Прыклады пытанняў па працы і энергіі

16 прыкладаў пытанняў па працы і энергіі

Тэарэма Работа-кінетычная энергія

1. Пастаянная сіла 60 Н дзейнічае на працягу 12 секунд на аб'ект масай 10 кг. Аб'ект

мае пачатковую хуткасць 6 м/с у тым жа кірунку, што і сіла.

(1) Работа, выкананая над аб'ектам, складае 30 240 джоўляў.

(2) Канчатковая кінетычная энергія аб'екта складае 30 240 джоўляў.

(3) Выпрацоўваемая магутнасць складае 2.520 Вт

(4) Павелічэнне кінетычнай энергіі аб'екта складае 180 джоўляў.

Правільнае сцвярджэнне…

А. 1, 2 і 3

Б. 1 і 3

С. 1 і 4

D. толькі 4

E. усе правільныя

Абмеркаванне

Вядома, што:

Сіла (F) = 60 Н

Інтэрвал часу (t) = 12 секунд

Маса аб'екта (м) = 10 кг

Пачатковая хуткасць (v₂o ₎ = 6 м/с

Пытанне: Якое сцвярджэнне правільнае?

Адказ:

Паскарэнне аб'екта:

∑ F = ма

60 = 10 а

a = 60 / 10 = 6 м/ ^с²

Канчатковая хуткасць:

v _t = v _o + пры

v _t = 6 + (6)(12)

v _t = 6 + 72

v _t = 78 м/с

Адлегласць, пройдзеная за 12 секунд:

s = v _o t + 1/2 у кропцы ²

s = (6)(12) + 1/2 (6)(12) ²

s = 72 + (3)(144)

s = 72 + 432

s = 504 метраў

(1) Выкананая праца

W = Fs = (60)(504) = 30 240 джоўляў

(2) Канчатковая кінетычная энергія аб'екта

EK = 1/2 mv _t ² = 1/2 (10)(78) ² = (5)(6084) = 30 420 Джоўляў

(3) Выпрацоўваемая электраэнергія

P = Вт / t = 30 240 / 12 = 2.520 джоўляў/секунду

(4) Павелічэнне кінетычнай энергіі

ΔEK = 1/2 mv _t ² – 1/2 mv _o ² = 1/2 m (v _t ² – v _o ² ) = 1/2 (10)(78 ² – 6 ² ) = 5 (6084 –36) = 5 (6048)

ΔEK = 30 240 джоўляў

Правільны адказ — Б.

2. Дадзеныя аб змене хуткасці аб'екта, які рухаецца па прамой лініі, прадстаўлены наступным чынам. Найбольшую працу выконвае аб'ект нумар….

А. 1

B. 2

С. 3

Д. 4

Э. 5

Абмеркаванне

Тэарэма аб працы і кінетычнай энергіі:

Агульная праца = змена кінетычнай энергіі

_{Агульная плошча} W = ½ м ⁽ _vt² – _vo² ⁾

Найбуйнейшымі прадпрыемствамі з'яўляюцца:

W ₁ = ½ (8)(4 ² – 2 ² ) = (4)(16 – 4) = (4)(12) = 48 джоўляў

W² = ½ (8)(5² ^–3² ) = ( ⁴ )(25 – 9) = (4)(16) = 64 _джоўлі

W ₃ = ½ (10)(6 ² – 5 ² ) = (5)(36 – 25) = (5)(11) = 55 джоўляў

W ₄ = ½ (10)(4 ² – 0 ² ) = (5)(16 – 0) = (5)(16) = 80 джоўляў

W ₅ = ½ (20)(3 ² – 3 ² ) = (10)(9 – 9) = (10)(0) = 0 джоўляў

Правільны адказ — Д.

3. Оды вядзе аўтамабіль масай 4000 кг па прамой дарозе са хуткасцю 25 м/с. Убачыўшы затор здалёк, ён тармазіць аўтамабіль так, каб хуткасць аўтамабіля рэгулярна змяншалася да 15 м/с. Работа, выкананая тармазной сілай, складае….

