Sprawdź się
Jaka jest podstawowa cecha bryły sztywnej:
- wysoka twardość materiału, z którego jest wykonana
- zachowanie niezmiennego kształtu podczas działania sił
- reakcja na siłę zgodnie z zasadami dynamiki Newtona
Odpowiedź: Tu uzupełnij
W trakcie testów na obracającym się kole samochodowym zamontowano znacznik, czyli punkt odróżniający się od reszty obiektu np. kolorem. Nagrano film podczas obracania się koła i poddano go analizie, śledząc położenie znacznika. Z obliczeń wynikło, że znacznik przemieścił się w krótkim czasie o kąt wynoszący 30 stopni. Wiedząc, że koło ma średnicę 20 cali i znacznik zamontowano w połowie promienia koła, odpowiedz, jaki kąt zatoczyłby znacznik znajdujący się na samym końcu koła.
Odpowiedź: ............ stopni
Aby zbadać ruch obrotowy szczególnie szybko obracających się obiektów, można nagrywać je w zwolnionym tempie i analizować ruch poszczególnych punktów. Dla ułatwienia śledzenia wybranego punktu umieszcza się na nim znacznik, czyli element o np. innym kolorze niż kolor obiektu, przez co łatwo śledzić go w obrazie z filmu. Gdybyś miał przeprowadzić taki eksperyment, to w którym punkcie ciała umieściłbyś znacznik:
- jak najdalej od osi obrotu
- w osi obrotu
- w połowie odległości między środkiem ciała a jego krawędzią
- nie ma to znaczenia
Rozpatrujemy ciało, składające się ze skończonego zbioru punktów materialnych. Wśród nich wyróżniamy punkt , który nie leży na osi obrotu tego ciała. Wykonuje ono ruch obrotowy, a punkt obiega oś dokładnie jeden raz od chwili do chwili . Na wykresie poniżej przedstawiono możliwe zależności od czasu odległości pomiędzy punktem a losowo wybranym punktem tej bryły.
Wskaż wszystkie krzywe, które wykluczają stosowanie do tego ciała przybliżenia bryły sztywnej, oraz określ, ile różnych punktów należy zbadać, by wykluczenie to było poprawne.
Wystarczy do tego wykluczenia, by zależności te były spełnione
dla jednego punktu Q.
dla dwóch-trzech różnych punktów Q.
dla większości punktów Q.
muszą być spełnione dla wszystkich punktów Q.
Jaka temperatura jest temperaturą graniczną, powyżej której pręt aluminiowy nie może być traktowany jako bryła sztywna?
- temperatura pokojowa
- około 660°C
- to nie zależy od temperatury
Czy narciarz wykonujący akrobacje jest bryłą sztywną?
- Nie, bo rozłożenie ramion czy zgięcie kolan sprawia, że zmienia się rozkład masy naszego ciała. Czasem można przyjąć takie przybliżenie, ale nie w rozpatrywanym przypadku.
- Tak, ponieważ wszystkie części ciała są ze sobą połączone i w trakcie ruchu tworzą spójny układ.
- Nie, ponieważ człowiek składa się głównie z wody, a pojęcie bryły sztywnej odnosi się do obiektów wykonanych z ciał stałych, jak metale czy drewno.
W obracającym się kole rowerowym kolarz zamontował licznik rowerowy, przyczepiając czujnik do widelca (przedniej części roweru, do której przymocowane jest przednie koło), a magnes umieszczając na końcu szprychy, w dużej odległości od środka koła. Ile obrotów wykonałby magnes, gdyby został umieszczony na początku szprychy, czyli bliżej środka koła? Uzasadnij odpowiedź.
1. toczącej się czerwonej kuli na tle ustawionych kręgli.
2. dwóch prostokątnych skrawków kraciastego materiału, leżących na szarej podłodze.
3. zdjęcie metalowego pręta ułożonego w pozycji poziomej.
4. zdjęcie nieugotowanego makarony w postaci świderków nasypanych chaotycznie do pewnego naczynia.
Wskaż, który z poniższych obrazków prezentuje bryłę sztywną.
- Ilustracja przedstawia zdjęcie metalowego pręta ułożonego w pozycji poziomej.
- Ilustracje przedstawia zdjęcie nieugotowanego makarony w postaci świderków nasypanych chaotycznie do pewnego naczynia.
- Ilustracja przedstawia zdjęcie dwóch prostokątnych skrawków kraciastego materiału, leżących na szarej podłodze.
- Ilustracja przedstawia zdjęcie toczącej się czerwonej kuli na tle ustawionych kręgli.
Na wykresie poniżej przedstawiono fragment wyników analizy obrazu poruszającego się ciała, w którym zaznaczono zmianę położenia dwóch punktów tego ciała. Jaki wniosek można wyciągnąć, analizując ten wykres:
- był to ruch okresowy zmienny
- badanym ciałem nie była bryła sztywna
- ciało było w ruchu obrotowym
- analizie podlegała bryła sztywna
