieszenie, jakiego doznaje piłka w trakcie kontaktu z kortem, trwającego 3,50 10 3 s 3,50 10 3 s .
  4. O ile milimetrów piłka wgniotła się (na chwilę) w trakcie odbicia od kortu? Załóż, że podłoże jest idealnie twarde i nie odkształca się.
104.

Niefizyczny wynik. Kropla deszczu upada z chmury wiszącej 300 m nad ziemią. Zakładając brak oporów powietrza, oblicz prędkość końcową kropli w chwili upadku na ziemię. Czy ten wynik ma sens?

105.

Porównaj czasy przebywania w powietrzu dwóch siatkarzy, z których pierwszy wybija się na wysokość 1,0 m, a drugi na wysokość 0,3 m. Obaj poruszają się po pionowej prostej.

106.

Załóżmy, że chłopiec upuścił z pewnej wysokości kulkę, ale dzięki swojemu refleksowi, po 0,5 s zdołał ją złapać, zanim upadła na podłoże.

  1. Jaki dystans pokonała kulka na Ziemi ( g = 9,81 m / s 2 g=9,81 m / s 2 )
  2. Jaki dystans pokonałaby kulka na Księżycu, na którym panuje 6 razy mniejsze przyspieszenie grawitacyjne?
107.

Balon na gorące powietrze unosi się z ziemi ze stałą szybkością 3,0 m/s. Po jednej minucie wznoszenia ktoś przypadkowo zrzuca balast (odwiązuje worek z piaskiem), który spada na ziemię. Oblicz

  1. całkowity czas ruchu
  2. i prędkość końcową balastu w momencie upadku na ziemię.
108.
  1. Podczas igrzysk olimpijskich w Pekinie Usain Bolt ustanowił rekord świata w biegu na 100 m wynikiem 9,69 s. Zakładając, że Bolt przyspiesza do swojej maksymalnej prędkości w 3,00 s i potem utrzymuje ją do końca biegu, oblicz przyspieszenie Bolta w pierwszej fazie biegu i jego prędkość maksymalną.
  2. W tej samej imprezie Jamajczyk popisał się także rekordowym biegiem na 200 m, uzyskując czas 19,30 s. Używając tych samych założeń, co w punkcie (a), oblicz maksymalną prędkość Bolta w tym biegu.
109.

Ciało spada z wysokości 75,0 m nad ziemią.

  1. Oblicz drogę przebytą przez nie w pierwszej sekundzie ruchu.
  2. Oblicz prędkość, z jaką ciało uderzy w ziemię.
  3. Oblicz drogę pokonaną przez ciało w ostatniej sekundzie ruchu przed zderzeniem.
110.

Twarda metalowa kulka upada na sztywne podłoże z wysokości 1,50 m i odbija się na wysokość 1,45 m. Oblicz jej prędkość

  1. tuż przed upadkiem na ziemię
  2. i tuż po odbiciu.
  3. Oblicz przyspieszenie, jakiego doznaje kulka w trakcie odbicia, które trwa 0,080 ms ( 8,00 10 5 s 8,00 10 5 s ).
  4. O ile milimetrów kulka metalowa odkształciła się w momencie kontaktu z podłożem?
111.

Pewne ciało spadło z dachu budynku o wysokości h h. Podczas ostatniej sekundy ruchu ciało pokonało drogę h / 3 h/3. Oblicz wysokość budynku.

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.