Вырашаныя задачы па базавай фізіцы

1. Цела масай 1 кг свабодна падае з стану спакою з вышыні 80 м. Паскарэнне з-за сілы цяжару is 10 м / с². Што такое кінэтычная энергія калі цела ўдараецца аб зямлю.

Вядома:

Маса (м) = 1 кг

вышыня (h) = 80 м

Паскарэнне з-за сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Хацелася: кінетычная энергія пры ўдары цела аб зямлю

Рашэнне:

Пачатковая механічная энергія (МЭ_o) = гравітацыйная патэнцыяльная энергія (PE)

ME_o = РE = mgh = (1)(10)(80) = 800 джоўляў

Канчатковая механічная энергія (ME_t) = кінэтычная энергія (KE)

Прынцып працы захаванне механічнай энергіі :

ME_o = МE_t

PE = КE

800 = КE

Канчатковая кінетычная энергія роўная 800 джоўляў.

2. Цела вагой 4 кг вольнае падзенне з стану спакою, з вышыні 10 м. Паскарэнне сілы цяжару роўна 10 мс^-2Якая кінетычная энергія і хуткасць на вышыні 5 метраў над зямлёй?

Вядома:

Змена вышыні (h) = 10 – 5 = 5 метраўs

Маса (м) = 4 кг

Паскарэнне з-за сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Хацелася: Кінетычная энергія на вышыні 5 метраў над зямлёй і хуткасць на вышыні 5 метраў над зямлёй

Рашэнне:

() Кінетычная энергія на вышыні 5 метраў над зямлёй

Пачатковая механічная энергія (ME_o) = гравітацыйная патэнцыяльная энергія (PE)

ME_o = РE = mgh = (4)(10)(5) = 200 джоўляў

Канчатковая механічная энергія (ЭМ_t) = кінэтычная энергія (EK)

ME_t = КE

Прынцып захавання механічнай энергіі сцвярджае, што пачатковая механічная энергія = канчатковая механічная энергія.

ME_o = МE_t

200 = КE

Кінетычная энергія на вышыні 5 метраў над зямлёй 200 джоўляў.

(Б) хуткасць пры 5 метрнад зямлёй

Пачатковая механічная энергія (ME_o) = канчатковая механічная энергія (ME_t)

PE = КE

200 = ½ мВ²

2(200) / 4 = v²

100 = v²

v = √100

v = 10 м / с

Хуткасць цела на вышыні 5 метраў над зямлёй роўная 10 м/с.

3. Манга свабодна падае з стану спакою з вышыні 2 метры. Паскарэнне сілы цяжару 10 мс^-2Вызначце хуткасць манга ў момант падзення на зямлю.

Вядома:

вышыня (h) = 2 метрыs

Паскарэнне з-за сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Шукаецца: хуткасць манга пры ўдары аб зямлю.

Рашэнне:

Пачатковая механічная энергія (ME_o) = гравітацыйная патэнцыяльная энергія (PE)

ME = РE = mgh = м (10)(2) = 20 м

Канчатковая механічная энергія (ME_t) = кінетычная энергія (KE)

ME_t = КE = ½ мВ²

Прынцып захавання механічнай энергіі сцвярджае, што пачатковая механічная энергія = канчатковая механічная энергія.

ME_o = МE_t

20 м = ½ мВ²

20 = ½ v²

2(20) = v²

40 = v²

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 м/s

[wpdm_package id='1166′]

1. Праца, выкананая сілай, задачы і рашэнні
2. Задачы з працай і кінетычнай энергіяй і іх рашэнні
3. Праблемы і рашэнні прынцыпаў працы-механічнай энергіі
4. Праблемы гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі і іх рашэнні
5. Патэнцыяльная энергія задач на пругкія спружыны і іх рашэнні
6. Праблемы з электраэнергіяй і іх рашэнні
7. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ў свабодным падзенні
8. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ўверх і ўніз пры свабодным падзенні
9. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па крывалінейнай паверхні
10. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па нахіленай плоскасці
11. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху снарада

Больш падрабязна

1. Чалавек, стоячы на ​​краі абрыву, кідае камень масай 1 кг уверх са хуткасцю 2 м/с так, каб камень мог упасці да падножжа абрыву на 40 метраў ніжэй. Што такое кінэтычная энергія з каменя на вышыні 10 метраў над зямлёй? Паскарэнне з-за сілы цяжару g = 10 м/с².

Вядома:

Маса (м) = 1 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 2 м/с

Змена вышыні = 40 – 10 = 30 метраў

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Шукаецца: кінетычная энергія каменя на вышыні 10 метраў над зямлёй

Рашэнне:

Пачатковая механічная энергія

Пачатковая гравітацыйная патэнцыяльная энергія (EP) = mgh = (1)(10)(30) = 300 джоўляў

Пачатковая кінетычная энергія (KE) = ½ мВ_o² = ½ (1)(2)² = ½ (4) = 2 джоўлі

Пачатковая механічная энергія = пачатковы гравітацыйная патэнцыяльная энергія + пачатковая кінетычная энергія = 300 + 2 = 302 джоўлі.

Канчатковая механічная энергія

Канчатковая механічная энергія = канчатковая кінетычная энергія = пачатковая гравітацыйная патэнцыяльная энергія + пачатковая кінетычная энергія = 300 + 2 = 302 джоўлі.

2. Чалавек кідае прадмет масай 1 кг уверх у паветра з пачатковай хуткасцю 10 м/с. Вызначце (а) гравітацыйную патэнцыяльную энергію на максімальнай вышыні (б) максімальную вышыню.

Паскарэнне сілы цяжару складае 10 м/с²

Вядома:

Маса (м) = 1 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 10 м/с

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Патрабуюцца : гравітацыйная патэнцыяльная энергія на максімальнай вышыні і максімальная вышыня

Рашэнне:

(а) гравітацыйная патэнцыяльная энергія на максімальнай вышыні

Пачатковая механічная энергія:

Пачатковая механічная энергія (ME) = пачатковая кінетычная энергія (KE) = ½ мВ_o² = ½ (1)(10)² = ½ (100) = 50 джоўляў.

Канчатковая механічная энергія:

Канчатковая механічная энергія (ME) = гравітацыйная патэнцыяльная энергія (PE)

Прынцып захавання механічнай энергіі:

Пачатковая механічная энергія = канчатковая механічная энергія

КЕ = ПЭ

50 = ПЭ

Гравітацыйная патэнцыяльная энергія роўная 50 джоўлям.

(b) Максімальная вышыня

PE = мг/г

50 = (1)(10) г

50 = 10 гадзін

h = 50 / 10 = 5 метраў

Максімальная вышыня — 5 метраў над зямлёй.

[wpdm_package id='1174′]

1. Праца, выкананая сілай, задачы і рашэнні
2. Задачы з працай і кінетычнай энергіяй і іх рашэнні
3. Праблемы і рашэнні прынцыпаў працы-механічнай энергіі
4. Праблемы гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі і іх рашэнні
5. Патэнцыяльная энергія задач на пругкія спружыны і іх рашэнні
6. Праблемы з электраэнергіяй і іх рашэнні
7. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ў свабодным падзенні
8. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ўверх і ўніз пры свабодным падзенні
9. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па крывалінейнай паверхні
10. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па нахіленай плоскасці
11. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху снарада

Больш падрабязна

1. Да спружыны прымацавана маса 2 кг. Калі падаўжэнне спружыны роўна 4 см, вызначце патэнцыяльная энергія пругкай спружыны. Паскарэнне з-за сілы цяжару складае 10 м/с².

Вядома:

Маса (м) = 2 кг

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

вага (w) = мг = (2)(10) = 20 Н

Падаўжэнне (x) = 4 см = 0.04 м

Шукаецца: Патэнцыяльная энергія пругкай спружыны

Рашэнне:

Формула Закон Гука :

F = kx

F = сіла, k = каэфіцыент спружыны, x = змена даўжыні спружыны

Каэфіцыент спружыны:

k = w / x = 20 / 0.04 = 500 Н/м

Патэнцыяльная энергія пругкай спружыны:

PE = ½ кх² = ½ (500)(0.04)² = (250)(0.0016) = 0.4 джоўля

Альтэрнатыўнае рашэнне:

PE = ½ кх² = ½ (w / x) x² = ½ ш = ½ мгх

w = вага, m ​​= маса, x = змена даўжыні спружыны

PE = ½ (2)(10)(0.04) = (10)(0.04) = 0.4 Джоуля.

