referat, referate , referat romana, referat istorie, referat geografie, referat fizica, referat engleza, referat chimie, referat franceza, referat biologie
 
Astronomie Istorie Marketing Matematica
Medicina Psihologie Religie Romana
Arte Plastice Spaniola Mecanica Informatica
Germana Biologie Chimie Diverse
Drept Economie Engleza Filozofie
Fizica Franceza Geografie Educatie Fizica
 

Probleme si rezolvari la fizica

Categoria: Referat Fizica

Descriere:

Pe suprafata orizontală şi netedă se află 2 sanii uşoare legate cu o funie. Pe una din ele se află un corp cu masa de 120kg, iar pe alta – un om cu masa de 60kg. Omul trage de funie sania cealaltă astfel, incit impulsul lui faţă de sania trasă timp de 4s a devenit egal cu 600kg*m/s. Cu ce forţă trage omul sania?...

Varianta Printabila 


1 Problema 2.135
Un magnet cu masa de 50g este lipit de o bară de otel verticală. Pentru a-l deplasa uniform in jos este necesară o forţă de 1.5N. Cu ce forţă magnetul este atras de bară? Ce forţă trebuie aplicată pentru a deplasa magnetul uniform pe bară vertical in sus? Coeficientul de frecare dintre magnet si bară este 0,2.


Se dă:          S.I.         G – forţa gravitatională;
m = 50g     0.05kg     F1 -  forţa necesară pentru a deplasa magnetul uniform in jos;
F1 = 1,5N                   m – coeficientul de frecare;
m = 0,2                       m – masa magnetului;                                           
N - ?                           N – forţa cu care este atras magnetul de bară;
F2 - ?                                        F2 – forţa necesară pentru a deplasa magnetul uniform in sus;                                                                                        
                                                         
Rezolvare:
Forţa F1 acţioneaza asupra magnetului vertical in jos şi �i confera o mişcare                                F2         
uniforma. Conform desenului si a proiecţiei proiecţiilor lor obţinem:      
   F1 = Ffr – G = Nm – mg, de unde Nm F1 + mg => N = F1 + mg / m ;
Deci : N = 1,5N + 0,05kg * 10m/s2  / 0,2; N = 1,5N + 0,5N / 0,2 ; N = 2N / 0,2;                N
   N = 10N;
�nsa forţa care ar acţiona asupra magnetului pentru ai oferi o mişcare uniformă,
verticală in sus, este: F2 = Ffr + G = Nm + mg;                                                                         G
Deci: F2  = 10N * 0,2 + 0,05kg * 10m/s2 =2N + 0,5N = 2,5N
                                                                                                                                                  F1
Răspuns:  N = 10N
                  F2 = 2,5N                                                                                                                                             

     
Problema 3.3
Asupra unui corp acţionează două forţe reciproc perpendiculare de 9N si 12N. Calculaţi modulul forţei rezultante.

Se dă:                                                   Rezolvare:
F1 = 9N      Reprezentam schematic forţele prin vectori. Si conform metodei       F2            F
F2 = 12N    paralelogramului obţinem valoarea forţei rezultante F.                       
F - ?           Conform teoremei lui Pitagora, obţinţinem:
                                                                                       
                                                                                                                                         F1
F =  F12 + F22 ; F = ( 9N )2 + ( 12N )2 = 81N2 + 144N2 = 225N2 = 15N

Răspuns:  F = 15N                                          

Problema 3.42
Bara imponderabilă ABC de lungime 2,8m se poate roti liber in jurul
capatului A. In punctul B este suspendat un corp cu masa de 50kg,                                         F
care este mentinut in echilibru de forţa F = 200N, ce acţionează               A              B
vertical in sus in punctul C. Să se afle distanţa AB.                                             m                      C

Se dă:          
F = 200N    F - forţa
m = 50kg    m – masa corpului
l = 2,8m       l – lungimea barei
l1 - ?             l1 – distanţa AB

Rezolvare:
Bara imponderabilă ABC se află in stare de repaos, atunci:
l1F1 = l2F2 unde F1 = G si F2 = F, obţinem: l1G = l2F, centrul de rotaţie a barei fiind la capatul barei, atunci l2 = l si obţinem: l1G = lF => l1 = lF/G
Deci l1 = 2,8m * 200N / 50kg * 10m/s2 = 560N*m / 500N = 1,12m

Răspuns:  l1 = 1,12m
Problema 4.17
Variaţia impulsului unui corp in urma maririi masei sale cu 1kg si a vitezei cu 2m/s este egala cu 8kg*m/s. Ce masa avea corpul, daca viteza iniţiala a fost egala cu 4m/s?

