Zagadnienia na pracę klasową poprawkową Grawitacja

Zagadnienia na pracę klasową poprawkową
Grawitacja
2013/2014
1. Sformułuj prawo powszechnego ciążenia Newtona. Zapisz je matematycznie. Wyjaśnij znaczenie
poszczególnych symboli. Ile razy zmieni się wartość tej siły, jeżeli odległość między dwoma punktami
materialnymi zmaleje dwa razy? Ile razy zmieni się wartość tej siły, jeżeli masa jednej z
jednorodnych kul zmaleje dwa razy, natomiast drugiej wzrośnie osiem razy?
2. Sformułuj pierwsze i drugie prawo Keplera. Jakim ruchem poruszają się planety wokół Słońca? W
którym miejscu podczas ruchu wokół Słońca prędkość Ziemi ma największą wartość?
3. Co nazywamy spadkiem swobodnym? Z jakim przyspieszeniem grawitacyjnym spadają ciała w pobliżu
powierzchni Ziemi, jeżeli działa na nie tylko siła grawitacji? Od czego zależy wartość przyspieszenia
grawitacyjnego? Ile wynosi jego wartość w pobliżu powierzchni Ziemi?
4. Jak definiuje się okres obiegu w czasie ruchu po okręgu? Ile wynosi jego wartość (wyrażona w
sekundach), jeżeli droga równa długości półtora okręgu została przebyta w ciągu 1 minuty? Jak
nazywa się wartość siły działającej na ciało poruszające się po okręgu, gdy jego ruch rozpatrywany
jest przez obserwatora stojącego na powierzchni Ziemi? Od czego zależy wartość tej siły?
5. Sformułuj trzecią zasadę dynamiki Newtona, zapisz ją matematycznie. Jeżeli skoczek spadochronowy
(o łącznej masie ze spadochronem równej 90 kg) spada ze stałą prędkością w pobliżu powierzchni
Ziemi, to ile wynosi wartość sił oporu powietrza? Jaka siła ma zawsze taką samą wartość jak siła
nacisku ciała na podłoże?
6. Wyjaśnij pojęcie: pierwsza prędkość kosmiczna. Podaj wzór na jej wartość, wyjaśnij znaczenie
poszczególnych symboli. Ile wynosi jej wartość w pobliżu powierzchni Ziemi? Ile wynosi wartość tej
prędkości, jeżeli w tym samym punkcie wartość drugiej prędkości kosmicznej wynosi 14 km/s?
7. Sformułuj trzecie prawo Keplera. Zapisz je matematycznie. Ile razy okres obiegu planety A wokół
Słońca (jest większy?, mniejszy?, taki sam?), jeżeli krąży ona cztery razy dalej od Słońca niż planeta
B? Wyjaśnij pojęcie satelita geostacjonarny.
8. Zdefiniuj pojęcie: częstotliwość obiegu. Ile herców wynosi częstotliwość obiegu w pewnym ruchu po
okręgu, jeżeli okres obiegu wynosi 1/120 minuty? Jakie przyspieszenie występuje w każdym ruchu
krzywoliniowym rozpatrywanym w inercjalnym układzie odniesienia? Od czego zależy wartość tego
przyspieszenia? Ile razy zmieni się jego wartość, jeżeli okres obiegu po okręgu wzrośnie dwa razy?
Grawitacja - przykładowe zadania i pytanie teoretyczne
Strona 1
9. Od czego zależy wartość przyspieszenia ciała? Sformułuj drugą zasadę dynamiki Newtona, zapisz ją
matematycznie. Ile razy zmieni się wartość przyspieszenia ciała o stałej masie, jeżeli wartość siły
wypadkowej zmaleje dwa razy? Jaki stan ruchu ciała dopuszcza druga zasada dynamiki?
10. Sformułuj pierwszą zasadę dynamiki Newtona. Co wiadomo o siłach działających na samochód
poruszający się po linii prostej ze stałą prędkością? Co nazywamy stanem nieważkości? Podczas
jakiego ruchu można go osiągnąć w pobliżu powierzchni Ziemi? Czy podczas ruchu jednostajnie
opóźnionego w dół, siła nacisku człowieka na podłogę windy jest mniejsza od jego ciężaru?
11. Kiedy można mówić, że dwa ciała są względem siebie w nieważkości? W jaki sposób stan taki można
osiągnąć w pobliżu powierzchni Ziemi? Jak powinna poruszać się winda, na podłodze której stoi
człowiek, aby siła jego nacisku na podłogę była mniejsza od jego ciężaru? Ile wynosi ciężar ciała o
masie 40 dekagramów znajdującego się na powierzchni Ziemi?
12. Satelita o masie 5 ton krąży po orbicie o promieniu 6670 km wokół ciała niebieskiego o masie
. Oblicz wartość prędkości (pierwszej kosmicznej) tego satelity.
13. Człowiek o masie 50 kg stoi na powierzchni Ziemi. Korzystając z prawa powszechnego ciążenia,
oblicz wartość siły grawitacji działającej na człowieka.
14. Samochód osobowy o masie 1,5 tony pokonuje zakręt o promieniu 100 metrów. Oblicz wartość siły
dośrodkowej działającej na samochód, jeżeli porusza się prędkością o wartości 72 km/h.
15. Oblicz wartość pierwszej prędkości kosmicznej w pobliżu powierzchni planety o promieniu 10000
kilometrów i masie
.
16. Satelita obiega pewne ciało niebieskie po orbicie o promieniu 8000 kilometrów. Oblicz wartość
prędkości z jaką porusza się satelita, jeżeli okres obiegu wokół tej planety wynosi 24 godziny.
17. Niewielki kamień spada swobodnie z wysokości 45 metrów. Oblicz wartość prędkości kamienia w
chwili uderzenia o powierzchnię Ziemi. Ile sekund trwało spadanie tego kamienia?
18. Człowiek o masie 80 kg stoi na podłodze windy poruszającej się pionowo w dół. Oblicz wartość
przyspieszenia windy, jeżeli wartość siły nacisku człowieka na podłogę wynosiła 720 niutonów.
19. Wartość siły grawitacji działającej na człowieka stojącego na powierzchni Ziemi ma wartość 900
niutonów. Ile wynosiłaby wartość tej siły, gdyby człowiek znalazł się w odległości od powierzchni
Ziemi równej dwóm jej promieniom? Uzasadnij swoją odpowiedź odpowiednimi rachunkami.
Grawitacja - przykładowe zadania i pytanie teoretyczne
Strona 2