በጉልበት የተከናወነ ሥራ - ችግሮች እና መፍትሄዎች

1. አንድ ሰው በአግድም ወለል ላይ 2 ሜትር ርዝመት ያለው ብሎክ በቋሚ ኃይል F = 20 N ይጎትታል። በብሎኩ ላይ በሚሰራው ኃይል F የተሰራውን ስራ ይወስኑ።

የሚታወቅ፦

ኃይል (F) = 20 N

መፈናቀል (ዎች) = 2 ሜትር

አንግል (θ ) = 0

ተፈላጊ ፡ ስራ (ወ)

መፍትሔው

ወ = F d cos θ = (20) (2) (cos 0) = (20) (2) (1) = 40 Joules

[አይአርፒ]

2. አንድ ኃይል F = 10 N በአግድም ወለል ላይ 1 ሜትር ርቀት ላይ በሳጥን ላይ የሚንቀሳቀስ። ኃይሉ ከታች ባለው ስእል እንደሚታየው በ30 ^o አንግል ይሰራል። በኃይል F የተሰራውን ስራ ይወስኑ!

የሚታወቅ ፦

ኃይል (F) = 10 N

የአግድም ኃይል (F _x ) = F cos 30 ^o = (10)(0.5√3) = 5√3 N

መፈናቀል (መ) = 1 ሜትር

ተፈላጊ ፡ ስራ (ወ)?

መፍትሄ​

ወ = ረ _x መ = (5√3)(1) = 5√3 ጁሎች

3. አንድ አካል ከ2 ሜትር ከፍታ ላይ ከእረፍት በነፃነት ይወድቃል። በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ሜ/ሰ ^{2 ከሆነ፣} በስበት ኃይል የተሰራውን ስራ ይወስኑ!

የሚታወቅ፦

የእቃው ክብደት (ሜ) = 1 ኪ.ግ.

ቁመት (ሰ) = 2 ሜትር

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ ²

የሚፈለግ ፡ በስበት ኃይል የተሰራ ስራ (W)

መፍትሔው

ወ = ኤፍ መ = ዊ = ሚግኤች

ወ = (1)(10)(2) = 20 ጁል

W = ስራ፣ F = ኃይል፣ d = ርቀት፣ w = ክብደት ፣ h = ቁመት፣ m = ክብደት፣ g = በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረውን ፍጥነት መጨመር።

[አይአርፒ]

4. 1-ኪ.ግ የሆነ ነገር ከስፕሪንግ ጋር ተያይዟል ስለዚህ 2 ሴ.ሜ ይረዝማል። በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ሜ/ሰ ² ከሆነ ፣ (ሀ) በንብረቱ ላይ በጸደይ ኃይል የተሰራውን የጸደይ ቋሚ (ለ) ይወስኑ

የሚታወቅ፦

ክብደት (ሜ) = 1 ኪ.ግ.

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ ²

ማራዘም (x) = 2 ሴሜ = 0.02 ሜትር

ክብደት (w) = mg = (1 ኪ.ግ)(10 ሜ/ሰ ² ) = 10 ኪ.ግ ሜ/ሰ ² = 10 N

ተፈላጊ ፡ የጸደይ ቋሚ እና በጸደይ ኃይል የተሰራ ስራ

መፍትሔው

(ሀ) የጸደይ ቋሚ

የሁክ ህግ ፎርሙላ

ረ = k x.

k = F / x = w / x = mg / x

k = (1)(10) / 0.02 = 10 / 0.02

k = 500 N/m

(ለ) በስፕሪንግ ፎርስ የተሰራ ስራ

ወ = – ½ ኪ.ሜ ²

ወ = – ½ (500)(0.02) ²

ወ = – (250)(0.0004)

W = -0.1 ጁል

የመቀነስ ምልክቱ የፀደይ ኃይል አቅጣጫ ከነገር መፈናቀል አቅጣጫ ተቃራኒ መሆኑን ያሳያል።

[አይአርፒ]

5. አንድ ኃይል F = 10 N አንድን ሳጥን በ2 ሜትር ርቀት ላይ በማፈናቀል ላይ ያፋጥነዋል። ወለሉ ሻካራ ሲሆን የግጭት ኃይል F _k = 2 N ያወጣል። በሳጥኑ ላይ የተሰራውን የተጣራ ስራ ይወስኑ።

የሚታወቅ፦

ኃይል (F) = 10 N

የኪነቲክ ግጭት ኃይል (F _k ) = 2 N

መፈናቀል (መ) = 2 ሜትር

ተፈላጊ ፡ ኔትወርክ (W _net )

መፍትሔው

በፎርስ ኤፍ የተከናወነ ሥራ፡

W ₁ = F d cos 0 = (10)(2)(1) = 20 ጁልስ

በኪነቲክ ግጭት (F _k ) ኃይል የተሰራ ስራ

W ₂ = F _k d = (2)(2)(ኮስ 180) = (2)(2)(-1) = -4 ጁልስ

አውታረ መረብ፡

W _net = W ₁ – W ₂

ዌት _ኔት = 20 – 4

ዌት _ኔት = 16 ጁል

6. በብሎክ ላይ በፎርስ ኤፍ የተሰራው ስራ ምንድነው?