А. 200 кДж

B. 300 кДж

каля 400 кДж

D. 700 кДж

Э. 800 кДж

Абмеркаванне

Вядома, што :

Маса аўтамабіля (м) = 4000 кг

Пачатковая хуткасць аўтамабіля (v _o ) = 25 м/с

Канчатковая хуткасць аўтамабіля (vt ₎ = 15 м/с

Пытанне : Праца (W) на машыне?

Адказ :

Тэарэма аб працы і кінетычнай энергіі:

_{Агульная магутнасць} W = ½ м (vt² _– vo² ₎ = ½(4000)(15² ^-25² ) ^{= (2000)(225-625) = (2000 ) (-400) = -800 000} джоўляў = -800 кіладжоўляў.

Правільны адказ — Э.

4. Мяч масай 0,1 кг кінуты гарызантальна з хуткасцю 6 м/с з даху будынка вышынёй 5 м. Калі паскарэнне сілы цяжару ў гэтым месцы складае 10 м/с² ^, то кінетычная энергія мяча на вышыні 2 м роўная….

А. 760 400 Дж

Б. 750 000 Дж

Каля 668 000 Дж

D. 600 000 Дж

Э. 540 000 Дж

Абмеркаванне

Вядома, што :

Маса (м) = 0,1 кг

Змена вышыні (h) = 5 м – 2 м = 3 метры

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/ ^с²

Пытанне : кінетычная энергія (EK) на вышыні 2 метры?

Адказ :

Траекторыя руху мяча паказана на малюнку ніжэй.

Парабалічны рух, як паказана на малюнку вышэй, з'яўляецца спалучэннем двух рухаў, якія можна аналізаваць асобна, дзе рух у гарызантальным кірунку мае форму рэгулярнага прамалінейнага руху , а рух у вертыкальным кірунку — формы свабоднага падзення.

Гэтая задача вырашаецца з дапамогай закона захавання механічнай энергіі, таму мы разглядаем рух толькі ў вертыкальным кірунку ў выглядзе свабоднага падзення.

Кожны аб'ект, які рухаецца ў свабодным падзенні, не мае пачатковай хуткасці (v0 ₌ 0), таму пачатковая кінетычная энергія аб'екта роўная нулю (EK = ½ mv2 ⁼ 0). З іншага боку, аб'ект пачынае рухацца з вышыні 5 метраў над зямлёй, таму аб'ект мае гравітацыйную патэнцыяльную энергію. Такім чынам, пачатковая механічная энергія шара — гэта гравітацыйная патэнцыяльная энергія. Калі шар пачынае рухацца ўніз, гравітацыйная патэнцыяльная энергія шара ператвараецца ў кінетычную энергію. Гравітацыйная патэнцыяльная энергія, якая ператвараецца ў кінетычную энергію, калі шар перамяшчаецца з вышыні 5 метраў над зямлёй на вышыню 2 метры над зямлёй, складае: EP = mgh = (0,1)(10)(3) = 3 джоўлі. Калі шар знаходзіцца на вышыні 2 метры над зямлёй, кінетычная энергія шара складае 3 джоўлі.

Правільны адказ — Д.

5. Аўтамабіль масай 1 тона пачынае рух з месца. Праз імгненне яго хуткасць складае 5 м/с ^-1 . Аб'ём працы, выкананай рухавіком аўтамабіля, складае...

А. 1000 джоўляў

B. 2.500 джоўляў

C. 5.000 джоўляў

D. 12.500 джоўлі

Э. 25.000 джоўляў

Абмеркаванне

Вядома, што :

Маса (м) = 1 тона = 1000 кг

Пачатковая хуткасць (v _o ) = 0 (аўтамабіль пачынае рухацца з стану спакою)

Канчатковая хуткасць (vt ₎ = 5 м/с

Пытанне : Якую працу (Вт) выконвае рухавік аўтамабіля?