2. Падаўжэнне спружыны, расцягнутай сілай F = 50 Н, складае 10 см. Якая патэнцыяльная энергія пругкай спружыны, калі падаўжэнне спружыны складае 12 см?

Вядома:

Падаўжэнне (x) = 10 см = 0.1 м

Сіла (F) = 50 Н

Патрабуюцца Патэнцыяльная энергія пругкай спружыны

Рашэнне:

Каэфіцыент спружыны:

k = F / x = 50 / 0.1 = 500 Н/м

Патэнцыяльная энергія пругкай спружыны, калі яе падаўжэнне роўна 12 см:

PE = ½ кх² = ½ (500)(0.12)² = (250)(0.0144) = 3.6 джоўляў.

3. Графік залежнасці F ад x паказаны на малюнку ніжэй. Якая патэнцыяльная энергія пругкай спружыны, калі яе падаўжэнне складае 10 см?

Вядома:

Сіла (F) = 5 Н

Падаўжэнне спружыны (x) = 2 см = 0.02 м

Хацелася: Патэнцыяльная энергія пругкай спружыны, калі яе падаўжэнне роўна 0.1 м.

Рашэнне:

Каэфіцыент спружыны:

k = F / x = 5 / 0.02 = 250 Н/м

Патэнцыяльная энергія пругкай спружыны, калі яе падаўжэнне складае 0.1 м:

PE = ½ кх² = ½ (250)(0.1)² = (125)(0.01) = 1.25 джоўляў.

4. Спартсмен скоквае на спружыністы гір грузам 500 Н, пры гэтым спружына скарачаецца на 4 см. Вызначце патэнцыяльную энергію, каб прымусіць спартсмена дзейнічаць.

А. 20 джоўляў

B. 10 джоўляў

C. 5 джоўляў

D. 2 джоўлі

Вядома:

Сіла (F) = 500 Н

Змена даўжыні спружыны (Δx) = 4 см = 0.04 м

Хацелася: Патэнцыяльная энергія вясны

Рашэнне:

Вылічыце каэфіцыент пругкасці спружыны, выкарыстоўваючы ўраўненне закона Гука:

k = F / Δx = 500 Н / 0.04 м = 12500 Н/м

Патэнцыяльная энергія пругкасці спружыны:

PE = ½ k Δx² = ½ (12500)(0.04)² = (6250)(0.0016)

PE = 10 джоўляў

Правільны адказ — Б.

5. Вясна, калі падвешаны з масай 500 грама, яго даўжыня павялічваецца на 5 см. Вызначце яго пастаянная і яе патэнцыяльная энергія.

Вядома:

Маса прадмета (м) = 500 грамаў = (500/1000) кг = 5/10 кг = 0.5 кг

Паскарэнне (g) = 10 м/с²

Вага прадмета (w) = mg = (0.5 кг)(10 м/с²) = 5 кг м/с² = 5 Ньютана

Змена даўжыні спружыны (Δx) = 5 см = 0.05 м

Шукаецца: пастаянная спружыны (k) і патэнцыяльная энергія (PE)

Рашэнне:

Спачатку вылічыце каэфіцыент пругкасці, выкарыстоўваючы ўраўненне закона Гука:

k = w / Δx = 5 Н / 0.05 м = 100 Н/м

Патэнцыяльная пругкасць спружыны:

PE = ½ k Δx² = ½ (100)(0.05)² = (50)(0.0025)

PE = 0.125 джоўляў

[wpdm_package id='1179′]

1. Праца, выкананая сілай, задачы і рашэнні
2. Задачы з працай і кінетычнай энергіяй і іх рашэнні
3. Праблемы і рашэнні прынцыпаў працы-механічнай энергіі
4. Праблемы гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі і іх рашэнні
5. Патэнцыяльная энергія задач па пругкай спружыне і іх рашэнні
6. Праблемы з электраэнергіяй і іх рашэнні
7. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ў свабодным падзенні
8. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ўверх і ўніз пры свабодным падзенні
9. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху па крывых паверхнях
10. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху па нахіленай плоскасці
11. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху снарада

Больш падрабязна

1. Цела вагой 1 кг вольнае падзенне з стану спакою, з вышыні 10 м.

Вызначыць:

() Праца, выкананая сілай of вага

(b) Змена ў гравітацыйная патэнцыяльная энергія

Паскарэнне з-за сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Вядома:

Маса (м) = 1 кг

Вышыня (h) = 10 м

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

вага (w) = мг = (1 кг)(10 м/с²) = 10 Н

Рашэнне:

() Работа, выкананая сілай цяжару

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 джоўляў

(Б) Змена гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі

Змена патэнцыяльнай энергіі цяжару роўная працы, выкананай сілай цяжару.

ΔEP = 100 джоўляў

2. Аб'ект масай 10 Н слізгае ўніз па гладкай нахільнай плоскасці на даўжыню 2 метры. Вызначце працу, выкананую сілай вагі!

Вядома:

вага (w) = 10 Н

w_x = w sin θ = (10)(sin 30^o) = (10)(0.5) = 5 Н

d = 2 м

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Шукаецца: праца, выкананая сілай вагі

Рашэнне:

W = F d = w_x d = (5)(2) = 10 джоўляў

Альтэрнатыўнае рашэнне:

Грэх 30^o = г / д

0.5 = г / 2

h = (0.5)(2)

h = 1 м

Работа, выкананая сілай вагі;

W = F d = wh = (10 Н)(1 м) = 10 Н м = 10 джоўляў

3. Аб'ект вагой 1,500 грамаў на вышыні 20 метраў над зямлёй, свабоднае падзенне на зямлю. Якая гравітацыйная патэнцыяльная энергія аб'екта. Паскарэнне сілы цяжару роўна 10 м/с².

Вядома:

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Маса (m) = 1500 грамаў = 1500/1000 кілаграмаў = 1.5 кілаграма

Вышыня (h) = 20 метраў

Шукаецца: Гравітацыйная патэнцыяльная энергія

Рашэнне:

PE = mgh = (1.5 кг)(10 м/с²)(20 м) = 300 кг м²/s² = 300 джоўлі

4. Зыходзячы з малюнка ніжэй, калі маса аб'екта 1 складае 2 кг, а маса аб'екта 2 — 4 кг, Параўнанне патэнцыяльнай энергіі аб'екта 1 і аб'екта 2...

Вядома:

Маса аб'екта 1 (м₁) = 2 кілаграма

Маса аб'екта 2 (м₂) = 4 кілаграма

Вышыня 1 (h₁) = 12 метры

Вышыня 2 (h₂) = 9 метры

Хацелася: Cпараўнанне патэнцыяльнай энергіі аб'екта 1 і аб'екта 2

Рашэнне:

PE = мг/г

m = маса (міжнародная адзінка вымярэння — кілаграм, скарочана кг)

g = паскарэнне свабоднага падзення (міжнародная адзінка вымярэння — метры ў секунду ў квадраты, скарочана м/с)²)

h = вышыня (міжнародная адзінка вымярэння — метр, скарочана м)

PE = гравітацыйная патэнцыяльная энергія (міжнародная адзінка — кг/м²/s² або джоўль)

Гравітацыйная патэнцыяльная энергія аб'екта 1:

EP₁ = м₁ гх₁= (2)(г)(12) = 24 г

Гравітацыйная патэнцыяльная энергія аб'екта 2:

EP₂ = м₂ гх₂ = (4)(г)(9) = 36 г

Cпараўнанне патэнцыяльнай энергіі аб'екта 1 і аб'екта 2:

PE₁ : ПП₂

24 г : 36 г

24: 36

24/12 : 36/12

2: 3

[wpdm_package id='1175′]

1. Праца, выкананая сілай, задачы і рашэнні
2. Задачы з працай і кінетычнай энергіяй і іх рашэнні
3. Праблемы і рашэнні прынцыпаў працы-механічнай энергіі
4. Праблемы гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі і іх рашэнні
5. Патэнцыяльная энергія задач на пругкія спружыны і іх рашэнні
6. Праблемы з электраэнергіяй і іх рашэнні
7. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ў свабодным падзенні
8. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ўверх і ўніз пры свабодным падзенні
9. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па крывалінейнай паверхні
10. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па нахіленай плоскасці
11. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху снарада

Больш падрабязна

1. Скрыня масай 2 кг запавольваецца з 10 м/с да стану спакою. Каэфіцыент кінетычнае трэнне з'яўляецца 0.2. Паскарэнне з-за сілы цяжару складае 10 м/с²Якая велічыня зрушэнне?

