Newton's motion laws

1. Truck with mass of 5 tones is accelerating with 0.3ms-2. Total motor pull is 3.2kN. What's the necessary    pull force for uniform motion of the truck ?

2. Elevator is accelerating 1.6ms-2. What is percent difference between pull force acting on your body in stopped and moving elevator?

3. Car is moving along horizontal road with acceleration 2 m.s^-2 and on constant slope with acceleration 1,6m.s^-2. Determine a slope angle  assuming that the pull force is constant. 

4. Paratrooper with closed jump-sack is falling with velocity 60m.s^-1. After opening jump-sack the velocity continuously changed into 5ms-1 in 2 seconds. Paratrooper's weight is 70 kilos. What's the greatest pull force acting on ropes of jump-sack?

5. Two cubes with masses m ₁, m₂ and joined together with a cord lie in horizontal plane. On mass m1 acts force parallel to plane F1 and on m2 acts a force F2 in direct opposite direction. It is valid F₁ < F₂. What is a magnitude of pull force between cubes.

6. Na vodorovnej podložke sú postavené dva kvádre, ktoré sú spojené lankom. Súčiniteľ klzného trenia medzi kvádrami a podložkou je f. Od druhého kvádra je cez kladku vedené lanko, na ktorom je zavesené závažie. Hmotnosť jednotlivých kvádrov je m a hmotnosť závažia je 3m.  Aká je napínacia sila na lanku medzi kvádrami na jednotlivých úsekoch ? Akým zrýchlení sa sústava pohybuje ?  

7. Dva  kvádre s hmotnosťami m₁, m₂ ležia na hladkej naklonenej rovine s uhlom sklonu a. Kvádre sú spojené neroztiahnuteľným lankom. Súčinitele klzného trenia medzi kvádrami a rovinou sú f₁ a f₂ . Určte napínaciu silu na časti lanka medzi kvádrami. 

8.  Postavte  sa na osobnú  váhu. Ukáže vašu hmotnosť. Urobte drep. Akú maximálnu hmotnosť váha ukázala ? Urobte drep "rýchlejšie ". Akú hmotnosť ukázala váha teraz v porovnaní s prvým prípadom ? Na základe maximálnej  hmotnosti, ktorú ukázala váha, stanovte akým maximálnym zrýchlením ste sa pri drepe pohybovali. 

9.  Sila 5 N udáva telesu s hmotnosťou m₁ zrýchlenie 2m.s^-2 a telesu m₂ zrýchlenie 6 m.s^-2. Aké veľké zrýchlenie udelí táto sila, ak telesá budú pevne spojené. Trenie neuvažujeme. 

10. Oceľové lanko má pevnosť v ťahu 550 N. S akým najväčším zrýchlením môžeme dvíhať na lanku zavesené 50 kg teleso ? Akou silou teda môžeme pôsobiť na lanko ?  Hmotnosť lanka môžeme zanedbávať.  

11. Auto s hmotnosťou 1000 kg ide rýchlosťou 54 km.h^-1. Vojde na most s vonkajším polomerom krivosti 50 m. Akou veľkou tlakovou silou pôsobí auto na most ? Pri akej rýchlosti by auto na most netlačilo žiadnou silou ? 

12. Idete na bicykli do kopca . Prečo potrebujete vynaložiť pri stúpaní väčšiu silu ako pri ceste po priamej vozovke ?  Pri stúpaní do kopca si námahu uľahčíme ak budeme bicyklovať od jednej strany vozovky k druhej a naopak. Vysvetlite prečo. Akú  silu pritom musíme vynaložiť ? Uhol sklonu a hmotnosť bicykla a jazdca si zvoľte. 

Zákon zachovania hybnosti

13.  Balón s hmotnosťou M sa vznáša na istým miestom nad povrchom Zeme. Balón je v kľude. Z balóna visí povrazový rebrík, po ktorom začne šplhať človek hmotnosti m smerom nahor rýchlosťou v vzhľadom na rebrík. Akou rýchlosťou sa pohybuje človek vzhľadom na Zem ?  

Hybnosť a impulz sily

14. Brankár chytil loptu letiacu rýchlosťou 40 m.s^-1 a zastavil ju za dobu 0,1 s. Hmotnosť lopty je 200 g. Akou silou pôsobí brankár na loptu ak považujeme pohyb lopty za rovnomerne spomalený ? 

15. Pištoľ vystrelí projektil s hmotnosťou 4 g. Výstrelová rýchlosť projektilu je 500 m.s^-1. Určte strednú silu akou tlačí pištoľ na ruku strelca. 

16. Po skočení žaby z lopúchu do vody, lopúch odplával za 1 s do vzdialenosti 1,5 m od pôvodného miesta. Aká bola rýchlosť žaby pri skoku ? Hmotnosť lopúchu je 0,2 kg, hmotnosť žaby je 0,15 kg.  

17. Aká sila musí pôsobiť, aby sme telesu na dráhe 5 m udelili hybnosť 300 kg.m.s^-1 a kinetickú energiu 250 J ? Aká je hmotnosť telesa ?  

18.  Balistické kyvadlo ( napr. drevená bednička s pieskom ) s hmotnosťou 20 kg a dĺžkou závesu 1 m sa  po náraze projektylu s hmotnosťou 12 g vychýli od zvislého smeru o 10^o. Akú rýchlosť má projektyl pri náraze ?  

Práca , výkon, energia

19.  Klinec s dĺžkou 80mm zatlčieme do zvislej drevenej steny piatimi údermi kladiva s hmotnosťou 0.8 kg. Kladivo má tesne pred úderom rýchlosť 8 m.s^-1. Akú veľkú silu potrebujeme na vytiahnutie klinca ? Hmotnosť klinca a premenu kinetickej energie na teplo zanedbajte.  