Адказ :

Тэарэма аб працы і кінетычнай энергіі:

_{Агульная плошча} W = ½ м ⁽ _vt² – _vo² ⁾

Работа, якую выконвае рухавік аўтамабіля, складае:

_{Агульная колькасць} W = ½ (1000)(5 ² – 0 ² ) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12 500 джоўляў

Правільны адказ — Д.

6. Мяч масай 500 грамаў кінуты вертыкальна ўверх з зямлі з пачатковай хуткасцю 10 мс ^-2 . Калі g = 10 мс ^-2 , то работа, якую выконвае сіла цяжару мяча, калі ён дасягае сваёй максімальнай вышыні, роўная...

А. 760 400 Дж

Б. 750 000 Дж

Каля 668 000 Дж

D. 600 000 Дж

Э. 540 000 Дж

Абмеркаванне

Не зважайце на супраціўленне паветра.

Вядома, што :

Маса шара (m) = 500 грамаў = 0,5 кг

Пачатковая хуткасць (v₂o ₎ = 10 м/ ^с²

Канчатковая хуткасць (vt ₎ = 0. На максімальнай вышыні аб'ект знаходзіцца ў стане спакою на працягу хвіліны, перш чым змяніць кірунак.

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/ ^с²

Шукаецца : праца (Вт), выкананая сілай цяжару шара

Адказ :

Тэарэма аб працы і кінетычнай энергіі :

Тэарэма аб працы і кінетычнай энергіі сцвярджае, што агульная праца або намаганне, выкананае выніковай сілай, якая дзейнічае на аб'ект, роўна змене кінетычнай энергіі аб'екта. Формула для тэарэмы аб працы і кінетычнай энергіі выглядае наступным чынам:

W _{агульны} = ΔEK = EK _t – EK _o

W _{агульная} = ½ mv _t² – ½ mv o² ⁼ _½ м ( ^v _t² – ^v _o² ⁾

інфармацыя:

EK _t = канчатковая кінетычная энергія, EK _o = пачатковая кінетычная энергія, m = маса аб'екта, v _t = канчатковая хуткасць аб'екта, v _o = пачатковая хуткасць аб'екта.

Агульныя намаганні :

Работа, якую выконвае вага мяча з моманту кідання мяча да таго часу, як мяч дасягне максімальнай вышыні, роўная:

W _{агульная} = ½ м (vt² _– vo² ₎ ⁼ ½ ( 0,5)( ^0² – ^{10² )}

_{Агульная колькасць} W = (0,25)(-100) = -25 джоўляў

Знак «адмоўны» паказвае, што кірунак перамяшчэння шара процілеглы кірунку сілы цяжару шара. Кірунак перамяшчэння шара — уверх, а кірунак сілы цяжару — уніз. Сіла цяжару выконвае адмоўную працу над шарам, гэта значыць, праца, выкананая сілай цяжару, павялічвае гравітацыйную патэнцыяльную энергію шара і памяншае яго кінетычную энергію. Сіла цяжару выконвае дадатную працу, калі кірунак сілы цяжару шара супадае з кірункам перамяшчэння шара (шар рухаецца ўніз).

Правільны адказ — С.

7. Мяч масай 1 кг скідаюць без пачатковай хуткасці з даху будынка праз акно А на верхнім паверсе ў акно Б на ніжнім паверсе з перападам вышынь 2,5 м (g = 10 мс ^-2 ). Якая работа выконваецца, каб перамясціць мяч з акна А ў акно Б?

А. 5 джоўляў

B. 15 джоўляў

C. 20 джоўляў

D. 25 джоўлі

Э. 50 джоўляў

Абмеркаванне

Вядома, што :

Маса шара (м) = 1 кг

Пачатковая хуткасць (v₂o ₎ = 0 м/с

Вышыня (h) = 2,5 метраў

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/ ^с²

Пытанне : Агульнае намаганне падчас руху мяча

Адказ :

Канчатковая хуткасць шара ( _vt )

