Zadanie 1: Dynamika ruchu obrotowego platformy
- Arkusz
- CKE Grudzień 2024 · Grudzień · 2024
- Punkty
- 7 pkt
- Dział
- Bryła sztywna · Ruch postępowy i obrotowy bryły sztywnej. Środek masy
- Trudność
- Poziom trudności: średnie
Zadanie dotyczy analizy ruchu obrotowego sztywnej platformy, która początkowo przyspiesza, a następnie porusza się ruchem jednostajnym. Należy wykonać analizę wektorową przyspieszeń, ocenić prawdziwość stwierdzeń dotyczących ruchu punktów platformy oraz obliczyć całkowitą liczbę obrotów w określonym czasie.
Treść zadania
W chwili początkowo nieruchoma, sztywna platforma w kształcie koła o środku rozpoczyna obrót dookoła osi prostopadłej do platformy i przechodzącej przez . Do chwili platforma obraca się ze stałym przyśpieszeniem kątowym i wykonuje w tym czasie dokładnie jeden obrót. W chwili platforma uzyskała prędkość kątową . Od chwili platforma obraca się ze stałą prędkością kątową . Promień platformy wynosi .
Zadanie 1.1. (0–2) Rysunki 1. i 2. przedstawiają platformę w czasie, gdy jej ruch obrotowy jest jednostajnie przyśpieszony. Na rysunku 1. narysowano wektor prędkości punktu , leżącego na brzegu platformy. Na rysunku 2. narysuj składową styczną oraz składową dośrodkową wektora przyśpieszenia punktu . Następnie wyznacz graficznie i narysuj wektor . Podpisz wszystkie narysowane wektory. Uwaga! Długości składowej stycznej oraz składowej dośrodkowej wektora przyśpieszenia mogą być na rysunku umowne.
Zadanie 1.2. (0–2) Oceń prawdziwość poniższych stwierdzeń. Zaznacz P, jeśli stwierdzenie jest prawdziwe, albo F – jeśli jest fałszywe.
1. W chwili czasu wszystkie punkty platformy różne od punktu mają takie samo przyśpieszenie kątowe.
2. Największą wartość prędkości liniowej mają punkty leżące na brzegu platformy.
3. Wszystkie punkty platformy mają tę samą wartość przyśpieszenia dośrodkowego.
Zadanie 1.3. (0–3) Oblicz, ile obrotów wykona platforma w czasie , liczonym od chwili . Zapisz obliczenia.
Odpowiedź i wynik końcowy
Zadanie 1.2: 1-P, 2-P, 3-F.
Zadanie 1.3: Platforma wykona łącznie 15 obrotów.