የሚታወቅ፦

ኃይል (ረ) = 12 ኒውተን

መፈናቀል (መ) = 4 ሜትር

ተፈላጊ ፡ ስራ (ወ)

መፍትሔው

ወ = ረ d = (12 ኒውተን)(4 ሜትር) = 48 N m = 48 ጁልስ

[አይአርፒ]

7. አንድ ብሎክ የሚገፋው በ200 N ኃይል ነው። የብሎኩ መፈናቀል 2 ሜትር ነው። በብሎኩ ላይ የሚሠራው ሥራ ምንድን ነው?

የሚታወቅ፦

ኃይል (ረ) = 200 ኒውተን

መፈናቀል (መ) = 2 ሜትር

ተፈላጊ ፡ ስራ (ወ)

መፍትሔው

ሥራ፡

ወ = ኤፍ ሰ

ደብሊው = (200 ኒውተን)(2 ሜትር)

ደብሊው = 400 N ሜትር

ወ = 400 ጁል

8. የሴዳን አሽከርካሪ መኪናውን ከመኪናው ፊት ለፊት በትክክል 0.5 ሜትር ርቀት ላይ ማቆም ይፈልጋል ፤ ይህም ከሴዳን ቦታ 10 ሜትር ርቀት ላይ ነው። ሴዳን የሚፈልገው ሥራ ምንድን ነው?

የሚታወቅ፦

መፈናቀል (መ) = 10 ሜትር – 0.5 ሜትር = 9.5 ሜትር

ኃይል (ረ) = 50 ኒውተን

ተፈላጊ ፡ ስራ (ወ)

መፍትሔው

ወ = ኤፍ ሰ

ደብሊው = (50 ኒውተን)(9.5 ሜትር)

ደብሊው = 475 N ሜትር

ወ = 475 ጁል

[አይአርፒ]

9.

መኪናው እስከ 4 ሜትር ድረስ እንዲንቀሳቀስ በቶም እና ጄሪ የተሰራ ስራ። ቶም እና ጄሪ የሚገፉበት ኃይል 50 N እና 70 N ነው።

የሚታወቅ፦

መፈናቀል(ዎች) = 4 ሜትር

የተጣራ ኃይል (F) = 50 ኒውተን + 70 ኒውተን = 120 ኒውተን

ተፈላጊ ፡ ስራ (ወ)

መፍትሔው

ወ = ኤፍ s = (120 ኒውተን)(4 ሜትር) = 480 N m = 480 ጁልስ

10. አንድ አሽከርካሪ መኪናውን ሲጎትት መኪናው እስከ 1000 ሴ.ሜ ድረስ ይንቀሳቀሳል። በመኪናው ላይ የሚሠራው ሥራ ምንድን ነው?

የሚታወቅ፦

ኃይል (ረ) = 250 ኒውተን

መፈናቀል(ዎች) = 1000 ሴሜ = 1000/100 ሜትር = 10 ሜትር

ተፈላጊ ፡ ስራ (ወ)

መፍትሔው

ወ = ኤፍ s = (250 ኒውተን)(10 ሜትር) = 2500 N m = 2500 ጁልስ

11. ከታች ባለው ስእል መሰረት፣ በተጣራ ኃይል የተሰራ ስራ 375 ጁልስ ከሆነ የነገሩን መፈናቀል ይወስኑ።

የሚታወቅ፦

ስራ (ወ) = 375 ጁል

የተጣራ ኃይል ( ΣF) = 40 N + 10 N - 25 N = 25 ኒውተን ( በስተቀኝ )

የሚፈለግ ፡ መፈናቀል ( d )