Мяч падае без пачатковай хуткасці, таму яго рух — свабоднае падзенне. Спачатку вылічыце канчатковую хуткасць мяча, выкарыстоўваючы формулу свабоднага падзення. Дадзена паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с² ^, змена вышыні мяча (h) = 2,5 метра, і задаецца канчатковая хуткасць (vt _{) , таму выкарыстоўвайце} формулу vt² = ^2gh

v _t ² = 2gh = 2(10)(2,5) = 2(25)

v _t = √2(25) = 5√2

Такім чынам, канчатковая хуткасць мяча складае 5√2 м/с

Агульная праца = змена кінетычнай энергіі

W _{агульны} = ΔEK = ½ м ( _vt² – _vo² ⁾ = ½ (1){(5√² ^{) ²} – ^0² }

_{Агульная колькасць} W = ½ (25)(2) = 25 джоўляў

Правільны адказ — Д.

8. Аб'ект масай 2 кг спачатку рухаецца са хуткасцю 72 км/г ^-1 . Пасля праходжання 400 м хуткасць аб'екта становіцца 144 км/г ^-1 і (g = 10 м/с ^-2 ). Агульная работа, выкананая аб'ектам у гэты час, складае...

А. 760 400 Дж

Б. 750 000 Дж

Каля 668 000 Дж

D. 600 000 Дж

Э. 540 000 Дж

Абмеркаванне

Вядома, што :

Маса аб'екта (м) = 2 кг

Пачатковая хуткасць (v₂o ₎ = 72 км/г = 20 м/с

Канчатковая хуткасць (vt ₎ = 144 км/г = 40 м/с

Пройдзеная адлегласць (с) = 400 метраў

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/ ^с²

Пытанне : Агульная колькасць намаганняў

Адказ :

Агульная праца = змена кінетычнай энергіі

W _{агульны} = ΔEK = ½ м ( _vt² – _vo² ⁾ = ½ (2) ^{( 40²} – ^20² )

_{Агульная колькасць} Вт = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 джоўляў

Правільны адказ — С.

9. Аб'ект масай 2 кг рухаецца па гладкай паверхні са хуткасцю 2 м/с ^–1 . Калі над аб'ектам выканаць працу ў 21 джоўль, хуткасць аб'екта зменіцца да…

А. 1 мс ^–1

B. 2 мс ^–1

C. 3 мс ^–1

D. 5 мс ^–1

E. 17 мс ^–1

Абмеркаванне

Вядома, што:

Маса (м) = 2 кг

Пачатковая хуткасць (v₂o ₎ = 2 м/с

Праца (Вт) = 21 джоўляў

Пытанне: Канчатковая хуткасць ( _vt )

Адказ:

Тэарэма аб кінетычнай энергіі і працы сцвярджае, што агульная праца, выкананая над аб'ектам, роўная змене кінетычнай энергіі аб'екта. Матэматычна:

Wагул = ΔEK

Wагул = 1/2 мВ ^t² _- ^1/2 мВ _O²

Wагул = 1/2 м ⁽ _vt² – _vo² ⁾

21 = 1/2 (2) (v _t ² – 2 ² )

21 = ( _vₙt² ^– 2² ⁾

21 = v _t ² – 4

v _t ² = 21 + 4 = 25

v _t = √25

v _t = 5 м/с

Правільны адказ — Д.

10. Мяч масай 500 грамаў кінуты вертыкальна ўверх з зямлі з пачатковай хуткасцю 10 мс⁻² ^. Калі g = 10 мс⁻² ^, то работа, якую выконвае сіла цяжару мяча, калі ён дасягае максімальнай вышыні, роўная...