Вядомы;

Маса (м) = 2 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 10 м/с

Канчатковая хуткасць (v_t) = 0 м/с

Каэфіцыент кінетычнага трэння (μ_k) = 0.2

вага (w) = мг = (1 кг)(10 м/с²) = 10 кг м/с² = 10 Н.

Шукаецца: Велічыня зрушэння (d)

Рашэнне:

Прынцып працы-механічнай энергіі :

W_nc = ΔEM

W_nc = ΔEK + ΔEP

W_nc = ½ м (v_t² – в_o²) + мг

W_nc = працаваць зроблена шляхам некансерватыўная сіла уздзеянне на аб'ект

ΔEK = змена кінэтычная энергія

ΔEP = змена патэнцыйная энергія

m = маса

v = хуткасць

g = паскарэнне сілы цяжару

h = змена вышыні

Змена вышыні h = 0, таму ΔEP = 0

W_nc = ΔEK

Работа, выкананая некансерватыўнай сілай:

W_nc = -F_c d = – μ_k N d = – μ_k wd = – μ_k мгд

W_nc = -(0.2)(2)(10)(с)

W_nc = – (4)(2)

Знак мінус паказвае, што кірунак сілы кінетычнага трэння процілеглы кірунку зрушэння.

Змена кінетычнай энергіі:

ΔEK = ½ м (v_t² – в_o²) = ½ (2)(0 – 10²) = 0 – 100 = -100

Велічыня зрушэння:

W_nc = ΔEK

– 4 с = – 100

s = -100/-4

s = 25 м

2. Блок слізгае ўніз па нахільнай плоскасці. Каэфіцыент кінетычнага трэння роўны 0.4. Паскарэнне сілы цяжару роўнае g = 10 мс^-2Вызначце канчатковую хуткасць, калі блок ударыцца аб зямлю.

Вядома:

Пачатковая вышыня (h_o) = 6 м

Канчатковая вышыня (h_t) = 0 м

Пачатковая хуткасць (v_o) = 0

Каэфіцыент кінетычнага трэння (μ_k) = 0.4

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 мс^-2

cos θ = 8 / 10

Вертыкальны кампанент вагі = w_y = w cos θ = мг cos θ = m (10)(8/10) = м (10)(4/5) = м (40/5) = 8 м

Нармальная сіла = N = w_y = 8 м

Сіла кінетычнага трэння = f_k = μ_k N = μ_k w_y = (0.4)(8 м) = 3.2 м

Шукаецца: Канчатковая хуткасць (v_t)

Рашэнне:

Прынцып працы-механічнай энергіі:

W_nc = ΔEM

W_nc = ΔЭК + ΔEP

Змена кінетычнай энергіі:

ΔEK = 1/2 м (v_t² – в_o²) = 1/2 м (v_t² - 0) = 1/2 мВ_t²

Змена патэнцыяльнай энергіі:

ΔEP = мг (г_t - ч_o) = м (10)(0-6) = м (10)(-6) = – 60 м

Работа, выкананая сілай кінетычнага трэння:

W_nc = – f_k s = – (3.2 м)(10) = – 32 м

Знак мінус паказвае, што кірунак сілы кінетычнага трэння процілеглы кірунку зрушэння.

Канчатковая хуткасць (v_t):

W_nc = ΔЭК + ΔEP

- 32 м = 1/2 мВ_t² - 60 м

- 32 м = m (1/2 v_t² - 60)

- 32 = 1/2 v_t² - 60

– 32 + 60 = 1/2 v_t²

28 = 1/2 V_t²

2 (28) = v_t²

56 = v_t²

v_t = N4.14

v_t = 2√14 мс^-1

3. Блок слізгае ўніз па няроўнай нахільнай плоскасці. Пачатковая хуткасць роўная 0 м/с, а канчатковая хуткасць роўная 10 мс^-1Калі сіла кінетычнага трэння роўная 2 Н, а паскарэнне сілы цяжару g = 10 мс^-2, якая вышыня (h)?

Вядома:

Маса (м) = 1 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 0 (блок астатніх)

Канчатковая хуткасць (v_t) = 10 мс^-1

Пачатковая вышыня (h_o) = h

Канчатковая вышыня (h_t) = 0

Сіла кінетычнага трэння (f_k) = 2 Н

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 мс^-2

Шукаецца: Вышыня (г)

Рашэнне:

Работа, выкананая сілай кінетычнага трэння:

W_nc = – f_k s = – (2)(15) = – 30

Знак мінус паказвае, што кірунак сілы кінетычнага трэння процілеглы кірунку зрушэння.

Змена кінетычнай энергіі:

ΔEK = 1/2 м (v_t² – в_o²) = 1/2 (1)(10² - 0) = 1/2 (10²) = 1/2 (100) = 50

Змена патэнцыяльнай энергіі:

ΔEP = мг (г_t - ч_o) = (1)(10)(0-г) = (10)(-г) = -10 г

Прынцып працы-механічнай энергіі:

W_nc = ΔЭК + ΔEP

– 30 = 50 – 10 гадзін

10 гадзін = 50 + 30

10 h = 80

h = 80/10

h = 8 м

4Калі блок рухаецца ўніз па прыблізна нахіленай плоскасці, то…
А. Работа, якую выконвае сіла цяжару над блокам, большая за змяненне патэнцыяльнай энергіі блока
B. Механічная энергія павялічваецца
C. Колькасць кінетычнай энергіі і яе патэнцыяльнай энергіі памяншаюцца
D. Работа, якую выконвае сіла трэння, роўная змене кінетычнай энергіі блока
Рашэнне

А няправільна

Работа, якую выконвае сіла цяжару над блокам, роўная змене гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі блока.

Б няправільны

Калі ўcКалі нахільная плоскасць гладкая, то механічная энергія блока пастаянная. Калі блок знаходзіцца ўверсе нахільнай плоскасці і яшчэ не рухаецца, механічная энергія блока роўная гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі. Блок усё яшчэ знаходзіцца ў стане спакою, таму яго кінетычная энергія роўная нулю. Пры руху ўніз па нахільнай плоскасці вышыня блока памяншаецца, таму гравітацыйная патэнцыяльная энергія таксама памяншаецца. Гравітацыйная патэнцыяльная энергія памяншаецца, таму што яна ператвараецца ў кінетычную энергію. Нягледзячы на ​​тое, што гравітацыйная патэнцыяльная энергія ператвараецца ў кінетычную энергію, механічная энергія пастаянная.

Калі нахільная плоскасць шурпатая, то механічная энергія блока памяншаецца з-за адмоўнай працы, выкананай сілай трэння. Сіла трэння — гэта некансерватыўная сіла. Праца, выкананая некансерватыўнай сілай на аб'екце, прыводзіць да памяншэння механічнай энергіі аб'екта.

C правільна

Нахіленая плоскасць няроўная, таму існуе сіла трэння, якая перашкаджае руху блока. Сіла трэння — гэта некансерватыўная сіла. Тэарэма аб рабоце — механічнай энергіі сцвярджае, што праца, выкананая некансерватыўнай сілай (напрыклад, сілай трэння), роўная змене механічнай энергіі. Пры гэтым механічная энергія памяншаецца.

Механічная энергія блока = гравітацыйная патэнцыяльная энергія + кінетычная энергія.

Д памыляецца.

Праца, якую выконвае сіла трэння па блоку, роўная змене механічнай энергіі блока, а не змене кінетычнай энергіі блока. Праўда, сіла трэння перашкаджае руху блока, таму яна памяншае хуткасць блока і памяншае кінетычную энергію блока. Але майце на ўвазе, што кінетычная энергія блока паходзіць ад гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі. Такім чынам, праўдай з'яўляецца сцвярджэнне, што праца, якую выконвае сіла трэння, роўная змене механічнай энергіі (механічная энергія памяншаецца).

Правільны адказ — С.

