Sprawdź się

Pokaż ćwiczenia:

R1doQAQRD4Jqf1

Ćwiczenie 1

Wskaż, dla których ciał należy spodziewać się efektów związanych z siłą bezwładności.

ciało wirujące wokół własnej osi z coraz większą prędkością,
ciało wirujące wokół własnej osi ze stałą prędkością,
ciało poruszające się ze stałą prędkością, na które działają równoważące się siły,
ciało zwiększające swoją prędkość,

R7oSMtIA7U3DS1

Ćwiczenie 2

Uzupełnij wypowiedź na temat siły bezwładności:

Siła bezwładności nazywana jest siłą pozorną. Jej działanie jest bowiem niezgodne z {pierwszą} {drugą} {#trzecią} zasadą dynamiki Newtona.
Inaczej rzecz ujmując, siła pozorna {nie może być równoważona przez inne siły} {nie może powodować przyspieszenia ciała, na które działa} {#działa na ciało bez udziału innych ciał}.

R1IICwlqoO4pU1

Ćwiczenie 3

Na ślizgawce naprzeciw siebie stoi dwóch łyżwiarzy. Jeden z nich popycha drugiego, nadając mu pewne przyspieszenie, a w rezultacie sam zaczyna poruszać się w przeciwnym kierunku. Czy siła, z jaką pierwszy łyżwiarz działał na drugiego była pozorna?

Tak, gdyż jedynie pierwszy łyżwiarz działał siłą na drugiego, a drugi na pierwszego już nie, więc nie została spełniona III zasada dynamiki Newtona.
Tak, odepchnięty łyżwiarz znalazł się w układzie nieinercjalnym, a w takim układzie będzie na niego działać pozorna siła bezwładności.
Nie, gdyż drugi łyżwiarz również działał na pierwszego siłą, co wynika z III zasady dynamiki Newtona.
Nie, gdyż nie jest możliwe określenie, jaka siła działała na pierwszego łyżwiarza, który również zaczął się poruszać.

RTcPTXk2a3QpW1

Ćwiczenie 4

Przypomnij sobie, co to jest wahadło Foucaulta. Wskaż zdanie prawdziwe.

Siła bezwładności uniemożliwia zatrzymanie się wahadła, więc jego ruch jest bezwładny.
W układzie odniesienia związanym z obserwatorem znajdującym się poza Ziemią, wahadło nie zmienia swojej płaszczyzny drgań, gdyż znajduje się w tym samym układzie odniesienia, co Ziemia.
W układzie odniesienia związanym z obserwatorem znajdującym się poza Ziemią, wahadło nie zmienia płaszczyzny drgań, bo nie działa żadna siła, która mogłaby wywołać taki efekt.
W ziemskim układzie odniesienia nie może działać siła bezwładności, gdyż przyspieszenie Ziemi jest na tyle małe, że można je zaniedbać.

R1IWl4W1y3j4u2

Ćwiczenie 5

Wirownica obraca się z prędkością kątową ω = 2 rad/s. Na poziomej płycie wirownicy położono stugramowy odważnik w odległości r = 10 cm od osi obrotu.
Oblicz wartość siły bezwładności działającej na ten odważnik.

0,16, 16000, 1600, 160, 1,6, 16

F_b = ............ N.

RXgAxrHnZ03E01

Ćwiczenie 6

Wskaż, w jakich sytuacjach możemy mówić o działaniu sił bezwładności.

Podczas gry w curling, popchnięty kamień będzie poruszał się cały czas z taką samą prędkością (jeśli zaniedbamy niewielką siłę tarcia);
Jeśli potrząsasz otwartą butelką ketchupu, to po ruchu butelki w dół i zatrzymaniu, ketchup będzie wypływał z butelki;
Chcąc otworzyć zakorkowaną butelkę, możesz potrząsać nią i zatrzymywać w momencie, gdy płyn uderza w korek;
Podczas szybkiej jazdy rowerem po zakręcie, musisz pochylić się nieco w kierunku środka łuku, by nie zostać wyrzuconym na zewnątrz zakrętu;

Ćwiczenie 7

Na szczycie gładkiej równi o kącie nachylenia $α = 30 °$ znajduje się mały klocek, który może zsuwać się po niej bez tarcia. Równia porusza się z przyspieszeniem skierowanym poziomo, tak dobranym, by klocek nie zsuwał się z niej pod wpływem siły ciężkości. Oblicz wartość przyspieszenia równi; określ także jego zwrot.
Przyjmij, że przyspieszenie ziemskie $g = 10 {m/s}^{2}$ .
Zapisz swoje obliczenia w przygotowanym polu i porównaj je następnie z rozwiązaniem wzorcowym.

Skoro klocek nie przemieszcza się względem równi, to odpowiednie składowe siły bezwładności $\vec{F_{b}}$ oraz siły ciężkości $\vec{P}$ się równoważą.

Określ, które składowe tych sił muszą się równoważyć, wyraź je za pomocą kąta $α$ i zapisz warunek równowagi.

By klocek spoczywał względem równi, muszą się równoważyć składowe sił $\vec{F_{b}}$ oraz $\vec{P}$ równoległe do równi. Wartości tych składowych wyrażają się następująco:

F_{b ∥} = F_{b} \cos α = m a \cos α

P_{r} = P \cdot \sin α = m \cdot g \cdot \sin α

Wartości te muszą być sobie równe:

F_{b ∥} = P_{∥} \Rightarrow m a \cos α = m g \sin α

Po uproszczeniu i uporządkowaniu otrzymujemy wartość przyspieszenia:

a = g t g α = 10 {m/s}^{2} t g (30^{\circ}) \approx 5, 8 {m/s}^{2}

Przyspieszenie równi powinno być zwrócone ku dołowi równi. Dzięki temu siła bezwładności, której zwrot jest zawsze przeciwny do przyspieszenia, będzie - za pomocą swej składowej równoległej - przeciwstawiała się zsuwaniu ciała z równi.

RauB6tTFOh3Gk1

Ćwiczenie 8

Dostępne opcje do wyboru:

tg α

sin α

cos α

ctg α

. Polecenie: Na osi wirującej platformy stoi naczynie z cieczą. Po ustaleniu się stanu równowagi ciecz wiruje z prędkością kątową

ω

, tak jak naczynie. Powierzchnia cieczy tworzy wtedy charakterystyczny lejek.
Jednak lejek nie ma kształtu stożka - kąt nachylenia

α

ściany lejka do poziomu zmienia się wraz z rosnącą odległością

r

od osi obrotu.
Uzupełnij wyrażenie pokazujące zależność kąta

α

r

ω

oraz przyspieszenia ziemskiego

g

. luka do uzupełnienia

= \frac{ω^{2} r}{g}

Na osi wirującej platformy stoi naczynie z cieczą. Po ustaleniu się stanu równowagi, ciecz wiruje z prędkością kątową ω, tak jak naczynie. Powierzchnia cieczy tworzy wtedy charakterystyczny lejek.
Jednak lejek nie ma kształtu stożka - kąt nachylenia α ściany lejka do poziomu zmienia się wraz z rosnącą odległością r od osi obrotu.
Uzupełnij wyrażenie pokazujące zależność kąta α od ω, r oraz przyspieszenia ziemskiego g.

$ctg α$ , $sin α$ , $cos α$ , $tg α$

$= \frac{ω^{2}}{g} r$

Film (standardowy)

Dla nauczyciela