መፍትሔው

የሥራው እኩልታ፡

ወ = ኤፍ ሰ

የነገሩ መፈናቀል፡

d = W / F = 375 Joules / 25 ኒውተን

d = 15 ሜትር ሰከንድ

12. ከዚህ በታች ያሉት የማይሰሩ ተግባራት …

ሀ. አንድን ነገር እስከ 10 ሜትር ድረስ ይግፉት

ለ. መኪና እስኪንቀሳቀስ ድረስ ይግፉት

ሐ. ግድግዳ ይግፉ

መ. ሳጥን አወጣሁ

መፍትሔው

የሥራው እኩልታ፡

ወ = ΣF s

ወ = ሥራ ፣ F = ኃይል ፣ d = መፈናቀል

ከላይ በተጠቀሰው ቀመር መሠረት ፣ ሥራ የሚከናወነው በኃይል ሲሆን መፈናቀልም አለ።

ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

1 3. አንድሪው አንድን ነገር በ20 N ኃይል ስለሚገፋ፣ ዕቃው በ7 ሜትር ራዲየስ ክብ እንቅስቃሴ ይንቀሳቀሳል። አንድሪው ሁለት ጊዜ የክብ እንቅስቃሴውን ለመፈጸም ያደረገውን ሥራ ይወስኑ ።

ሀ. 0 ጁልስ

ቢ. 1400 ጁልስ

ሲ. 1540 ጁልስ

መ. 1760 ጁልስ

መፍትሔው

ሰውየው የዊልቸር ወንበሩን ለሁለት ጊዜ ክብ እንቅስቃሴ ከገፋው ሰውየውና የዊልቸር ወንበሩ ወደ መጀመሪያው ቦታቸው ይመለሳሉ፣ ስለዚህ የሰውየው መፈናቀል ዜሮ ይሆናል።

መፈናቀል = 0 ስለዚህ ስራ = 0።

ትክክለኛው መልስ ሀ.

14. አንድ ሰው አንድን ነገር መሬት ላይ በ350 N ኃይል ይገፋል። ወለሉ 70 N የግጭት ኃይል ያመነጫል። ዕቃውን እስከ 6 ሜትር ድረስ ለማንቀሳቀስ በኃይል የተሰራውን ሥራ ይወስኑ።

ኤ. 45 ጄ

ቢ. 72 ጄ

ሲ. 1680 ጄ

ዲ. 2580 ጄ

የሚታወቅ፦

የግፊት ኃይል (F) = 350 ኒውተን

የፍሬክሽን ኃይል (F _fric ) = 70 ኒውተን

የነገር(ዎች) መፈናቀል = 6 ሜትር

ተፈላጊ ፡ ስራ (ወ)

መፍትሔው

በነገሩ ላይ የሚሰሩ ሁለት ሀይሎች አሉ፤ እነሱም የግፊት ሃይል (F) እና የግጭት ሃይል (F _fric ) ናቸው። የግፊት ሀይሉ ከአካል መፈናቀል ጋር ተመሳሳይ አቅጣጫ አለው ምክንያቱም የግፊት ሀይሉ አወንታዊ ስራ ይሰራል። በሌላ በኩል የግጭት ሀይሉ ከአካል መፈናቀል ጋር ተቃራኒ አቅጣጫ ስላለው የግጭት ሀይሉ አሉታዊ ስራ ይሰራል።

በግፊት ኃይል የሚከናወን ሥራ፡-

ወ = ረ d = (350 ኒውተን)(6 ሜትር) = 2100 ኒውተን-ሜትር = 2100 ጁልስ

በግጭት ኃይል የሚከናወን ሥራ፡-

ወ = – (F _fric )(s) = – (70 ኒውተን)(6 ሜትር) = – 420 ኒውተን-ሜትር = – 420 ጁልስ

አውታረ መረቡ፦

ዌት ኔት = 2100 ጁልስ – 420 ጁልስ

ዌት ኔት = 1680 ጁል

ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

15. አንድ ነገር በ14 ኒውተን አግድም ኃይል የሚገፋው በ10 ኒውተን የግጭት ኃይል ሻካራ በሆነ ወለል ላይ ነው። እቃውን እስከ 8 ሜትር ድረስ የማንቀሳቀስ የተጣራ ስራን ይወስኑ።

ሀ. 0.5 ጁልስ

ቢ. 3 ጁልስ

ሲ. 32 ጁልስ

መ. 192 ጁልስ

የሚታወቅ፦

የግፊት ኃይል (F) = 14 ኒውተን

የፍሬክሽን ኃይል (F _fric ) = 10 ኒውተን

የነገር መፈናቀል (መ) = 8 ሜትር

ተፈላጊ ፡ ስራ (ወ)

መፍትሔው

በአንድ ነገር ላይ የሚሰሩ ሁለት ኃይሎች አሉ፤ የግፊት ኃይል (F) እና የግጭት ኃይል (F _fric )።

የግፊት ኃይሉ ከነገሩ መፈናቀል ጋር ተመሳሳይ አቅጣጫ ስላለው የግፊት ኃይሉ አዎንታዊ ስራ ይሰራል። በሌላ በኩል የግጭት ኃይሉ እንደ ዕቃ መፈናቀል ተቃራኒ አቅጣጫ ስላለው የግጭት ኃይሉ አሉታዊ ስራ ይሰራል።