5Аб'ект на шурпатай падлозе ўдарылі, таму ён рухаўся 3 секунды, а затым спыніўся. Калі вядомая маса аб'екта роўная 10 грамам, сіла трэння паміж аб'ектам і падлогай роўная 2 кіладзінам. Вызначце працу, выкананую сілай трэння.

А. 760 400 Дж

B. -0.18 Дж

Каля 668 000 Дж

D. -0.36 Дж

Вядома:

Інтэрвал часу (t) = 3 секунд

Канчатковая хуткасць (v_t) = 0 м/с (аб'ект знаходзіцца ў стане спакою)

Маса прадмета (м) = 10 грамаў = 10/1000 кг = 1/100 кг = 0.01 кг

Сіла трэння (F) = 2 кіладзін = 2 x 10³ дын

Шукаецца: Работа (Вт) выконваецца сілай трэння

Рашэнне:

Пераўтварэнне адзінак сілы:

1 Ньютан = 1 х 10⁵ дын

1 дын = 1 / 10⁵ Ньютан = 1 х 10^-5 Ньютан = 10^-5 ньютан

Сіла трэння (F) = 2 x 10³ дын = 2 х 10³ х 10^-5 Ньютан = 2 х 10^-2 Ньютан = 2/100 Ньютана = 0.02 Ньютана

Тэарэма аб рабоце і механічнай энергіі сцвярджае, што работа, якую выконвае некансерватыўная сіла на аб'екце, роўная змене механічнай энергіі аб'екта.

Калі аб'ект рухаецца па нахіленай плоскасці, то механічная энергія (ME) = гравітацыйная патэнцыяльная энергія (PE) + кінетычная энергія (KE). Але калі аб'ект рухаецца толькі па гарызантальнай плоскасці, таму вышыня не змяняецца, то механічная энергія = кінетычная энергія. На гарызантальнай плоскасці гравітацыйная патэнцыяльная энергія роўная нулю, таму што вышыня не змяняецца.

Сіла трэння — гэта некансерватыўная сіла. Сіла трэння звычайна памяншае хуткасць аб'екта і яго кінетычную энергію. Можна зрабіць выснову, што праца, якую выконвае сіла трэння на аб'екце, роўная памяншэнню механічнай энергіі.

Матэматычна:

Праца (Вт) = Змена механічнай энергіі (ΔEM)

Fs = ΔEP + ΔEK

Fs = мг Δh + ½ м (v_t² – в_o²)

Fs = мг (0) + ½ м (0² – в_o²)

Fs = 0 + ½ м (– (v_o²))

Fs = – ½ мВ_o² ———— Раўнанне 1

Апісанне: F = сіла трэння, d = перамяшчэнне, m = маса, v_o = пачатковая хуткасць

Зрушэнне (d) і пачатковая хуткасць (v)_o) пакуль невядома, бо спачатку вылічыце v_o або d. Работа, выкананая сілай трэння, разлічаная з дапамогай аднаго з ураўненняў пасля вядомага v_o або г.д.

Раўнанне перамяшчэння (d) пры нераўнамерным лінейным руху:

v_t² = v_o² + 2 (-а) с

Канчатковая хуткасць (v_t) = 0, а паскарэнне (a) мае адмоўны знак, таму што аб'ект запавольваецца (хуткасць аб'екта памяншаецца).

0 = v_o² – 2 аб'явы

v_o² = 2 аб'явы

d = v_o² / 2 a ———— Раўнанне 2

Замяніце d у раўнанні 2 на d у раўнанні 1:

Fd = – ½ мВ_o²

F (v_o²/2a) = – ½ мВ_o²

(Ф/2а) супраць_o² = – ½ мВ_o²

F/2a = – ½ м

F = (2)(a)(-1/2)(м)

F = – (a)(m)

a = – (Ф/м)

a = – 0.02 ньютана / 0.01 кілаграма

a = – 2 ньютана/кілаграм

a = – 2 м/с²

Раўнанне для вылічэння пачатковай хуткасці (v_o) пры нераўнамерным лінейным руху:

v_t = v_o + пры —–> Канчатковая хуткасць (v_t) = 0, паскарэнне (a) = 2 м/с², інтэрвал часу (t) = 3 секунды

0 = v_o + (-2)(3)

0 = v_o - 6

v_o = 6 метры/секунду

Работа (Вт), выкананая сілай трэння:

W = – ½ мВ_o² = -1/2 (0.01)(6²) = -1/2 (0.01)(36)

W = -1/2 (0.36)

W = – 0.18 джоўля

Работа, выкананая сілай трэння, мае адмоўны знак, што азначае, што работа памяншае механічную энергію аб'екта.

Калі вядома d, працу можна разлічыць з дапамогай ураўнення W = F d.

Правільны адказ — Б.

[wpdm_package id='1178′]

1. Праца, выкананая сілай, задачы і рашэнні
2. Задачы з працай і кінетычнай энергіяй і іх рашэнні
3. Праблемы і рашэнні прынцыпаў працы-механічнай энергіі
4. Праблемы гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі і іх рашэнні
5. Патэнцыяльная энергія задач на пругкія спружыны і іх рашэнні
6. Праблемы з электраэнергіяй і іх рашэнні
7. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ў свабодным падзенні
8. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ўверх і ўніз пры свабодным падзенні
9. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па крывалінейнай паверхні
10. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па нахіленай плоскасці
11. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху снарада

Больш падрабязна

Работа-кінетычная энергія :

1. Аўтамабіль масай 5000 кг разганяўся з стану стану да 20 м/с. Вызначце чыстую хуткасць працаваць зроблена на машыне.

Вядома:

Маса (м) = 5000 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 0 м/с (аўтамабільны адпачынак)

Канчатковая хуткасць (v_t) = 20 м/с

Патрабуюцца : чыстая праца

Рашэнне:

Прынцып кінетычнай энергіі працы :

W_сетка = ΔEK

W_сетка = ½ м (v_t² – в_o²)

W_сетка = чыстая праца

ΔEK = змена кінетычнай энергіі

m = маса (кг),

v_t = канчатковая хуткасць (м/с),

v_o = пачатковая хуткасць (м/с).

Сетка:

W_сетка = ½ м (v_t² – в_o²)

W_сетка = ½ (5000)(20² - 0²)

W_сетка = (2500)(400 – 0)

W_сетка = (2500)(400)

W_сетка = 1000,000 Джоўль

2. Аб'ект масай 10 кг паскорыўся з 5 м/с да 10 м/с. Вызначце чыстую працу, выкананую над аб'ектам!

Вядома:

Маса (м) = 10 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 5 м/с

Канчатковая хуткасць (v_t) = 10 м/с

Патрабуюцца : чыстая праца

Рашэнне:

Сетка:

W_сетка = ΔEK

W_сетка = ½ м (v_t² – в_o²)

W_сетка = ½ (10)(10² - 5²)

W_сетка = (5)(100 – 25)

W_сетка = (5)(75)

W_сетка = 375 Джоўль

3. Аўтамабіль масай 2000 кг запавольваецца з 10 м/с да 5 м/с. Якая праца выконваецца над аўтамабілем?

Вядома:

Аўтамабіль мзад (м) = 2000 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 10 м/с

Канчатковая хуткасць (v_t) = 5 м/с

Хацелася: чыстая праца

Рашэнне:

Сетка:

W_сетка = ΔEK

W_сетка = ½ м (v_t² – в_o²)

W_сетка = ½ (2000)(5² - 10²)

W_сетка = (1000)(25 – 100)

W_сетка = (1000)(-75)

W_сетка = -75,000 Джоўль

Знак мінус паказвае, што кірунак зрушэння процілеглы кірунку рэзультуючай сілы.

4. Пастаянная сіла 60 Н дзейнічае на аб'ект масай 10 кг на працягу 12 секунд. Пачатковая хуткасць аб'екта складае 6 м/с, а кірунак аб'екта супадае з кірункам сілы.

