Edutraining pentru Excelenta in Educatie

menu

Fizica cls. VII

Probleme propuse spre rezolvare:

1) Un corp de masa 10 kg plasat pe un plan orizontal avand coeficientul de frecare μ=0.1 este legat de un perete fix printr/un arc elastic avand constanta de elasticitate k=5 N/m. Arcul este intins prin tragerea corpului. Cat de mare este alungirea arcului in momentul in care corpul va fi tras inapoi inspre perete?

2) Un corp de 1 kg este atarnat de un resort care se alungeste sub greutatea corpului cu 2 m. De acelasi resort, fixat de aceasta data de un perete fix, pe un plan orizontal cu coeficientul de frecare μ=0.1, este legat un corp de masa 10 kg. Cat de mare este alungirea arcului in momentul in care corpul va fi tras inapoi inspre perete?

3) O bila cu masa de 1 kg, suspendata de un resort cu constanta elastica k=2N/m aluneca fara frecare pe un plan inclinat, suficient de lung, care face un unghi de 30º cu orizontala. Care este alungirea resortului?

4) Un corp cu masa de 1 kg, suspendat de un resort cu constanta elastica k=2N/m aluneca pe un plan inclinat, suficient de lung, care face un unghi de 30º cu orizontala, coeficientul de frecare dintre corp si planul inclinat fiind μ=0.2. Care este alungirea resortului?

5) Care este alungirea resortului respectiv, daca planul inclinat din problema anterioara face un unghi de 60º cu orizontala?

6) Un corp de masa m < 1 kg, este tras cu o funie care face un unghi de 30º cu orizontala, cu o forta de 10N. Suprafata orizontala pe care se afla corpul are coeficientul de frecare μ1=0.2. Acelasi sistem de corpuri aflat de aceasta data pe o suprafata orizontala cu coeficientul de frecare μ2=0.1 este tras cu o funie care face un unghi de 60º cu orizontala, cu o forta de 20N. In care dintre cele doua situatii forta de frecare cu suprafata orizontala este mai mare?

7) Care forta de frecare este mai mare, daca acelasi corp este tras, in sus pe un plan inclinat de unghi 30º, unghiurile pe care le face funia cu planul inclinat fiind aceleasi?

8) Un corp de masa m < 1 kg, este tras cu o funie care face un unghi de 30º cu orizontala, cu o forta de 10N. Suprafata orizontala pe care se afla corpul are coeficientul de frecare μ1=0.2. Acelasi sistem de corpuri aflat de aceasta data pe o suprafata orizontala cu coeficientul de frecare μ2=0.1 este tras cu o funie care face un unghi de 60º cu orizontala, cu o forta de 20N. In care dintre cele doua cazuri forta rezultanta totala este mai mare? Ce se intampla daca acelasi corp este tras in sus, pe un plan inclinat de unghi 30º, unghiurile pe care le face funia cu planul inclinat fiind aceleasi?

9) La capatul unui resort de constanta elastica K=500N/m si lungimea in stare normala (necomprimat sau neextins), prins de un perete fix, se afla pe un plan orizontal conectata o bila de masa 1 kg. Stiind ca bila respectiva se misca fara frecare pe planul orizontal, iar resortul este comprimat sau extins cu 10 cm, sa se afle viteza maxima a bilei. Care este viteza bilei atunci cand comprimarea sau extinderea arcului are valoarea de 5 cm?

10) Un arc de lungime in stare normala (necomprimat sau neextins) de 1 m si contanta elastica K=100 N/m este taiat in n=10 bucati de lungime egala. Care este constanta elastica a arcului echivalent sistemului format din cele 10 bucati de arc, daca acestea sunt dispuse concentric, cu capetele inferioare fixate pe un plan orizontal iar capetele superioare sunt unite printr/un disc, in oglinda, a conturului descris de cercul de baza?

Raspunsuri, rezolvari sau indicatii:

1) Conditia de echilibru este: 100 N*(0.1)=5N/m*Δl. Rezulta Δl=10/5=2m

2) Constanta de elasticitate a resortului este: k=G/2m=10/2=5 N/m. Conditia de echilibru este: 100N*0.1=5N/m*Δl. Rezulta Δl=2m

3) Din conditia de echilibru rezulta ca alungirea este de 2,5 m

4) Alungirea resortului este de 1635 mm

5) Alungirea resortului este de 3825 mm

6) Forta de frecare este mai mare in situatia 1, intrucat: m*g*0.2 – 1 > m*g*0.1 – 1.73

7) In situatia 2, forta de frecare este nula

8) Forta rezultanta este mai mare in situatia 2, intrucat: 5*1.73 + 1 – m*g*0.2 < 10 + 1.73 – m*g*0.1. In situatia 2, forta rezultanta este 20 – m*g. Se compara cu forta rezultanta din situatia 1

9) Se tine cont ca energia totala a arcului, formata din energia potentiala elastica si energia cinetica, se conserva

10) Energia totala a sistemului de arcuri se obtine ca suma a energiilor rezultate prin comprimarea sau extinderea celor 10 bucati de arc cu o anumita lungime, apoi se exprima energia arcului echivalent al sistemului de arcuri in functie de constanta echivalenta a sistemului de arcuri si comprimarea sau extinderea unei singure bucati dintre cele 10 bucati de arc. Se obtine: K echiv.=10*K=1000 N/m

Daca consideri continutul siteului util si vrei sa primesti timp de o luna raspunsuri la una dintre sectiunile din website, poti sa te inscrii…adica sa te urci in edutrain/ul nostru, apasand aici: Vreau sa ma urc in trainul EDU! sau acceseaza pagina Contact/ Inscriere