Zrozumieć fizykę 1. Zakres rozszerzony. Zbiór zadań - rozwiązania i odpowiedzi

Zbiór zadań, Wydawnictwo: Nowa Era

Zadanie 4.5.20 - strona 157

Skład kolejowy o masie 10 t jedzie z prędkością 72 $\frac{km}{h}$

φ = 45°

m = 10 t

g = 9,81 $\frac{m}{s^{2}}$ $v = 72 \frac{km}{h} = 20 \frac{m}{s}$ $m = 10 t = 10 000 kg$ $T = 24 h = 86400 s$ $r_{z} = 6371 km = 6371000 m$

Siła ciężkości:

$F_{g} = mg$

Siła odśrodkowa – kierunek prostopadły do osi obrotu Ziemi, zwrot do powierzchni Ziemi:

$F_{od} = \frac{m v^{2}}{R}$ $R = r_{z} \cos φ$ $v = ωR = \frac{2 π}{T} R = \frac{2 π}{T} r_{z} \cos φ$ $F_{od} = \frac{m v^{2}}{R} = \frac{m {(\frac{2 π}{T} r_{z} \cos φ)}^{2}}{r_{z} \cos φ} = \frac{m 4 π^{2} r_{z}^{2} \cos^{2} φ}{T^{2} r_{z} \cos φ} = \frac{4 π^{2} {mr}_{z} \cos φ}{T^{2}}$

Siła – składowa prostopadła do siły Coriolisa:

$F_{cp} = F_{g} - F_{od} = mg - \frac{4 π^{2} {mr}_{z} \cos φ}{T^{2}} = m (g - \frac{4 π^{2} r_{z} \cos φ}{T^{2}})$ $F_{cp} \approx 10000 (9,81 - \frac{4 \cdot {3,14}^{2} \cdot 6371000 \cdot 0,71}{86400^{2}}) \approx 97861 [N]$

Siła Coriolisa – skierowana na wschód:

$F_{c} = \frac{4 mvπ \sin φ}{T}$ $F_{c} \approx \frac{4 \cdot 10000 \cdot 20 \cdot 3,14 \cdot 0,71}{86400} \approx 21 [N]$

Siła nacisku na szyny:

$F = \sqrt{F_{cp}^{2} + F_{c}^{2}} = \sqrt{97861^{2} + 21^{2}} \approx 98310 [N] \approx 98,310 N$

Na pociąg działa siła odśrodkowa, siła ciężkości oraz siła Coriolisa. Wyznacz poszczególne wartości. Siła nacisku na szyny to wypadkowa prostopadłej składowej siły Coriolisa i siły Coriolisa, przy czym prostopadła składowa siły to siła wypadkowa siły ciężkości oraz siły odśrodkowej. Promień, który uwzględniasz w obliczeniach to nie promień Ziemi, a promień od osi obrotu, którego długość zależy od szerokości geograficznej.

Zadanie 5., strona 56, To jest fizyka. Klasa 7. Zeszyt ćwiczeń - rozwiązania i odpowiedzi

Zadanie 3, strona 19, To jest fizyka. Klasa 7. Podręcznik - rozwiązania i odpowiedzi

Zadanie 1, strona 8, To jest fizyka. Klasa 8. Zeszyt ćwiczeń - rozwiązania i odpowiedzi

Zadanie 18, strona 110, Fizyka. Klasy 1-3. Zakres podstawowy. Zbiór zadań - rozwiązania i odpowiedzi

Zadanie 3.2., strona 101, Fizyka. Klasa 1. Podręcznik. Zakres rozszerzony – rozwiązania i odpowiedzi

Pytanie 26., strona 169, Fizyka z plusem. Klasa 8. Podręcznik - rozwiązania i odpowiedzi

Zadanie 3, strona 99, Spotkania z fizyką. Klasa 7. Zeszyt ćwiczeń - rozwiązania i odpowiedzi

Zadanie 1., strona 49, Odkryć fizykę. Klasa 2. Podręcznik. Zakres podstawowy - rozwiązania i odpowiedzi

Zadanie 9.5., strona 170, Zrozumieć fizykę. Klasa 2. Zakres rozszerzony. Zbiór zadań - rozwiązania i odpowiedzi

Zadanie 9., strona 173, Fizyka. Fizyka z plusem. Klasa 7. Podręcznik - rozwiązania i odpowiedzi

122

123

123

123

Zadanie 4.1.5.

123

123

123

Zadanie 4.1.6

123

123

123

123

124

124

Zadanie 4.1.9.

124

124

124

Zadanie 4.1.10.

124

124

124

Zadanie 4.1.11.

124

124

124

129

129

130

130

130

130

130

131

131

Zadanie 4.2.10.

131

Zadanie 4.2.11.

131

Zadanie 4.2.12.

131

Zadanie 4.2.13.

131

136

136

136

137

137

137

137

137

137

Zadanie 4.3.10.

137

Zadanie 4.3.11.

137

Zadanie 4.3.12.

137

Zadanie 4.3.13.

137

Zadanie 4.3.14.

138

Zadanie 4.3.15.

138

Zadanie 4.3.16.

138

Zadanie 4.3.17.

138

Zadanie 4.3.18.

138

Zadanie 4.3.19.

138

Zadanie 4.3.20.

138

Zadanie 4.3.21.

138

Zadanie 4.3.22.

139

139

139

139

144

144

144

144

144

144

144

144

144

Zadanie 4.4.10.

145

Zadanie 4.4.11.

145

Zadanie 4.4.12.

145

Zadanie 4.4.13.

145

145

145

Zadanie 4.4.14.

145

Zadanie 4.4.15.

145

Zadanie 4.4.16.

146

146

146

146

146

Zadanie 4.4.17.

147

Zadanie 4.4.18.

147

154

154

154

154

155

155

155

155

Zadanie 4.5.9.

155

155

155

Zadanie 4.5.10.

156

Zadanie 4.5.11.

156

Zadanie 4.5.12.

156

Zadanie 4.5.13.

156

Zadanie 4.5.14.

156

Zadanie 4.5.15.

156

Zadanie 4.5.16.

156

Zadanie 4.5.17.

156

Zadanie 4.5.18

157

157

157

157

157

157

158

158

158

158

158

158

159

159

159

159

159

159

159

159

159

Zadanie 1. Wózek spacerowy

162

162

162

162

Zadanie 2. Skok wzwyż

162

162

162

162

162

162

Zadanie 3. Tarcza

163

163

163

163

163

Zadanie 4. Wieżowiec

163

163

163

163

163

Pełny spis treści