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

(2) Канчатковая кінетычная энергія складае 30 240 джоўляў

(3) магутнасць складае 2,520 Вт

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

Правільныя сцвярджэнні…

Вядома:

Сіла (F) = 60 Н

Інтэрвал часу (t) = 12 секунд

Маса аб'екта (м) = 10 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 6 м/с

Шукаецца: Правільныя сцвярджэнні

Рашэнне:

Паскарэнне аб'екта:

∑F = ма

60 = 10 а

a = 60 / 10 = 6 м/с²

Канчатковая хуткасць:

v_t = v_o + у

v_t = 6 + (6)(12)

v_t = 6 + 72

v_t = 78 м/с

,en адлегласць прайшоў за 12 секунд:

s = v_o t + 1/2 пры²

s = (6)(12) + 1/2 (6)(12)²

s = 72 + (3)(144)

s = 72 + 432

s = 504 метраў

(1) Праца, выкананая сілай

W = Fs = (60)(504) = 30 240 джоўляў

(2) Канчатковая кінетычная энергія

KE = 1/2 мВ_t² = 1/2 (10)(78)² = (5)(6084) = 30,420 джоўля

(3) Магутнасць

P = Вт / t = 30 240 / 12 = 2,520 джоўляў/секунду

(4) Павелічэнне кінетычнай энергіі

ΔKE = 1/2 мВ_t² – 1/2 мВ_o² = 1/2 м (v_t² – в_o²) = 1/2 (10)(78² - 6²) = 5 (6084 –36) = 5 (6048)

ΔKE = 30 240 джоўляў

5. Найбольшая праца выконваецца аб'ектам нумар…

Рашэнне:

Чыстая праца = змена кінетычнай энергіі

W_сетка = ½ м (v_t² – в_o²)

Больш маштабная праца:

W₁ = ½ (8)(4² - 2²) = (4)(16 – 4) = (4)(12) = 50 000 джоўляў

W₂ = ½ (8)(5² -3²) = (4)(25 – 9) = (4)(16) = 50 000 джоўляў

W₃ = ½ (10)(6² - 5²) = (5)(36 – 25) = (5)(11) = 50 000 джоўляў

W₄ = ½ (10)(4² - 0²) = (5)(16 – 0) = (5)(16) = 50 000 джоўляў

W₅ = ½ (20)(3² - 3²) = (10)(9 – 9) = (10)(0) = 50 000 джоўляў

6. Аўтамабіль масай 4000 кг рухаецца па прамой лініі са хуткасцю 25 м/с. Аўтамабіль запавольваецца так, што канчатковая хуткасць аўтамабіля складае 15 м/с. Якая работа, выкананая над аўтамабілем?

Вядома:

Маса (м) = 4000 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 25 м/с

Канчатковая хуткасць (v_t) = 15 м/с

Патрабуюцца : Праца, выкананая над аўтамабілем

Рашэнне:

W_сетка = ½ м (v_t² – в_o²) = ½(4000)(15²25-²) = (2000)(225-625) = (2000)(-400) = -800 000 джоўляў = -800 кДж

7. Груз масай 0.1 кг кінулі гарызантальна з хуткасцю 6 м/с з вышыні 5 метраў. Калі паскарэнне сілы цяжару складае 10 м/с², тады якая кінетычная энергія мяча на вышыні 2 метры?

Вядома:

Маса (м) = 0.1 кг

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

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Шукаецца: Кінетычная энергія на вышыні 2 метры.

Рашэнне:

Рух снарада можна зразумець, прааналізаваўшы асобна гарызантальны і вертыкальны кампаненты руху. Рух у гарызантальным кірунку аналізуецца як рух з пастаяннай хуткасцю і рух у вертыкальным кірунку аналізуецца як рух у свабодным падзенні або вертыкальны рух.

Пачатковая механічная энергія = гравітацыйная патэнцыяльная энергія.

PE = mgh = (0.1)(10)(3) = 3 джоўлі.

,en канчатковы механічная энергія = кінетычная энергія.

КЕ = 3 джоўлі.

8. Аўтамабіль масай 1000 кг разганяецца з стану спакою і рухаецца са хуткасцю 5 м/с. Якую працу выконвае аўтамабіль?

Вядома:

Маса (м) = 1000 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 0

Канчатковая хуткасць (v_t) = 5 м/с

Шукаецца: Работа (Вт), выкананая аўтамабілем

Рашэнне:

W_сетка = ½ м (v_t² – в_o²)

Праца, выкананая аўтамабілем:

W_сетка = ½ (1000)(5² - 0²) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 50 000 джоўляў

9. Шар масай 500 грамаў кінуты вертыкальна ўверх з паверхні Зямлі з пачатковай хуткасцю 10 м/с.²Паскарэнне сілы цяжару складае 10 мс^-2Якая праца выконвае сіла вагі, калі шар дасягае максімальнай вышыні?

вядомы :

Маса шара (м) = 500 грамаў = 0.5 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 10 м/с²

Канчатковая хуткасць (v_t) = 0 (хуткасць у найвышэйшай кропцы)

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Шукаецца: Работа (Вт), выкананая вагой

Рашэнне:

Чыстая праца, выкананая сілай, якая дзейнічае на аб'ект, роўная змене кінетычнай энергіі.

W_сетка = ΔEK = EK_t – Э.К._o

Wnet = ½ мВ_t² – ½ мВ_o² = ½ м (v_t² – в_o²)

KE_t = канчатковая кінетычная энергія, KE_o = пачатковая кінетычная энергія, m = маса аб'екта, v_t = канчатковая хуткасць аб'екта, v_o = пачатковая хуткасць аб'екта.

Сетка:

W_сетка = ½ м (v_t² – в_o²) = ½ (0.5)(0² - 10²)

W_сетка = (0.25)(-100) = -25 джоўляў

Знак мінус паказвае, што кірунак перамяшчэння процілеглы вазе шара. Кірунак шара вертыкальны, а кірунак вагі — прамалінейны.

10. Аб'ект масай 1 кг падае свабодна з перападам вышынь 2.5 метра. Паскарэнне сілы цяжару складае 10 мс.^-2Якая праца выканана над аб'ектам?

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

Шукаецца: Сетка падчас зрушэння

Рашэнне:

Канчатковая хуткасць мяча (v_t)

Разлічана з выкарыстаннем ураўнення руху свабоднага падзення. Вядома: Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²Змена вышыні шара (h) = 2.5 метра. Шукаецца: Канчатковая хуткасць.

v_t² = 2 г/г = 2(10)(2.5) = 2(25)

v_t = √2(25)

v_t = 5√2

Чыстая праца = змена кінетычнай энергіі

W_сетка = ΔEK = ½ м (v_t² – в_o²) = ½ (1){(5√2)² - 0²}

W_сетка = ½ (25)(2) = 25 джоўляў

11. Аб'ект масай 2 кг рухаецца са хуткасцю 72 км/гадзіну. Пасля праходжання 400 метраў канчатковая хуткасць аб'екта складае 144 км/гадзіну. Паскарэнне сілы цяжару складае 10 мс.^-2Знайдзіце сетку.

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

Адлегласць (с) = 400 метры

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Шукаецца: Сетка

Рашэнне:

Выніковая праца = змены кінетычнай энергіі

W_сетка = ΔEK = ½ м (v_t² – в_o²) = ½ (2)(40² - 20²}

W_сетка = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 джоўляў

12. Аб'ект масай 2 кг перамяшчаецца за 2 мс^-1Работа, выкананая над аб'ектам, складае 21 джоўль. Якая канчатковая хуткасць аб'екта?

Вядома:

Маса (м) = 2 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 2 м/с

Праца (Вт) = 21 джоўляў

Шукаецца: канчатковая хуткасць (v_t)

Рашэнне:

W_сетка= ΔEK

W_сетка= 1/2 мВ_t² -1/2 мВ_o²

W_сетка = 1/2 м (v_t² – в_o²)

21 = 1/2 (2) (v_t² - 2²)

21 = (v_t² - 2²)

21 = v_t² - 4

v_t² = 21 + 4 = 25

v_t = √25

v_t = 5 м/с

13На аб'ект масай 16 кг дзейнічае пастаянная сіла 8 Н. Калі аб'ект спачатку знаходзіцца ў стане спакою, вызначце хуткасць аб'екта пасля таго, як сіла будзе дзейнічаць на працягу 4 секунд.

