Trasa kolejki na Kasprowy Wierch składa się z dwóch odcinków. Na pierwszym odcinku, pomiędzy stacją w Kuźnicach, a stacją na Myślenickich Turniach wagonik przebywa drogę = 1957 m przy różnicy wysokości = 325 m. Drugi odcinek, między Myślenickimi Turniami, a Kasprowym Wierchem ma długość = 2296 m, a różnica wysokości wynosi = 604,5 m. Na obu odcinkach wagonik porusza się ruchem jednostajnym. Zakładając brak tarcia, wyznacz, ile razy większą pracę wykona silnik wagonika na odcinku drugim w porównaniu z pierwszym. Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.
RzgPpE1MdSKn1
R18sl95eAFRiu
2
Ćwiczenie 7
RGvZPb3hGHmBY
Na wagonik równolegle do torów działają trzy siły. Są to: siła ciągu silnika, siła tarcia oraz siła zsuwająca (będąca składową siły ciężkości). Jakie są ich kierunki przy ruchu wagonika w górę?
Siła zsuwająca i siła tarcia działają w dół, a siła ciągu silnika – w górę. Wagonik porusza się ruchem jednostajnym, więc wartość siły ciągu musi być równa sumie wartości sił: zsuwającej i tarcia.
2
Ćwiczenie 8
R1BmB9EaQ74cn
Na szczycie górki Zosia posiada pewną energię potencjalną, a u jej podstawy – pewną energię kinetyczną. Wartości tych energii nie są sobie równe, gdyż część energii potencjalnej zostaje zamienione na energię wewnętrzną (ciepło) na skutek działania sił tarcia.
Podczas ruchu po płaskim podłożu energia kinetyczna Zosi zostaje przekształcona w energię wewnętrzną (ciepło) na skutek działania sił tarcia.
Energia potencjalna Zosi na szczycie górki zamieni się na energię kinetyczną u podstawy górki oraz pracę sił tarcia:
gdzie to długość zbocza górki. Uzyskana energia kinetyczna zamieni się z kolei na pracę siła tarcia na drodze poziomej:
gdzie to poszukiwana przez nas odległość. Wykorzystując powyższe zależności otrzymujemy:
1
Ćwiczenie 9
R17U99fqnjYii
Rq08RQlP2X4Ws
Zadanie to możesz rozwiązać na dwa sposoby – możesz określić pracę siły wykonaną na każdym z trzech boków sześciokąta foremnego i dodać do siebie wyznaczone na każdym odcinku wartości pracy. Możesz też określić wartość wektora wypadkowego przemieszczenia i obliczyć pracę dla takiego przemieszczenia.
Wypadkowe przemieszczenie skierowane jest poziomo i ma długość równą średnicy okręgu opisanego na sześciokącie foremnym . Zatem praca siły wyniesie