Vodorovný pohyb

Ve všech příkladech dosazujte hodnotu g=10 m/s2.

Cvičení 1

Chlapec táhne sáňky o hmotnosti 6 kg vodorovnou silou o velikosti 15 N. Pohyb sáněk je rovnoměrný přímočarý a děje se ve vodorovné rovině. Určete velikosti všech sil působících na sáňky. Určete součinitel smykového tření mezi sáňkami a sněhem.

Ft=15 N; FG=60 N; FN=60 N; f=0,25

Cvičení 2

Fotbalový míč má hmotnost 450 g a leží na vodorovném hřišti. Určete všechny síly, které na něj působí.

FG=FN=4,5 N

Cvičení 3

Hokejový puk se po velmi kluzkém ledu pohybuje přímočaře téměř stálou rychlostí 30 m/s. Hmotnost puku je 170 g. Určete síly, které na puk působí.

FG=FN=1,7 N

Cvičení 4

Na siloměru je zavěšen měděný váleček. Siloměr ukazuje hodnotu 1,32 N. Jaká je hmotnost válečku? Jaký má váleček objem, je-li hustota mědi 8,96 g/cm3?

FG=FT=1,32 N; m=132 g; V=14,7 cm3

Cvičení 5

Součinitel smykového tření f pro dřevo se dá snadno změřit. Vezmeme dřevěný špalík o hmotnosti 157 g a pomocí siloměru jej táhneme po vodorovné dřevěné podložce. Když je siloměr držen vodorovně a špalík vykonává pohyb rovnoměrný a přímočarý, ukazuje siloměr hodnotu 0,52 N. Jaký je součinitel smykového tření dřeva na dřevě?

FT=Ft; f=0,33

Cvičení 6

Jak velkou vodorovnou silou musíme tlačit na těžkou bednu o hmotnosti 50 kg, chceme-li ji posouvat rovnoměrným přímočarým pohybem po vodorovné podlaze? Součinitel smykového tření je 0,65.

325 N

Cvičení 7

Běžné SUV má hmotnost 1 500 kg a z klidu na rychlost 100 km/h se rozjede za 10 s. Vypočítejte tahovou sílu motoru.

4,2 kN

Cvičení 8

Auto s největším zrychlením na světě je Porsche 918 Spyder. Při hmotnosti 1,7 t zrychlí z 0 na 100 km/h za pouhých 2,2 s. Vypočítejte průměrnou tahovou sílu motoru. Údaj se vztahuje k přímočarému pohybu po vodorovné silnici, zanedbáváme odpor vzduchu.

21,5 kN

Cvičení 9

Při odkopu od branky působí noha brankáře na míč průměrnou silou F=297 N. S jakým zrychlením se míč pohybuje, je-li jeho hmotnost 450 g? Jakou rychlost míč získá, působí-li noha po dobu 0,05 s? Zanedbejte vliv ostatních sil.

  • 660 m/s2
  • 33 m/s

Cvičení 10

Tatrovka jede po vodorovné silnici rychlostí v0=65 km/h. V určitém okamžiku vstoupí do vozovky nepozorný chodec a řidič začne prudce brzdit. Maximální síla, kterou brzdy vyvinou, je 66 kN. Vypočítejte zrychlení a brzdnou dráhu (tj. dráhu potřebnou k zastavení). Hmotnost plně naložené Tatrovky je 22 t.

  • −3 m/s2
  • 54 m

Cvičení 11

K čemu slouží ABS čili Anti-lock Brake System? Při prudkém brzdění se kola u starých aut, která nemají ABS, zastaví a kloužou po asfaltu smykem se součinitelem dynamického tření fd=0,55. Pokud je antiblokovací systém ABS aktivní, kola neprokluzují a je možné využít maximální hodnoty součinitele statického tření fs=0,60. Spočítejte pro oba případy zrychlení a brzdnou dráhu při vodorovném pohybu s počáteční rychlostí v0=90 km/h.

  • 5,5 m/s2 a 56,8 m
  • 6,0 m/s2 a 52,1 m

Obě dvě zrychlení mají zápornou hodnotu.

Cvičení 12

K čemu jsou dobré autosedačky pro děti? Místo aby maminka usadila dítě o hmotnosti 9 kg do dětské sedačky, drží je na klíně. Při nehodě narazí auto v rychlosti 45 km/h do překážky a zastaví se za 0,1 s. Jakou silou by musela maminka dítě držet, aby se pohyb dítěte zastavil spolu s autem a s ní? Co se stane ve skutečnosti?

1,1 kN

Cvičení 13

Pouliční lampa o hmotnosti 42 kg je zavěšena nad středem ulice (viz obrázek). Napnutá lana svírají s vodorovným směrem úhel 15°. Určete velikosti sil, které napínají lana.

15.34 – Schéma situace
Zdroj
F1=F2=811 N

Cvičení 14

V kartézské soustavě souřadnic máme síly F1=(2;6) N a F2=(1,5;3) N.

  1. Zakreslete vektory F1 a F2 a určete úhel, který spolu svírají.
  2. Sestrojte a poté určete souřadnice vektoru F3=F12F2.
  3. Jaký je vztah mezi složkami F3x, F1x, F2x? A mezi F3y, F1y, F2y?
  1. 15.35 – Znázornění sil
    Zdroj
  2. F3x=F1x2F2x a F3y=F1y2F2y

Cvičení 15

Na těleso působí tři síly různých směrů. Působí v jeho těžišti T, které můžeme ztotožnit s počátkem soustavy souřadnic. Je dáno F1=(8;3) N, F2 svírá s osou x úhel 45° a má velikost 82 N. Určete graficky a potvrďte výpočtem složky vektoru třetí síly F3 takové, aby se všechny tři síly navzájem vyrušily.

F3=(0,11) N

15.36 – Řešení úlohy
Zdroj

Tlačítko pro návrat zpět nahoru na stránce (back to top)