А. 760 400 Дж
Б. 750 000 Дж
Каля 668 000 Дж
D. 600 000 Дж
Э. 540 000 Дж

Абмеркаванне
Не зважайце на супраціўленне паветра.
Гэта вядома :
Маса шара (m) = 500 грамаў = 0,5 кг
Пачатковая хуткасць (v_o) = 10 м/с²
Канчатковая хуткасць (v_t) = 0. На максімальнай вышыні аб'ект на імгненне застаецца нерухомым, перш чым змяніць кірунак.
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²
Спыталі : Работа (Вт), выкананая сілай цяжару шара
Джаваб :

Тэарэма аб рабоце і кінетычнай энергіі :
Тэарэма аб кінетычнай энергіі і працы сцвярджае, што поўная праца або бізнес Формула тэарэмы аб працы і кінетычнай энергіі для выніковай сілы на аб'екце такая ж, як і змяненне кінетычнай энергіі аб'екта.
W_{агульны} = ΔEK = EK_t – Э.К._o
W_{агульны} = ½ мВ_t² – ½ мВ_o² = ½ м (v_t² – в_o²)
інфармацыя:
EK_t = канчатковая кінетычная энергія, EK_o = пачатковая кінетычная энергія, m = маса аб'екта, v_t = кечэпатан канец аб'екта, v_o = пачатковая хуткасць аб'екта.
Агульныя намаганні :
Работа, якую выконвае вага мяча з моманту кідання мяча да таго часу, як мяч дасягне максімальнай вышыні, роўная:
W_{агульны} = ½ м (v_t² – в_o²) = ½ (0,5)(0² - 10²)
W_{агульны} = (0,25)(-100) = -25 джоўляў
Знак «адмоўны» паказвае, што кірунак перамяшчэння шара процілеглы кірунку сілы цяжару шара. Кірунак перамяшчэння шара — уверх, а кірунак сілы цяжару — уніз. Гравітацыя Выкананне адмоўнай працы над шарам азначае, што праца, выкананая сілай цяжару, прыводзіць да павелічэння гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі шара і памяншэння яго кінетычнай энергіі. Сіла цяжару выконвае дадатную працу, калі кірунак сілы цяжару шара супадае з кірункам яго перамяшчэння (шар рухаецца ўніз).
Правільны адказ — С.

11. Мяч масай 1 кг скідаюць без пачатковай хуткасці з даху будынка праз акно А на верхнім паверсе ў акно Б на ніжнім паверсе з перападам вышынь 2,5 м (g = 10 мс ^-2 ). Якая работа выконваецца, каб перамясціць мяч з акна А ў акно Б?

А. 5 джоўляў
B. 15 джоўляў
C. 20 джоўляў
D. 25 джоўлі
Э. 50 джоўляў

Абмеркаванне
Гэта вядома :
Маса шара (м) = 1 кг
Пачатковая хуткасць (v_o) = 0 м/с
Вышыня (h) = 2,5 метраў
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²
Спыталі Агульная праца падчас руху мяча
Джаваб :
Канчатковая хуткасць шара (v_t)
Мяч падае без пачатковай хуткасці, таму яго рух лічыцца свабодным падзеннем. Спачатку вылічыце канчатковую хуткасць мяча па формуле рух у свабодным падзенніВядома, што паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с², задаецца змена вышыні шара (h) = 2,5 метра і канчатковая хуткасць (v)_t) таму выкарыстоўвайце формулу v_t² = 2 гх
v_t² = 2 г/г = 2(10)(2,5) = 2(25)
v_t = √2(25) = 5√2
Такім чынам, канчатковая хуткасць мяча складае 5√2 м/с
Агульная праца = змена кінетычнай энергіі
W_{агульны} = ΔEK = ½ м (v_t² – в_o²) = ½ (1){(5√2)² - 0²}
W_{агульны} = ½ (25)(2) = 25 джоўляў
Правільны адказ — Д.

12. Аб'ект масай 2 кг спачатку рухаецца са хуткасцю 72 км/г.^-1Пасля праходжання 400 м хуткасць аб'екта становіцца 144 км/г.^-1 і (g = 10 мс^-2). Агульная праца, выкананая аб'ектам у гэты момант, складае…
А. 760 400 Дж
Б. 750 000 Дж
Каля 668 000 Дж
D. 600 000 Дж
Э. 540 000 Дж
Абмеркаванне
Гэта вядома :
Маса аб'екта (м) = 2 кг
Пачатковая хуткасць (v_o) = 72 км/г = 20 м/с
Канчатковая хуткасць (v_t) = 144 км/г = 40 м/с
Пройдзеная адлегласць (с) = 400 метраў
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²
Спыталі Агульныя намаганні
Джаваб :
Агульная праца = змена кінетычнай энергіі
W_{агульны} = ΔEK = ½ м (v_t² – в_o²) = ½ (2)(40² - 20²}
W_{агульны} = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 джоўляў
Правільны адказ — С.

