Ruch i jego przyczyny zadania

Question

Proszę o rozwiązanie 5 zadań z fizyki.

1. Podczas zawodów w biegach narciarskich na 30km jeden z zawodników biegł przez 20 km z szybkością 25km/h. Potem jednak osłabł i przez ostatnie 10km biegł z szybkością 15km/h. drugi zawodnik lepiej rozłożył siły i utrzymywał tempo 20km/h przez cały dystans. ustal, który z nich mial lepszy wynik i o ile lepszy.

2. Połowę drogi pomiędzy miastami samochód przejechał w czasie 1h, a drugą w czasie 40minut. Oblicz średnią szybkośc tego samochodu. odległość między miastami wynosi 100km.

3. Żuraw budowlany podnosi paletę z cegłami i jednocześnie przesuwa się po szynach z prędkością o wartości 0,3m/s.  Paleta z cegłami podnoszona przez ten żuraw porusza się względem ziemi z prędkością o wartości 0,5m/s. oblicz wartość kąta, jaki tworzy kierunek prędkości palety z kierunkiem pionowym. Oblicz wartość prędkości, z jaką paleta jest podnoszona.

4. Samochód rusza ze skrzyżowania z przyspieszeniem o wartości 3m/s kwadrat. Oblicz, jak długo może trwać taki ruch przyspieszony, jeśli na tej drodze obowiązuje ograniczenie prędkości do 50km/h.

5. Oblicz masę ciała poruszającego się po torze prostoliniowym, które pod wpływem siły F=40 N zmieniło swoją prędkość od V jeden=6m/s do V dwa=10m/s w czasie t=60s.

Answer 1

1. Najpierw zajmiemy się pierwszym narciarzem : na 30km jeden zawodnik biegł 20 km z prędkością 25km/h a 10km z prędkością 15km/h.

Z tego wynika, że miał dwie różne prędkości średnie. Wystarczy teraz tylko wyliczyć czasy w jakich pokonał te dwa odcinki osobno i je zsumować :
V=s/t
t=s/v
t=20km/25km/h
t=0,8h czyli 4
/5h a to daje nam 48 min.

Drugi czas wynosi
t=s/v
t=10km/15km/h
t=2/3h=40 min

Łączny czas zawodnika to 48min+40 min=88min

Teraz czas drugiego zawodnika :
t=s/v
t=30km/20km/h
t=1,5h=90 min

2.
Odległość między A i B s= 100km
t1=1h
t2=40min=2/3h
t=t1+t2
t=1 2/3h

Vsr= s/t
Vsr=100km/ 5/3(ulamek niewłaściwy z 1 2/3)
Vsr=100 * 3/5
Vsr=60km/h

3. vx= 0,3 m/s
vy= 0,5 m/s
v=?
kąt=?

a) pionowa prędkość vy i pozioma prędkość vx są prostopadłe, tworzą przyprostokątne trójkąta prostokątnego, prędkość wypadkowa jo przeciwprostokątna v, obliczam z tw. Pitagorasa:
v²=vx²+vy²
v=√(vx²+vy²)
v=√(vx²+vy²)
v=√(0,3²+0,5²)
v=√(0,09+0,25)
v=√0,36
v=0,6 m/s

b) kąt między vy i v :
cos α=Vy/v
cos α=0,5/0,6
cos α=0,8333
α≈56⁺ 30'

4.
a =3m/s²
V = 50km/h ≈ 13,9m/s
t = V/a
t = 13,9/3 ≈ 4,6s

S = 1/2 * a *t²
S = 1/2 * 3 * 21 = 31,5m

5.
m=F/a
a=V2-V1/t
a=4m/s/60s=0,067m/s2
m=40N/0,067m/s=2,67kg