Fizyka dla inżynierów: zadania i pytania egzaminacyjne

Fizyka z pierwszego roku dla studentów kierunków technicznych: mechanika, płyny i termodynamika. Egzaminy mieszają krótkie obliczenia z każdego działu, więc sprawność w standardowych metodach się opłaca.

Zestaw na powtórkę (PDF)Wzory, kroki metod i zadania z pełnymi rozwiązaniami, gotowe do wydruku.

Tematy w tym przedmiocie

  1. Kinematykaprzyspieszanie · hamowanie · rzut pionowyobliczenia
  2. Zasady dynamiki Newtonapchanie z tarciem · równia pochyła · stół i bloczekobliczenia
  3. Rzut ukośnyrzut poziomy · rzut z ziemi · rzut z wysokościobliczenia
  4. Praca i energiaspadek swobodny · zbocze z tarciem · rampa, tarcie i sprężynaobliczenia
  5. Pęd i zderzeniadoskonale niesprężyste · sprężyste · popęd i siłaobliczenia
  6. Parcie hydrostatyczneściana pionowa · zanurzona zasuwa · środek parciaobliczenia
  7. Ciągłość i Bernoulliciągłość · zwężka pozioma · rura wznoszącaobliczenia
  8. Równanie stanu gazu doskonałegoP z n, V, T · z masy · zmiana stanu lub gęstośćobliczenia
  9. Silniki cieplne i chłodziarkipierwsza zasada dla cyklu · granica Carnota · chłodziarki i pompy ciepłaobliczenia
  10. Fale, dźwięk i optykaprędkość fali, poziom dźwięku i załamanie · fale stojące, soczewki i efekt Dopplera · interferencja, siatki, zwierciadła i światłowodyobliczenia

Wskazówki egzaminacyjne: Fizyka dla inżynierów

  • Zapisz dane wielkości z jednostkami, zanim wybierzesz wzór.
  • Sprawdzaj rząd wielkości każdego wyniku: samochód nie jedzie 3000 m/s.
  • W prawach gazowych używa się temperatury bezwzględnej i ciśnienia bezwzględnego.

Przykłady z rozwiązaniami

KinematykaŁatwy
t (s)v (m/s)20 s10

Pociąg zwalnia jednostajnie od 15 m/s do 10 m/s w ciągu 20 s. Jaką drogę przebywa w tym czasie? Wyznacz s.

v₀ = 15 m/sv = 10 m/st = 20 s

Oblicz s (m)

Pokaż podpowiedzi
  1. Przy stałym przyspieszeniu prędkość średnia to średnia z prędkości początkowej i końcowej.
  2. s = (v₀ + v)/2 · t. To pole pod wykresem v–t.
  3. prędkość średnia = 12,5 m/s.
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku

Motion with constant acceleration: v = v₀ + a·t, s = v₀·t + ½·a·t² and v² = v₀² + 2·a·s. Pick the equation that contains the three things you know and the one you want, and keep the signs consistent with one positive direction.

Prędkość średnia

(v₀ + v)/2 = (15 + 10)/2 = 12,5 m/s

Droga

s = 12,5·20 = 250 m

Odpowiedź

s = 250 m
Zasady dynamiki NewtonaŚredni
25 kg35°F = 140 Nμ = 0,25

Sanki o masie 25 kg są ciągnięte po poziomym śniegu za pomocą liny nachylonej pod kątem 35° do poziomu siłą 140 N. Współczynnik tarcia kinetycznego wynosi 0,25. Przyjmij g = 9,81 m/s². Wyznacz przyspieszenie a sanek.

m = 25 kgF = 140 Nθ = 35°μ = 0,25g = 9,81 m/s²

Oblicz a (m/s²)

Pokaż podpowiedzi
  1. Rozłóż siłę ciągnącą na F·cos θ (do przodu) i F·sin θ (w górę).
  2. W pionie: N + F·sin θ = m·g. Tarcie wynosi μ·N.
  3. N = 164,9 N.
Pokaż odpowiedź i rozwiązanie krok po kroku

Newton’s second law: the net force on a body equals its mass times its acceleration, ΣF = m·a. Draw a free-body diagram, choose a positive direction along the motion, and add every force in that direction: applied forces, friction μ·N against the motion, and the components of gravity.

Siła nacisku

N = m·g − F·sin θ = 245,3 − 140·sin 35° = 164,9 N

Siły poziome

m·a = F·cos θ − μ·N = 114,7 − 41,24
a = 73,44/25 = 2,938 m/s²

Odpowiedź

a = 2,938 m/s²

Jak wygląda ćwiczenie

  • „Ćwicz ten przedmiot” miesza zadania ze wszystkich jego tematów, jak na prawdziwym egzaminie.
  • Każde zadanie ma nowe wartości, więc uczysz się metody, a nie odpowiedzi.
  • Utknąłeś? Najpierw otwórz małą podpowiedź, a pełne wyjaśnienie dopiero wtedy, gdy go potrzebujesz.
  • Egzaminy próbne są mierzone czasem i nie mają podpowiedzi, a na końcu dostajesz wynik i pełne omówienie.

Kalkulatory do tego kursu

Powiązane przedmioty