Układy nieinercjalne
Fizyka — Klasa 1 LO — rozszerzony — teoria, wzory, quizy i zadania do tego tematu.
📘Teoria 1
Definicja
Układy poruszające się z przyspieszeniem względem układu inercjalnego.
Siła bezwładności
Pozorna siła $-m\vec{a}$ wprowadzana, by stosować II zasadę dynamiki.
Przykłady
Odczucie wciskania w fotel przy ruszaniu, siła odśrodkowa na karuzeli.
∑Wzory 1
Do czego służy: opisuje pozorną siłę odczuwaną w przyspieszającym układzie odniesienia (np. w ruszającym autobusie). Ma wartość $F_b = m a$ i zwrot przeciwny do przyspieszenia układu.
🧩Quizy 1
✍Zadania dodatkowe 12
Zadania ćwiczeniowe ze zbiorów Matematix — z rozwiązaniami krok po kroku.
Ciało porusza się po okręgu o promieniu $2$ m z prędkością $6\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. Oblicz przyśpieszenie dośrodkowe.
Koło obraca się z częstotliwością $2$ Hz. Oblicz okres obrotu i prędkość kątową.
Samochód pokonuje poziomy zakręt o promieniu $50$ m. Współczynnik tarcia opon o jezdnię wynosi $0{,}8$ ($g=10\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$). Maksymalna bezpieczna prędkość to:
Ciało porusza się ruchem jednostajnym po okręgu. Oceń prawdziwość stwierdzeń.
- Przyśpieszenie ciała jest równe zero.
- Wartość prędkości ciała jest stała.
- Siła wypadkowa działająca na ciało jest skierowana do środka okręgu.
Oceń prawdziwość każdego stwierdzenia (P — prawda, F — fałsz) i wybierz odpowiedni układ.
Kulka o masie $0{,}5$ kg na nici o długości $1$ m zatacza okrąg w płaszczyźnie poziomej z prędkością $4\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$. Oblicz siłę napięcia nici (nić traktuj jako poziomą).
Satelita okrąża Ziemię po orbicie kołowej o promieniu $r$ z okresem $T$. Wyprowadź wzór na jego przyśpieszenie dośrodkowe w zależności od $r$ i $T$.
Ciało o masie $0{,}4$ kg porusza się po okręgu w płaszczyźnie pionowej o promieniu $0{,}5$ m. W najwyższym punkcie ma prędkość $4\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ ($g=10\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$). Oblicz siłę napięcia nici w tym punkcie.
Oblicz najmniejszą prędkość, z jaką kulka musi przechodzić przez najwyższy punkt pętli o promieniu $0{,}8$ m, aby nie oderwać się od toru ($g=10\,\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$). Podaj, z jakiej minimalnej wysokości musi wystartować (bez tarcia).
Ciało o masie $m$ zawieszone na nici o długości $l$ wychylono o kąt $60^\circ$ od pionu i puszczono. Oblicz siłę napięcia nici w najniższym punkcie toru, wyrażając wynik przez $m$ i $g$.
Autobus rusza z przyspieszeniem $2\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$. Jaka pozorna siła bezwładności działa na pasażera o masie $70\ \text{kg}$?
Wyjaśnij, dlaczego siłę bezwładności nazywamy siłą pozorną.
Winda rusza w dół z przyspieszeniem $2\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$. Jak zmieni się pozorny ciężar człowieka o masie $80\ \text{kg}$? ($g = 10$)
📄Zadania z arkuszy 2
Prawdziwe zadania z arkuszy egzaminacyjnych (matura, egzamin ósmoklasisty, próbne) dotyczące tego tematu.
Zawodnik w kabinie spadającej swobodnie (stan nieważkości) lekko rzucił piłkę z prędkością $\vec u_0$ równoległą do podłogi kabiny (opory pomijamy). Ruch piłki w układzie związanym z kabiną będzie odbywał się
Uczniowie zamocowali na wózku równię pochyłą z naczyniem z wodą i wprawili wózek w ruch jednostajny prostoliniowy. Gdy zaczęła działać dodatkowa siła, po pewnym czasie powierzchnia wody stała się równoległa do powierzchni równi.
Uzupełnij: takie ustawienie powierzchni wody jest możliwe, gdy dodatkowa siła była skierowana [A w prawo / B w lewo], a wózek [1 musiał poruszać się w prawo / 2 w lewo / 3 mógł poruszać się w dowolną stronę].