Вядома:

Пастаянная сіла (F) = 8 Ньютанаў

Маса аб'екта (м) = 16 кг

Пачатковая хуткасць аб'екта (v_o) = 0 м/с

Інтэрвал часу, калі сіла дзейнічае на аб'ект (t) = 4 секунды

Шукаецца: Канчатковая хуткасць (v_t)

Рашэнне:

Праца = Змена кінетычнай энергіі

W = канчатковы ўзровень KE – пачатковы ўзровень KE

W = ½ мВ_t² – ½ мВ_o²

W = ½ мВ_t² - 0

W = ½ мВ_t² —— Раўнанне 1

Праца = Сіла х Зрушэнне

W = F d

Ш = 8 дзён

Выкарыстайце прыведзенае ніжэй ураўненне нераўнамернага лінейнага руху, каб вылічыць зрушэнне (d):

d = v_o t + ½ пры²

d = зрушэнне, v_o = пачатковая хуткасць, t = інтэрвал часу, a = паскарэнне

d = 0 + ½ пры² = ½ у² —-> а = (v_t – в_o) / t = v_t / т

d = ½ (v_t / т) т²

^d = ½ (v_t) т

Змяніце перамяшчэнне (d) у раўнанні працы на перамяшчэнне (d) у гэтым раўнанні:

Ш = 8 дзён

W = 8(1/2)(v)_t)(т)

W = (4)(v)_t)(t) —— раўнанне 2

Раўнанне 1 = Раўнанне 2

Ш = Ш

½ мВ_t² = (4)(v)_t)(т)

½ мВ_t = (4)(t)

½ (16)(v)_t) = 4(4)

8 V_t = 16

v_t = 16/8

v_t = 2 метры/секунду

14Каб павялічыць хуткасць аб'екта ў 2 разы ад пачатковай хуткасці, вызначце неабходную для гэтага працу…

Вядома:

Маса аб'екта (м) = 1 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 1 м/с

Канчатковая хуткасць (v_t) = 2 x пачатковая хуткасць = 2 x 1 = 2 м/с

Шукаецца: Працаваць

Рашэнне:

Пачатковая кінетычная энергія:

Пачатковая KE = ½ мВ_o² = ½ (1)(1)² = ½ (1)(1) = ½ (1) = 0.5

Канчатковая кінетычная энергія, калі хуткасць аб'екта становіцца ў 2 разы большай за яго пачатковую хуткасць:

Канчатковая KE = ½ mv_t² = ½ (1)(2)² = ½ (4) = 2

Тэарэма аб рабоце і кінетычнай энергіі:

Праца = Змена кінетычнай энергіі

Праца = канчатковая кінетычная энергія — пачатковая кінетычная энергія

Праца = 2 – 0.5

Праца = 1.5

Пачатковая кінетычная энергія = 0.5

Праца = 3 х 0.5 = 1.5

Неабходная праца, у 3 разы большая за яго пачатковую кінетычную энергію.

15Аўтамабіль масай 1500 кг рухаецца са хуткасцю 36 км/гадзіну па прамой і гладкай гарызантальнай дарозе. Аўтамабіль паскорыўся да 72 км/гадзіну. Вызначце працу, неабходную для паскарэння аўтамабіля.

Вядома:

Маса аўтамабіля (м) = 1500 кг

Пачатковая хуткасць аўтамабіля (v_o) = 36 км/гадзіну = 36 000 метраў / 3600 секунд = 10 метраў/секунду

Канчатковая хуткасць аўтамабіля (v_t) = 72 км/гадзіну = 36 000 метраў / 3600 секунд = 20 метраў/секунду

Шукаецца: Работа, неабходная для паскарэння аўтамабіля

Рашэнне:

Тэарэма аб рабоце і кінетычнай энергіі:

W = канчатковы ўзровень EK – пачатковы ўзровень EK

W = ½ мВ_t² – ½ мВ_o² = ½ м (v_t² –v_o²)

W = ½ (1500)(20² - 10²)

W = ½ (1500)(400 – 100)

W = ½ (1500)(300)

W = (1500)(150)

W = 225 000 джоўляў

16Аб'ект масай 2 кг спачатку рухаецца са хуткасцю 72 км/г.^-1Пасля руху па гарызантальнай прамой дарозе на адлегласць 400 м хуткасць аб'екта складае 144 км/г.^-1Вызначце поўную працу над аб'ектам.

Вядома:

Маса аб'екта (м) = 2 кг

Пачатковая хуткасць (v_o) = 72 км/гадзіну = 72 000 метраў / 3600 секунд = 20 м/с

Канчатковая хуткасць (v_t) = 144 км/гадзіну = 72 000 метраў / 3600 секунд = 40 м/с

Зрушэнне аб'екта = 400 метраў

Шукаецца: Сетка на аб'екце

Рашэнне:

Тэарэма аб працы і кінетычнай энергіі сцвярджае, што чыстая праца дзейнічае на аб'ект гэтак жа, як і змена кінетычнай энергіі аб'екта.

W net = TO канчатковае – TO пачатковае

W net = ½ мВ_t² – ½ мВ_o²

W net = ½ м (v_t² – в_o²)

W net = ½ (2)(40² - 20²)

Вт нета = 1600 – 400

Вт нета = 1200 джоўляў

апісанне:

W = праца, KE = кінетычная энергія

Кінэтычная энергія

17. Куля масай 10 грамаў рухаецца з пастаяннай хуткасцю 100 м/с. Якая кінетычная энергія кулі?

Вядома:

Маса кулі (м) = 10 грамаў = 10/1000 кілаграмаў = 1/100 кілаграма = 0.01 кілаграма

Хуткасць кулі (v) = 100 метраў/секунду

Хацелася: Кінэтычная энергія

Рашэнне:

KE = 1/2 мВ²

КЕ = 1/2 (0,01 кг) (100 м/с)²

KE = 1/2 (0,01 кг)(10 000 м²/s²)

KE = (0,01 кг)(5000 м²/s²)

KE = 50 кг/м²/s²

KE = 50 джоўляў

[wpdm_package id='1191′]

1. Праца, выкананая сілай, задачы і рашэнні
2. Задачы з працай і кінетычнай энергіяй і іх рашэнні
3. Праблемы і рашэнні прынцыпаў працы-механічнай энергіі
4. Праблемы гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі і іх рашэнні
5. Патэнцыяльная энергія задач па пругкай спружыне і іх рашэнні
6. Праблемы з электраэнергіяй і іх рашэнні
7. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ў свабодным падзенні
8. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ўверх і ўніз пры свабодным падзенні
9. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па крывой паверхні
10. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па нахіленай плоскасці
11. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху снарада

Больш падрабязна

1. Чалавек цягне брусок на 2 м па гарызантальнай паверхні з пастаяннай сілай F = 20 Н. Вызначце праца, выкананая сілай F, якая дзейнічае на блок.

Вядома:

Сіла (F) = 20 Н

водазмяшчэнне (с) = 2 м

Кут (θ) = 0

Патрабуюцца Праца (Вт)

Рашэнне:

W = Fdcos θ = (20)(2)(cos 0) = (20)(2)(1) = 40 джоўляў

2. Сіла F = 10 Н дзейнічае на скрыню даўжынёй 1 м уздоўж гарызантальнай паверхні. Сіла дзейнічае пад вуглом 30^o вугал, як паказана на малюнку ніжэй. Вызначце працу, выкананую сілай F!

вядомы :

Сіла (F) = 10 Н

Гарызантальная сіла (F_x) = Fcos 30^o = (10)(0.5√3) = 5√3 N

Зрушэнне (d) = 1 метр

Патрабуюцца Праца (Вт) ?

Рашэнне :

W = F_x d = (5√3)(1) = 5√3 Джоўль

3. Цела свабодна падае з стану спакою з вышыні 2 м. Калі паскарэнне з-за сілы цяжару складае 10 м/с², вызначыць працу, выкананую сіла цяжару!

Вядома:

Аб'екты маса (м) = 1 кг

Вышыня (h) = 2 м

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Шукаецца: Работа, выкананая сілай цяжару (Вт)

Рашэнне:

W = F d = wh = mgh

W = (1)(10)(2) = 20 джоўляў

W = праца, F = сіла, d = адлегласць, w = вага, h = вышыня, m ​​= маса, g = паскарэнне сілы цяжару.

4. Аб'ект масай 1 кг прымацаваны да спружыны, таму ён падаўжаецца на 2 см. Калі паскарэнне сілы цяжару роўнае 10 м/с², вызначце (а) каэфіцыент спружыны (б) працу, выкананую сілай спружыны на аб'екце

Вядома:

Маса (м) = 1 кг

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/с²

Падаўжэнне (x) = 2 см = 0.02 м

Вага (w) = мг = (1 кг)(10 м/с²) = 10 кг м/с² = 10 Н.