Тэарэма аб рабоце і кінетычнай энергіі

13. Аўтамабіль масай 1 тона пачынае рух з месца. Праз імгненне яго хуткасць складае 5 м/с ^-1 . Аб'ём працы, выкананай рухавіком аўтамабіля, складае...

А. 1000 джоўляў
B. 2.500 джоўляў
C. 5.000 джоўляў
D. 12.500 джоўлі
Э. 25.000 джоўляў

Абмеркаванне

Гэта вядома :
Маса (м) = 1 тона = 1000 кг
Пачатковая хуткасць (v_o) = 0 (аўтамабіль рухаецца з нерухомага стану)
Канчатковая хуткасць (v_t) = 5 м/с
Спыталі Якая праца (Вт) выконвае рухавік аўтамабіля?
Джаваб :

Тэарэма аб працы і кінетычнай энергіі:
W_{агульны} = ½ м (v_t² – в_o²)
Работа, якую выконвае рухавік аўтамабіля, складае:
W_{агульны} = ½ (1000)(5² - 0²) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 50 000 джоўляў
Правільны адказ — Д.

Тэарэма аб механічнай рабоце і энергіі

14. Паглядзіце на малюнак руху аб'ектаў ніжэй!

Маса аб'екта = 1 кг. Калі каэфіцыент кінетычнага трэння паміж блокам і падлогай роўны 0,2, то значэнне зрушэння аб'екта (с) роўна… g = 10 м/с^2\

А. 10 м
Б. 15 м
Каля 20 м
Г. 25 м
Усход 30 м
Абмеркаванне:
Гэта вядома :
m = 1 кг, g = 10 м/с², с_o = 10 м/с, v_t = 0
Спыталі :
Якое зрушэнне аб'екта (аб'ектаў)?
Джаваб :
Тэарэма аб працы і механічнай энергіі :
Работа, выкананая некансерватыўнай сілай = змена механічнай энергіі аб'екта.
W_NC = ЭМ₂ – ЭМ₁
W_NC = (EP + EK)₂ – (EP + EK)₁ —- Раўнанне 1
Некансерватыўная сіла, якая выконвае працу над аб'ектам, — гэта кінетычная сіла трэння:
W_NC = ф_k s —- Раўнанне 2
Формула кінетычнага трэння :

Замяніць f_k у раўнанні 2 з f_k у раўнанні 3:
W_NC = ф_k s = 2 с
Падчас руху аб'ект змяняе кінетычную энергію (кінетычная энергія памяншаецца), у той час як гравітацыйная патэнцыяльная энергія аб'екта не змяняецца (змяненне гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі роўна нулю).
W_NC = (EK)₂ – (Э.К.)₁ = ½ мВ_t² – ½ мВ_o² = ½ м (v_t² – в_o²)
2 s = ½(1)(0² - 10²)
2 с = (0,5)(100)
2 с = 50
s = 50 / 2 = 25 метра
Правільны адказ — Д.

Закон захавання механічнай энергіі

15. Фігурыст саслізгвае з вышыні А, як паказана на наступным малюнку:
Калі пачатковая хуткасць лыжніка роўная нулю, а паскарэнне сілы цяжару роўна 10 мс^-2, тады хуткасць гульца на вышыні B роўная...