20.  Robotník naložil na auto piesok s objemom 4 m³. Na lopatu naberal priemerne piesok s objemom 3 dm³ a hádzal ho do výšky 2,4 m. Priemerná hustota piesku je 2600 kg.m^-3. Akú prácu vykonal ? Akú prácu by vykonal, ak by na lopatu naberal iba 2 dm³ ?  

21.  Akú prácu je potrebné vykonať na poskladanie 10-tich tehál, ležiacich na zemi, na seba, ak každá má hmotnosť 1 kg a výšku 20cm ?  

22.  Motorka má motor s výkonom 5 kW a spolu s jazdcom hmotnosť 250 kg. Akou maximálnou rýchlosťou môže ísť do kopca so stúpaním 12 % ?

23.  Za aký čas zrýchli Škoda Felícia z 0 na 100km.h^-1, ak má motor s výkonom 50kW a jej zrýchľovanie považujeme za pohyb rovnomerne zrýchlený ?  

24.  Traktor s výkonom 24 k ťahá pluch rovnomerným pohybom s rýchlosťou 1,2 m.s^-1. Aký veľký odpor kladie pôda pluhu ?  

25.  Strela s hmotnosťou 10 g dopadne na drevenú dosku hrubú 20 cm rýchlosťou 700 m.s^-1. Aký je priemerný odpor dreva, keď po prerezaní dreva strela ešte vyletí rýchlosťou 300 m.s^-1?  

26.  Aký najmenší výkon musí mať motor vodného čerpadla, ak má čerpať 100 l vody za 4 s do výšky 20m ? 

27.  Oceľová trubka s hmotnosťou 20 kg a dĺžkou 20m ležiaca na zemi bola pri stavbe lešenia postavená do zvislej polohy. Ako sa zmenila jej potenciálna energia ?  

28.  Hmotnosť vlaku je 80 krát väčšia ako hmotnosť lietadla. Rýchlosť lietadla je 9 krát väčšia ako rýchlosť vlaku. Porovnajte navzájom kinetické energie vlaku a lietadla. 

29.  Akú účinnosť má motor výťahu, ak dvíha kabínu s hmotnosťou 620 kg rýchlosťou 2,5 m.s^-1 ? Výťah je poháňaný motorom s výkonom 16 kW.  

Trecia a odporová sila

30.  Na vodorovnej drevenej doske leží tehlový kváder. S akým zrýchlením sa musí pohybovať doska vo vodorovnom smere, aby kváder z nej  skĺzol ? Súčiniteľ klzného trenia medzi doskou a kvádrom je f. Riešte všeobecne a potom pre vami nájdené hodnoty z tabuliek.  

31.  Nájdite vo fyzikálnych tabuľkách také dva materiály, z ktorých jeden použijeme na zhotovanie kvádra a druhý na zhotovenie naklonenej roviny. Materiály vyberte tak, aby sa pri uhle sklonu roviny 12^o kváder položený na rovinu po nej nešmýkal.   

32.  Teleso s hmotnosťou 600 g voľne padá so zrýchlením 9,21m.s^-2. Aká je priemerná odporová sila pôsobiaca na padajúce teleso ? 

33.  Lyžiar hmotnosti 70 kg zišiel z kopca do vodorovnej roviny rýchlosťou 20 m.s^-1 a zotrvačnosťou došiel do vzdialenosti 200 m. Aký veľký je koeficient trenia medzi lyžami a snehom ? 

34.  Aká najmenšia sila je potrebná na ťahanie telesa s hmotnosťou 1 kg po vodorovnej rovine, ak koeficient trenia medzi telesom a rovinou je 0,08 ? Čo sa stane ak sila bude menšia ( väčšia ) ? 

35.  Teleso s hmotnosťou 2 kg voľne padalo z výšky 40m a v okamihu odpadu malo rýchlosť 20 m.s^-1. Aký bol priemerný odpor vzduchu počas pádu ?   

36.  Auto sa pohybuje po vodorovnej ceste rýchlosťou 15 m.s^-1 . Po "vyhodení" rýchlosti sa zastavilo po prejdení dráhy 225 m ( uvažujme iba pôsobenie trecej sily o vozovku ). Ako dlho trval pohyb auta a aký je koeficient trenia pri tomto pohybe ?  

Jednoduché stroje

37.  Dve rovnaké závažia, každé hmotnosti M sú prevesené cez pevnú kladku. Na jedno závažie položíme prívažok m. Akým zrýchlením sa bude pohybovať celá sústava ? Aká tlaková sila bude pôsobiť na osi kladky ? Trenie zanedbajte. 

38.  Cez pevnú kladku sú prevesené dve rovnako ťažké závažia. Sústava je v rovnováhe. Akým zrýchlením sa budú telesá pohybovať, ak jedno z nich úplne ponoríme do vody ?  

39.  Drevená bedňa s dĺžkou 50 cm kĺže po naklonenej rovine. Súčiniteľ trenia medzi bedňou a rovinou je 0,6. Akú výšku môže mať bedňa, aby sa pri kĺzaní neprevrátila ?  

40.  Železným klinom štiepame drevený klát. Čelo klina má šírku 4 cm, dĺžka bočnej steny klina je 24 cm. Na klin udierame kladivom silou 200 N. Aká sila spôsobuje štiepanie klátu. Trenie zanedbajte.

41.  Skrutka lisu má výšku závitu 5 cm. Otáčame ju kľukou 20 cm dlhou pôsobením sily 20 N. Akú tlakovú silu dosiahneme pod lisom ? Trenie zanedbávame.  

42.  Kľúčom číslo 10 uťahujeme  maticu. Vo vzdialenosti 8 cm od osi otáčania, pôsobíme  kolmo silou 80 N. Akou silou je uťahovaná matica ?