Шукаецца: Каэфіцыент спружыны і праца, выкананая сілай спружыны

Рашэнне:

(a) Каэфіцыент спружыны

Формула Закон Гука :

F = k x.

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

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

k = 500 Н/м

б) праца, выкананая сілай спружыны

W = – ½ кх²

W = – ½ (500)(0.02)²

W = – (250)(0.0004)

W = -0.1 джоўля

Знак мінус паказвае, што кірунак сілы спружыны процілеглы кірунку перамяшчэння аб'екта.

5. Сіла F = 10 Н паскарае скрыню на вышыню 2 м. Падлога шурпатая і аказвае сіла трэння F_k = 2 Н. Вызначце чыстую працу, выкананую над скрынкай.

Вядома:

Сіла (F) = 10 Н

Сіла кінетычнага трэння (F_k) = 2 Н

Зрушэнне (d) = 2 м

Шукаецца: Сетка (Вт)_сетка)

Рашэнне:

Работа, выкананая сілай F:

W₁ = F d cos 0 = (10)(2)(1) = 20 джоўляў

Работа, выкананая сілай кінетычнага трэння (F_k):

W₂ = Ф_k d = (2)(2)(cos 180) = (2)(2)(-1) = -4 Джоуля

Сетка:

W_сетка = Ш₁ - Ш₂

W_сетка = 20 4 – XNUMX XNUMX

W_сетка = 16 джоўлі

6Якая праца, якую выконвае сіла F над блокам?

Вядома:

Сіла (Ф) = 12 Ньютанаў

Зрушэнне (d) = 4 метры

Хацелася: Праца (Вт)

Рашэнне:

W = F d = (12 ньютан)(4 метры) = 48 Н·м = 48 джоўляў

7Блок штурхаюць сілай 200 Н. Зрушэнне блока складае 2 метры. Якая работа выканана над блокам?

Вядома:

Сіла (Ф) = 200 Ньютанаў

Зрушэнне (d) = 2 метры

Хацелася: Праца (Вт)

Рашэнне:

Праца:

W = F s

W = (200 Ньютанаў)(2 метры)

W = 400 Н·м

Вт = 400 джоўляў

8. Кіроўца седана хоча прыпаркаваць свой аўтамабіль роўна на 0.5 м перад грузавіком, які знаходзіцца на адлегласці 10 м ад месцазнаходжання седана. Якую працу павінен выканаць седан?

Вядома:

Зрушэнне (d) = 10 метраў – 0.5 метра = 9.5 метраў

Сіла (Ф) = 50 Ньютанаў

Шукаецца: Праца (Вт)

Рашэнне:

W = F s

W = (50 Ньютанаў)(9.5 метры)

W = 475 Н·м

Вт = 475 джоўляў

9.

Том і Джэры выканалі працу, каб машынка магла праехаць на адлегласць 4 метры. Сілы, якія прыкладаюць Том і Джэры, складаюць 50 Н і 70 Н.

Вядома:

Зрушэнне (с) = 4 метры

Рэзкая сіла (F) = 50 ньютанаў + 70 ньютанаў = 120 ньютанаў

Хацелася: Праца (Вт)

Рашэнне:

W = F s = (120 Ньютанаў)(4 метры) = 480 Н м = 480 джоўляў

10Кіроўца цягне аўтамабіль так, што аўтамабіль перамяшчаецца на 1000 см. Якая праца выконваецца над аўтамабілем?

Вядома:

Сіла (Ф) = 250 Ньютанаў

Зрушэнне (с) = 1000 см = 1000/100 метраў = 10 метраў

Шукаецца: Праца (Вт)

Рашэнне:

W = F s = (250 Ньютанаў)(10 метры) = 2500 Н м = 2500 джоўляў

11. Зыходзячы з малюнка ніжэй, калі праца, выкананая рэзультуючай сілай, роўная 375 джоўляў, вызначыць перамяшчэнне аб'екта.

Вядома:

Працаваць (Вт) = 375 джоўляў

Чыстая сіла (ΣF) = 40 Н + 10 Н – 25 Н = 25 Ньютанаў (направа)

Шукаецца: водазмяшчэнне (d)

Рашэнне:

Раўнанне працы:

W = F s

Зрушэнне аб'екта:

d = Вт / Ф = 375 джоўляў / 25 ньютанаў

d = 15 метрs

12. Ніжэйпералічаныя дзеянніХич не рабіць працаваць is ...

А. Адштурхнуць прадмет на адлегласць да 10 метраў

Б. Штурхаць машыну, пакуль яна не зрушыцца з месца

C. Адштурхнуць сцяну

D. Выцягнуў скрынку

Рашэнне:

Раўнанне працы:

W = ΣF s

W= працаваць, F = прымусіць, d = зрушэнне

BЗыходзячы з прыведзенай вышэй формулы, сіла выконвае працу і мае месца зрушэнне.

Правільны адказ — С.

13Андрэй штурхае прадмет з сілай 20 Н, таму прадмет рухаецца па кругавой акружнасці з радыусам 7 метраў. Вызначце працу, выкананую Андрэем за два выпадкі... кругавы рух.

А. 0 джоўляў

B. 1400 джоўляў

C. 1540 джоўляў

D. 1760 джоўлі

Рашэнне:

Калі чалавек цісне інваліднай крэсла пасля двух кругавых рухаў чалавек і інвалідны вазок вяртаюцца ў зыходнае становішча, таму зрушэнне чалавека роўна нулю.

Зрушэнне = 0, значыць, праца = 0.

Правільны адказ А.

14Хтосьці штурхае прадмет на падлогу з сілай 350 Н. Падлога аказвае сілу трэння 70 Н. Вызначце працу, якую выконвае сіла, каб перамясціць прадмет на адлегласць 6 метраў.

А. 760 400 Дж

Б. 750 000 Дж

Каля 668 000 Дж

D. 600 000 Дж

Вядома:

Сіла штуршка (F) = 350 ньютана

Сіла трэння (F_фрык) = 70 Ньютан

Зрушэнне аб'екта (с) = 6 метраў

Хацелася: Праца (Вт)

Рашэнне:

На аб'ект дзейнічаюць дзве сілы: сіла штуршка (F) і сіла трэння (F_фрык). Сіла штуршка мае той жа кірунак, што і перамяшчэнне аб'екта, таму што сіла штуршка выконвае дадатную працу. З іншага боку, сіла трэння мае процілеглы кірунак пры перамяшчэнні аб'екта, таму сіла трэння выконвае адмоўную працу.

Работа, выкананая сілай штуршка:

W = F d = (350 ньютан)(6 метраў) = 2100 ньютан-метраў = 2100 джоўляў

Работа, выкананая сілай трэння:

W = – (F_фрык)(s) = – (70 ньютан)(6 метраў) = – 420 ньютан-метраў = – 420 джоўляў

Сетка:

W net = 2100 джоўляў – 420 джоўляў

Вт нета = 1680 джоўляў

Правільны адказ — С.

15Аб'ект штурхаецца гарызантальнай сілай 14 ньютана па шурпатай падлозе з сілай трэння 10 ньютана. Вызначце чыстую працу перамяшчэння аб'екта на адлегласць 8 метраў.

А. 0.5 джоўляў

B. 3 джоўляў

C. 32 джоўляў

D. 192 джоўлі

Вядома:

Сіла штуршка (F) = 14 Ньютана

Сіла трэння (F_фрык) = 10 Ньютан

Зрушэнне аб'екта (d) = 8 метраў

Хацелася: Праца (Вт)

Рашэнне:

На аб'ект дзейнічаюць дзве сілы: сіла штуршка (F) і сіла трэння (F_фрык).

Сіла штуршка мае той жа кірунак, што і перамяшчэнне аб'екта, таму сіла штуршка выконвае дадатную працу. З іншага боку, сіла трэння мае процілеглы кірунак перамяшчэнню аб'екта, таму сіла трэння выконвае адмоўную працу.

Работа, выкананая сілай штуршка:

W = F s = (14 ньютан)(8 метраў) = 112 ньютан-метраў = 112 джоўляў

Работа, выкананая сілай трэння:

W = – (F_фрык)(s) = – (10 ньютан)(8 метраў) = – 80 ньютан-метраў = – 80 джоўляў

Сетка:

W net = 112 джоўляў – 80 джоўляў

Вт нета = 32 джоўляў

Правільны адказ — С.