А. √2 мс^-1
B. 5√2 мс^-1
C. 10√2 мс^-1
D. 20√2 мс^-1
E. 25√2 мс^-1

Абмеркаванне
Гэта вядома :
Пачатковая хуткасць (v_o) = 0
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²
Перапад вышынь = 50 метраў – 10 метраў = 40 метраў
Спыталі хуткасць гульца на вышыні B?
Джаваб :
Закон захавання механічнай энергіі Заяўляе, што пачатковая механічная энергія = канчатковая механічная энергія.
Пры пачатку руху з пункта А пачатковая хуткасць лыжніка = v_o = 0, так што пачатковая кінетычная энергія = EK_o = ½ мВ_o² = 0. І наадварот, калі ў пункце А лыжнік мае пачатковую гравітацыйную патэнцыяльную энергію = EP_o = mgh, дзе h = 50 метраў. Такім чынам, пачатковая механічная энергія (EM_o) = пачатковая гравітацыйная патэнцыяльная энергія (EP)_o). Падчас руху з пункта А ў пункт В вышыня лыжніка памяншаецца, таму памяншаецца і гравітацыйная патэнцыяльная энергія. Гравітацыйная патэнцыяльная энергія не губляецца, а пераўтвараецца ў кінетычную энергію. Павелічэнне кінетычнай энергіі сведчыць пра павелічэнне хуткасці лыжніка. Калі лыжнік дасягае ніжняй кропкі схілу, уся гравітацыйная патэнцыяльная энергія пераўтвараецца ў кінетычную. У ніжняй кропцы схілу гравітацыйная патэнцыяльная энергія роўная нулю, а кінетычная энергія максімальная. Такім чынам, канчатковая механічная энергія (ЭМ) складае_t) = канчатковая кінетычная энергія (EK)_t).

А як наконт гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі і кінетычнай энергіі ў пункце B? У пункце B частка гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі памяншаецца і пераўтвараецца ў кінетычную энергію. У прыватнасці, кінетычная энергія ў пункце B = памяншэнне гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі, калі выказаць здагадку, што аб'ект свабодна падае з вышыні 40 метраў. Чаму б не выкарыстоўваць даўжыню нахільнай плоскасці, а вышыню 40 метраў? Калі вы гэтага не разумееце, вам варта вывучыць матэрыял пра кансерватыўныя сілы і іх сувязь з патэнцыяльнай энергіяй , а таксама закон захавання механічнай энергіі.

Хуткасць лыжніка на вышыні B:
Канчатковая механічная энергія = пачатковая механічная энергія
Кінетычная энергія ў пункце B = гравітацыйная патэнцыяльная энергія на вышыні 40 метраў
EK = EP
½ мВ_t² = мг
½ аб._t² = гх
½ аб._t² = (10)(50-10)
½ аб._t² = (10)(40)
½ аб._t² = 400
v_t² = (2)(400) = 800
v_t = √800 = √(2)(400) = 20√2 м/с
Правільны адказ — Д.

16. Аб'ект рухаецца з пункта А без пачатковай хуткасці. Калі падчас руху няма трэння, хуткасць аб'екта ў найніжэйшай кропцы роўная...
А. 8 мс^-1
B. 12 мс^-1
C. 20 мс^-1
D. 24 мс^-1
E. 30 мс^-1
Абмеркаванне
Гэта вядома :
Маса аб'екта = м
Пачатковая хуткасць (v_o) = 0
Вышыня (h) = 20 метраў
Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²
Спыталі канчатковая хуткасць (v_t)?
Джаваб :
Пачатковая механічная энергія (ЭМ)₁) = гравітацыйная патэнцыяльная энергія ў кропцы A (EP_A) = mgh = (м)(10)(20) = 200 м
Канчатковая механічная энергія (ЭМ)₂) = кінетычная энергія (EK) = ½ мВ_t²
Хуткасць аб'екта ў найніжэйшай кропцы або канчатковая хуткасць аб'екта v_t)?
Закон захавання механічнай энергіі:
EM₁ = ЭМ₂
200 м = ½ мВ_t²
200 = ½ v_t²
400 = v_t²
v_t= 20 м/с
Правільны адказ — С.

 

Крыніца пытання:

Пытанні па фізіцы для нацыянальных экзаменаў у старшай школе/прафесійна-тэхнічнай школе