በግፊት ኃይል የሚከናወን ሥራ፡-

ወ = ኤፍ s = (14 ኒውተን)(8 ሜትር) = 112 የኒውተን ሜትር = 112 ጁልስ

በግጭት ኃይል የሚከናወን ሥራ፡-

ወ = – (F _fric )(s) = – (10 ኒውተን)(8 ሜትር) = – 80 የኒውተን ሜትር = – 80 ጁልስ

አውታረ መረቡ፦

ዌት ኔት = 112 ጁልስ – 80 ጁልስ

ዌት ኔት = 32 ጁል

ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

16. ከታች ባለው ስእል መሰረት የተጣራ ስራውን ይወስኑ።

ሀ. 360 ጁልስ

ቢ. 450 ጁልስ

ሲ. 600 ጁልስ

መ. 750 ጁልስ

መፍትሔው

ሥራ = ኃይል (ረ) x መፈናቀል (መ)

ስራ = የሶስት ማዕዘን ስፋት 1 + አራት ማዕዘን ስፋት + የሶስት ማዕዘን ስፋት 2

Work = 1/2(40-0)(3-0) + (40-0)(9-3) + 1/2(40-0)(12-9)

ስራ = 1/2(40)(3) + (40)(6) + 1/2(40)(3)

ስራ = (20)(3) + 240 + (20)(3)

ስራ = 60 + 240 + 60

ስራ = 360 ጁል

ትክክለኛው መልስ ሀ.

17. 60 ሴ.ሜ ርዝመት ያለው የእንጨት ቁራጭ መሬት ላይ በአቀባዊ ተሰክቷል። እንጨት ከእንጨት አናት በላይ ከ40 ሴ.ሜ ከፍታ ላይ በ10 ኪ.ግ መዶሻ ይመታል። የመሬቱ አማካይ የመቋቋም ኃይል 2 x 10 3 N ከሆነ እና ^በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ሜ/ሰ ² ከሆነ ፣ እንጨቱ ከተመታ በኋላ ሙሉ በሙሉ ወደ መሬት ይገባል።

ሀ. 4

ቢ. 16

ሲ. 28

መ. 30

የሚታወቅ፦

የመዶሻ ክብደት (ሜ) = 10 ኪ.ግ

በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ ሰ ²

የመዶሻ ክብደት (w) = mg = (10)(10) = 100 ኪ.ግ ሜ/ሰ ²

እንጨቱን ከመምታቱ በፊት የመዶሻ መፈናቀል (መ) = 40 ሴ.ሜ = 0.4 ሜትር

የእንጨት መቋቋም (F) = 2 x 10 ³ N = 2000 N

የእንጨት ርዝመት (ዎች) = 60 ሴ.ሜ = 0.6 ሜትር

ተፈላጊ፡- እንጨቱ ከተመታ በኋላ ሙሉ በሙሉ ወደ መሬት ይገባል።

መፍትሔው

መዶሻው እስከ 0.4 ሜትር ሲንቀሳቀስ በመዶሻው ላይ የሚሠራው ሥራ፦

ወ = ረ መ = ws = (100 N)(0.4 ሜ) = 40 Nm = 40 ጁልስ

በመሬት የመቋቋም ኃይል የሚከናወን ሥራ፡-

ወ = ረ መ = (2000 N)(0.6 ሜ) = 1200 Nm = 1200 ጁልስ

እንጨቱ ከተመታ በኋላ ሙሉ በሙሉ ወደ መሬት ይገባል።

1200 ጁልስ / 40 ጁልስ = 30

ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።

[wpdm_package id='1192′]

1. በሃይል የተከናወኑ ችግሮች እና መፍትሄዎች ስራ
2. የሥራ-ኪነቲክ የኃይል ችግሮች እና መፍትሄዎች
3. የሥራ-ሜካኒካል ኢነርጂ መርሆዎች ችግሮች እና መፍትሄዎች
4. የስበት ኃይል ሊሆኑ የሚችሉ ችግሮች እና መፍትሄዎች
5. የላስቲክ ስፕሪንግ ችግሮች እና መፍትሄዎች እምቅ ኃይል
6. የኃይል ችግሮች እና መፍትሄዎች
7. ለነፃ የመውደቅ እንቅስቃሴ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አጠቃቀም
8. በነፃ ውድቀት እንቅስቃሴ ውስጥ ወደ ላይ እና ወደ ታች እንቅስቃሴን ለማንቀሳቀስ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አጠቃቀም
9. በኩርባ ወለል ላይ ለሚንቀሳቀስ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አተገባበር
10. በተዘዋዋሪ አውሮፕላን ላይ ለሚንቀሳቀስ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አጠቃቀም
11. ለፕሮጀክቲል እንቅስቃሴ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አተገባበር