Fysiikka 1 (TRT0SN)
1. Välikoe 18.10.2000. Tehtävien ratkaisut
1) Tynnyri pudotetaan 35 m korkean kallion reunalta järveen. Kuinka pitkän ajan kuluttua pudottamisesta loiskahdus kuuluu putoamispaikalle, kun äänen nopeus on 340 m/s ?
-Pudotus kestää:
-
Ääneltä kuluu matkaan takaisin ylös:-Loiskahdus kuuluu putoamispaikalle t=t1+t2=2,67s+0,1s=2,77s=2,8s kuluttua.
2) Kappaleen paikka s-akselilla mitataan kahden sekunnin välein. Tulokset ovat oheisessa taulukossa.
a) Merkitse mittaustulokset ts -koordinaatistoon.
b) Laske keskinopeus kullakin kahden sekunnin välillä
t/s 0 2 4 6 8
s/m 0 2 6 7 6
s s m
m g
t s 2,67
/ 81 , 9
35 2 2
1 × 2 =
=
=
Þ
= +
=v0t 21gt2,v0 0 s
s s m
m v
t s 0,10
/ 340
35
2 = = =
Paikka ajan funktiona-kuvaaja
0 1 2 3 4 5 6 7 8
0 2 4 6 8 10
t(s)
s(m)
Zeon PDF Driver Trial
www.zeon.com.tw
b)
3) Pitkin jään pintaa heitetään kappale (massa = 4,0 kg) alkunopeudella 3,2 m/s. Kappale pysähtyy 8,0 sekunnin kuluttua. Kuinka suuri ja minkä suuntainen on liikettä vastustava kitka Fm ?
m=4,0 kg v0=3,2 m/s t=8,0 s
Kitkavoima:
Hidastuvuus a:
Kitkavoiman suuruus on siis 1,6 N ja suunta nopeudelle vastakkainen (ks. kuva).
4) Laske oheisen kuvan mukaisen systeemin kiihtyvyys ja kappaleita yhdistävän narun jännitysvoima, kun kitkakerroin on 0,2.
t vk s
D
= D
s m s
s m v m
s
s m s
s m v m
s
s m s s
m v m
s
s m s s
m v m
s
k k k k
6 1 8
7 : 5
8 6
5 , 4 0 6
6 : 7
6 4
2 2 4
2 : 6
4 2
0 1 2
0 : 2
2 0
- - =
= -
®
- =
= -
®
- =
= -
®
- =
= -
®
Fm
mg N
v
ma Fm =
s N kg m F
s m s
s m t
a v at v
at v v
6 , 1 4 , 0 0 , 4
4 , 8 0
/ 2 , 3
2 2 0
0 0
=
×
= Þ
=
=
= Þ
= Þ
-
=
m
g
m1 N1 m2g N2
m1
F T T
N F =25
30 Fcos 30
Fsin
m2
F
Zeon PDF Driver Trial
www.zeon.com.tw
) 2 ( 30
cos
) 1 (
2 2
1 1
a m T F F
a m F T
= - -
= -
m m
) 4 ( ) 30 sin (
) 3 (
2 2
2
1 1 1
F g m N
F
g m N F
-
=
=
=
=
m m
m m
m m
N T
s m s
m kg
g a m g m a m F a m T
s m a
kg kg
kg kg s m a N
m m
m m g a F
m m a m m g F
m m a F
g m g m F
m m a F F F
2 , 4
) / 81 , 9 2 , 0 / 72 , 0 ( 3 ) (
) 1 (
/ 72 , 0
6 3
) 6 3 ( / 81 , 9 2 , 0 ) 30 sin 2 , 0 30 (cos 25
) (
) 30 sin 30 (cos
) (
) (
) 30 sin 30
(cos
) (
) 30 sin (
30 cos )
4 , 3 (
) (
30 cos )
2 1 (
2 2
1 1 1
1 1
2
2 2
1
2 1
2 1 2
1
2 1 2
1
2 1 2
1
=
× +
= +
= +
= +
= Þ
=
+
+
×
× -
= + Þ
+
+ -
= + Þ
+
= + -
+ Þ
+
= -
- -
Þ
+
= - - Þ
+
m m
m m
m m
m m
m
m m