Se dă:
 p = 8kg * m/s      p – variaţia impulsului unui corp;
 m = 1kg              m – marirea masei corpului;
 v = 2m/s              v – marirea vitezei corpului;
v0 = 4m/s             v0 – viteza iniţială a corpului;
m0 - ?                    m0 – masa corpului;

Rezolvare:

Variaţia impulsului acestui corp este  p fiind egala cu:  p = p1 – p0, unde
p1 = m1v1 = ( m0 +  m ) ( v0 +  v ) = m0 ( v0 +  v ) +  m (v0 +  v ) şi p0 = m0v0, obţinem:
 p = m0 ( v0 +  v ) +  m (v0 +  v ) - m0v0 <=>  p = m0 ( v0 +  v - v0 ) +  m (v0 +  v ) <=>
 p = m0  v +  m (v0 +  v ) <=> m0  v = - m (v0 +  v ) +  p => m0 = [- m (v0 +  v ) +  p] /  v
Deci: m0 = [-1kg(4m/s + 2m/s) + 8kg * m/s] / 2m/s = (8kg*m/s – 6kg*m/s) / 2m/s = 1kg

Răspuns: m0 = 1kg

Problema 4.40
Pe suprafata orizontală şi netedă se află 2 sanii uşoare legate cu o funie. Pe una din ele se află un corp cu masa de 120kg, iar pe alta – un om cu masa de 60kg. Omul trage de funie sania cealaltă astfel, incit impulsul lui faţă de sania trasă timp de 4s a devenit egal cu 600kg*m/s. Cu ce forţă trage omul sania?

Se dă:
p = 600kg*m/s     p – impulsul omului faţă de sania trasă;
t = 4s                    t – timpul;
m1 = 120kg          m1 – masa corpului de pe prima sanie;
m2  = 60kg           m2 – masa corpului de pe sania a doua;
F - ?                     F – forta cu care omul trage sania;

Rezolvare:

Daca m1/m2 = 120kg/60kg = 2 atunci F2 = 1/2F,
deci p = p1 + p2 = 1/2F * t + F * t = t ( �*F + F ) = t * 3/2 * F unde F = 2p/3t;
deci F = ( 2 * 600kg * m/s ) / 3 * 4s = 1200kg * m/s2 / 12s = 100N.

Răspuns:  F = 100N 1 Problema 5.24
Asupra unui corp cu masa de 100g acţionează o forţă astfel �nc�t ecuaţia mişcarii lui este:
x = 6 + 2t + t2, unde coordonata x este exprimata in metri, iar t – in secunde. Calculaţi lucrul mecanic efectuat de acestă forţă pină la momentul t = 4s, precum si puterea medie dezvoltată. Cu ce este egala putera instantanee la acest moment?     

Se dă:                 S.I.    
m = 100g          0,1kg   m – masa corpului
x = 6 + 2t + t2    m          L – lucrul mecanic
t = 4s                             Pm – puterea medie
L - ?                  J           Pi – putera instantanee
Pm - ?                w
Pi - ?                 w

Rezolvare:
Din ecuatia x = 6 + 2t + t2 putem exprima xo + vot + at2 / 2
Cunosc�nd aceste valori putem determina lucrul efectuat de aceasta forţă.
L = F * s = ma (x – xo) = ma (xo + vot + at2 / 2 - xo) = ma (vot + at2 / 2)
Deci: L = 0,1kg * 2m/s2 [2m/s * 4s + 2m/s2 *(4m/s)2 / 2] = =0,2N (8m + 16m);
L = 0,2N * 24m = 4,8J;
Stiind ca : Pm = F * Vm = ma (v + vo / 2) = ma (vo + at + vo / 2) = ma (2vo + at / 2)
Deci: Pm = 0,1kg *m/s2 (2 * 2m/s + 2m/s2 *4s /2) = 0,2N (4m/s + 8m/s /2) = 0,2 (12m/s /2)
Pm =0,2N * 6m/s = 1,2w
Insă Pi = F * v = ma (vo + at);
Pi = 0,1kg * 2m/s2 (2m/s + 2m/s2 * 4s) = 0,2N (2m/s + 8m/s) = 0,2N * 10m/s = 2w

Răspuns:  L = 4,8J
                  Pm = 1,2w
                  Pi = 2w  


Problema 5.45
Puterea dezvoltată de un automobil este egală cu 75kw. Cu ce este egala acceleraţia automobilului la momentul, cind viteza lui devine egală cu 54km/h? Forţa de rezistenţa este egala cu 1320N. Masa automobilului este egală cu 2t. Cu ce este egală viteza maxima a automobilului?

Se dă:                 S.I.
P = 75kw       75 * 103 w    P – puterea dezvoltată de automobil
V = 54km/h   15m/s           V – viteza automobilului
Fr = 1320N                         Fr  - forţa de rezistenţă
m = 2t            2 * 103 kg     m – masa automobilului
a - ?                m/s2                   a – acceleratia automobilului               
Vmax - ?          m/s               Vmax – viteza maxima a automobilului

Rezolvare:
Forta rezultantă care contribuie la apariţia acceleraţiei este: ma = T - Fr,
unde T = P / V obţinem: ma = P ? V – Fr => a = (P / V – Fr) / m
Deci: a = (75 * 103 w / 15m/s – 1320N) / 2 * 103 kg = (5 * 103N – 1320N) / 2 * 103 kg = 3680N / 2 * 103 kg = 1,84m/s2; Iar viteza maxima este : Vmax = P / Fr = 75 * 103 w / 1320N = 56,8m/s

Răspuns:  a = 1,84m/s2
                Vmax = 56,8m/s

Problema 5.63
Lucrul mecanic minim consumat la răsturnarea unui cub din lemn pe alta faţă este egal cu 100J. Cu ce va fie egal lucrul mecanic consumat la răsturnarea pe alta faţă a altui cub de aceaşi masă dintr-o substanţă cu densitatea egală cu 6480kg/m3? Densitatea lemnului din care este confecţionat cubul este de 810 kg/m3.

