FR-01748Materiał Freedu

Zadanie 3 (egzamin próbny CKE, grudzień 2024)

LiceumMaturaRozszerzenieFizykaRuch obrotowy bryły sztywnej

Źródło: Egzamin próbny CKE grudzień 2024, fizyka, poziom rozszerzony (formuła 2023, MFAP-R0-100-2412), zad. 3

    Zadanie 3, wspólne informacje. Zadanie 3. Walec 𝒲 toczy się po poziomym płaskim podłożu wzdłuż osi 𝑥 . Walec jest rozpędzany przez cienką linkę nawiniętą na jego powierzchnię boczną, która to linka jest ciągnięta ze stałą poziomą siłą 𝐹 (zobacz rysunek 1.). Rysunek 1. Ԧ 𝐹 walec 𝒲 𝑔 Ԧ 𝑆 𝑅 p łaskie pod łoż e 𝑥 Moment bezwładności walca 𝒲 względem jego osi symetrii przechodzącej przez środek masy 𝑆 walca jest równy: 1 2 𝐼 = 𝑚𝑅 0 2 gdzie 𝑚 jest masą walca, 𝑅 jest promieniem walca. Do analizy zagadnienia przyjmij model zjawiska, w którym: • walec toczył się bez poślizgu • w kierunku poziomym na walec działały tylko stała siła tarcia statycznego 𝑇⃗ oraz siła 𝐹 • siła tarcia 𝑇⃗ między walcem a podłożem nie osiągnęła wartości maksymalnej • pomijamy inne (tzn. oprócz tarcia statycznego) opory ruchu • ruch walca rozpatrujemy w inercjalnym układzie odniesienia związanym z podłożem, w jednorodnym, ziemskim polu grawitacyjnym • pomijamy masę linki.

    Zadanie 3.1

    Zadanie 3.1. Zadanie 3.1. (0–2) W pewnej chwili 𝑡 środek masy 𝑆 walca 𝒲 osiągnął prędkość o wartości v = 2,5 m/s . 𝑆 Na rysunku 2. oznaczono punkty 𝐴 i 𝐵 na powierzchni walca w chwili 𝑡 (odcinek 𝑆𝐴 jest pionowy, a odcinek 𝑆𝐵 jest poziomy). Ԧ Rysunek 2. 𝐹 𝐴 𝑆 𝐵 𝑥

    Zadanie 3.2

    Zadanie 3.2 (część 1 z 2). 3.2. Zadanie 3.2. (0–4) 0 – 1 – Wyznacz współrzędną 𝑻 siły tarcia 𝑻⃗⃗ w zależności tylko od wartości 𝑭 siły 𝑭⃗⃗ . 2 – 3 – 4 𝒙 Na podstawie otrzymanego wyniku zweryfikuj, czy zwrot siły tarcia 𝑻⃗⃗ – przyjęty w rozwiązaniu – jest poprawny. Następnie na rysunku 3. (na stronie 10) narysuj siłę tarcia 𝑻⃗⃗ przyłożoną w punkcie 𝑪 walca – uwzględnij jej poprawny kierunek i zwrot. Wskazówka: Przyjmij, że gdy wektor jest skierowany zgodnie ze zwrotem osi 𝑥 , to jego współrzędna jest dodatnia, a gdy wektor jest skierowany przeciwnie do zwrotu osi 𝑥 , to jego współrzędna jest ujemna. Rysunek 3. Ԧ 𝐹 𝑆 𝐶 𝑥

    Zadanie 3.2 (część 2 z 2).

    Wróć do wyników

    Podobne zadania