Se dă:                    
L1 = 100J             L1 – lucrul mecanic consumat la rasturnarea unui cub de lemn
m1 = m2                       L2 – lucrul mechanic consumat la rasturnarea altui cub cu densitatea egală cu
o2 = 6480kg/m3         6480kg/m3
o1 = 810kg/m3       o1, o2 – densitatea cuburilor
L2 - ?                   s – lungimea laturii cubului

Rezolvare:
Conform expresiei matematice pentru calcularea lucrului mecanic, obţinem
L = F * s, unde s este lungimea laturii cubului, adică     l = m / o .
Deci L = F (m / o) pentru fiecare caz aparte, obţinem:
L1 = F1 * (m1 / o1); L2 = F2 * (m2 / o2), dacă cuburile au aceeiaşi masă, atunci F1 =F2
<=> L1 / (m1 / o1) = L2 / (m2 / o2) => L2 = (m2 / o2) / (m1 / o1), L1 = (m2 / o2) / (m1 / o1),
L1 = (m2 * o1) / (m1 * o2), L1 = o1 / o2 * L1
Deci: L2 = 810kg/m3 / 6480kg/m3  * 100J = 0,125 * 100J = 0,5 * 100J = 50J

Răspuns:  L2 = 50J

Problema 5.71
Un corp cu masa de 200g a fost suspendat de un resort cu lungimea de 20cm. Ce energie potenţială poseda acest resort dacă lungimea lui a devenit egală cu 26cm?

Se dă:              S.I.
m = 200g       0,2kg    m – masa corpului suspendat de resort
l1 = 20cm       0,2m     l1 – lungimea initiala a resortului
l2 = 26cm       0,26m   l2 – lungimea finala a resortului
Ep -?                 J         Ep – energia potentiala a resortului

Rezolvare:
Conform expresiei matematice pentru calcularea energiei potenţiale: Ep = mgh,
Unde h = l2 – l1, obţinem:
Ep = mg (l2 – l1); Ep = 0,2kg * 10m/s2 (0,26m – 0,2m) = 2N * 0,06m = 0,12J

Răspuns:  Ep = 0,12J

Problema 5.90
Lucrul efectuat de forţele de frecare la deplasarea unui corp pe distanţa de 4m in sus pe o suprafaţă inclinată sub unghiul de 600 faţă de orizont este egal in modul cu 8J. Cu ce este egal coeficientul de frecare dintre corp si suprafaţă, daca masa corpului este egală cu 4kg?

Se dă:
S = 4m       S – deplasarea corpului;
  = 600           - unghiul inclinarii;
L = 8J        L – lucrul efectuat;
m = 4kg     m – masa corpului;
m - ?          m – coeficientul de frecare;

Rezolvare:

Expresia matematică pentru calcularea lucrului mechanic este: L = Ffr * S => Ffr = L / S <=>
Nm = L / S => m = L / SN = L / S * G * cos  = L / S * m * g * cos  
Deci: m = 87 / 4m * 4 kg * 10m/s * 0,5 = 8J / 80J = 0,1

Răspuns:  m = 0,1

Problema 5.119
Un corp cu masa de 0,4kg este suspendat de un resort cu constanta de elasticitate egală cu 40N/m. Ce viteza maximă va atinge corpul daca el este deplasat vertical in sus cu 25cm, apoi eliberat?

Se dă:           S.I.
m = 0,4kg                m – masa corpului
k = 40N/m               k – constanta de elasticitate
x = 25cm    0,25m   x – deplasarea corpului vertical in sus
v - ?             m/s     v – viteza corpului

Rezolvare:
Viteza corpului suspendat de resort va fi maxima atunci cind energia potentială elastică se va transforma in energie cinetică, adică: Ep = Ec <=> kx2 / 2 = mv2 / 2 <=> kx2 = mv2 =>
v2 = kx2 / m <=> v = kx2 / m = x * k / m
Deci: v = 0,25m * 40N/m / 0,4kg = 0,25m * 10s-1 = 2,5m/s

Răspuns:  v = 2,5m/s
Referat oferit de www.ReferateOk.ro
Home : Despre Noi : Contact : Parteneri  
Horoscop
Copyright(c) 2008 - 2012 Referate Ok
referate, referat, referate romana, referate istorie, referate franceza, referat romana, referate engleza, fizica