16Вызначце чыстую працу, зыходзячы з малюнка ніжэй.

А. 360 джоўляў

B. 450 джоўляў

C. 600 джоўляў

D. 750 джоўлі

Рашэнне:

Праца = Сіла (F) х перамяшчэнне (d)

Праца = плошча трохвугольніка 1 + плошча прамавугольніка + плошча трохвугольніка 2

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

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

Праца = (20)(3) + 240 + (20)(3)

Праца = 60 + 240 + 60

Праца = 360 джоўляў

Правільны адказ А.

17. Кавалак дрэва даўжынёй 60 см вертыкальна ўтыкаюць у зямлю. Па дрэве ўдараюць малатком масай 10 кг з вышыні 40 см над верхам дрэва. Калі сярэдняя сіла супраціву зямлі складае 2 х 10³ N, а паскарэнне сілы цяжару — 10 м/с², тады драўніна цалкам увойдзе ў зямлю пасля… удараў.

А. 4

B. 16

С. 28

Д. 30

Вядома:

Маса молата (м) = 10 кг

Паскарэнне сілы цяжару (g) = 10 м/s²

Вага молата (w) = mg = (10)(10) = 100 кг м/с²

Зрушэнне малатка перад ударам па дрэве (d) = 40 см = 0.4 метра

Супраціўленне драўніны (F) = 2 х 10³ N = 2000 Н

Даўжыня дрэва (s) = 60 см = 0.6 метра

Шукаецца: TДраўніна цалкам увойдзе ў зямлю пасля… удараў.

Рашэнне:

Работа, якую выконвае молат, калі ён перамяшчаецца на адлегласць 0.4 метра, складае:

W = F d = ws = (100 Н)(0.4 м) = 40 Нм = 40 джоўляў

Работа, выкананая сілай супраціву зямлі:

W = F d = (2000 Н)(0.6 м) = 1200 Нм = 1200 джоўляў

TДраўніна цалкам увойдзе ў зямлю пасля… удараў.

1200 джоўляў / 40 джоўляў = 30

Правільны адказ — Д.

[wpdm_package id='1192′]

1. Праца, выкананая сілай, задачы і рашэнні
2. Задачы з працай і кінетычнай энергіяй і іх рашэнні
3. Праблемы і рашэнні прынцыпаў працы-механічнай энергіі
4. Праблемы гравітацыйнай патэнцыяльнай энергіі і іх рашэнні
5. Патэнцыяльная энергія задач на пругкія спружыны і іх рашэнні
6. Праблемы з электраэнергіяй і іх рашэнні
7. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ў свабодным падзенні
8. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху ўверх і ўніз пры свабодным падзенні
9. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па крывой паверхні
10. Ужыванне захавання механічнай энергіі для руху па нахіленай плоскасці
11. Прымяненне захавання механічнай энергіі для руху снарада

Больш падрабязна

1. Зямля адлегласць ад Сонца складае 149.6 x 10⁶ км, а перыяд абарачэння Зямлі вакол сваёй восі — 1 год. Разлічыце T² / р³

Вядома:

T = 1 год, r = 149.6 x 10⁶ km

Патрабуюцца : Т² / р³ = … ?

Рашэнне :

k = T² / р³ = 1² / (149.6 х 10⁶)³ = 1 / (3348071.9 х 10¹⁸) = 2.98 х 10^25- год²/ км³

2. Універсальная пастаянная (G) = 6.67 x 10^11- Nm²/ кг² і Сонца 1.99 х 10³⁰ кг.

3. Сярэдняя адлегласць Зямлі ад Сонца складае 149.6 x 10⁶ км, а сярэдняя адлегласць Меркурыя ад Сонца складае 57.9 × 10⁶ км. Перыяд абарачэння Зямлі складае 1 год, які перыяд абарачэння Меркурыя?

Вядома:

r Зямлі = 149.6 x 10⁶ km

r ртуці = 57.9 × 10⁶ km

T Зямлі = 1 год

Хацелася: Т ртуці?

Рашэнне:

[wpdm_package id='953′]

1. Задачы і рашэнні закона ўсеагульнага гравітацыі Ньютана
2. Гравітацыйныя сілы, праблемы з вагой і рашэнні
3. Задачы на ​​паскарэнне сілы цяжару і іх рашэнні
4. Праблемы геастацыянарных спадарожнікаў і іх рашэнні
5. Задачы і рашэнні закона Кеплера, задачы і рашэнні

Больш падрабязна

1. Якая вышыня геастацыянарнага спадарожніка над паверхняй Зямлі?

G = універсальная пастаянная = 6.67 x 10^11- N м²/ кг²

M = Зямля маса = 5.97 х 10²⁴ kg

T = 24 гадзіны = 24 (3600 секунд) = 86 400 секунд = 8.64 x 10⁴ секунды

Рашэнне

Вышыня спадарожніка над паверхняй Зямлі = 4.22 x 10⁷ м = 4.22 х 10⁴ км = 42 200 км

Вышыня спадарожніка над паверхняй Зямлі = 6.38 x 10⁶ м = 6.38 х 10³ км = 42 200 км

Вышыня спадарожніка над паверхняй Зямлі = спадарожнікі адлегласць ад цэнтра Зямлі – радыус Зямлі

Вышыня спадарожніка над паверхняй Зямлі = 42 200 км – 6380 км

Вышыня спадарожніка над паверхняй Зямлі = 35,820 км

2. Якая хуткасць геастацыянарнага спадарожніка?

Універсальная пастаянная (G) = 6.67 x 10^11- N м²/ кг²

Маса Зямлі (м_E) = 5.97 х 10²⁴ kg

Адлегласць паміж спадарожнікам і цэнтрам Зямлі (r) = 4.22 x 10⁷ m

Рашэнне

або выкарыстайце гэтае ўраўненне

[wpdm_package id='949′]

1. Задачы і рашэнні закона ўсеагульнага гравітацыі Ньютана
2. Гравітацыйныя сілы, праблемы з вагой і рашэнні
3. Задачы на ​​паскарэнне сілы цяжару і іх рашэнні
4. Праблемы геастацыянарных спадарожнікаў і іх рашэнні
5. Задачы і рашэнні закона Кеплера, задачы і рашэнні

Больш падрабязна

1. адлегласць паміж чалавек вагой 40 кг і чалавек вагой 30 кг — гэта 2 м. Якая велічыня гравітацыйная сіла кожны ўздзейнічае на іншы. Універсальная пастаянная = 6.67 х 10^11- N м² / кг²

Вядома:

m₁ = 40 кг, м₂ = 30 кг, r = 2 м, G = 6.67 x 10^11- N м² / кг²

Шукаецца: велічыня гравітацыйнай сілы (Ф) ?

Рашэнне:

2. Адлегласць паміж Зямлёй і Месяцам (r) складае 3.84 x 10⁸ m. Якая велічыня сілы цяжару, якую кожная з іх аказвае на другую?

Вядома:

Зямны маса (m_E) = 5.97 х 10²⁴ kg

Маса Месяца (m_M) = 7.35 х 10²² kg

Адлегласць паміж цэнтрам Зямлі і цэнтрам Месяца (r) = 3.84 х 10⁸ m

Універсальная канстанта (Г) = 6.67 х 10^11- N м² / кг²

Хацелася: Велічыня гравітацыйнай сілы (F)

Рашэнне:

3. Якая адлегласць ад Зямлі, велічыня сілы прыцягнення Зямлі і Месяца роўная нулю?

Вядома:

Маса Зямлі = 5.97 х 10²⁴ kg

Маса Месяца = 7.35 х 10²² kg

Адлегласць паміж цэнтрам Зямлі і цэнтрам Месяца (r) = 3.84 х 10⁸ m.

Універсальная пастаянная (Г) = 6.67 х 10^11- N м² / кг²

Хацелася: адлегласць ад Зямлі

Рашэнне:

Сумарная гравітацыйная сіла роўная нулю.

Выкарыстоўваем квадратычную формулу:

А = – 6.35

В = – 7.68 х 10⁸

C = 87.76 х 10^14-

 

[wpdm_package id='955′]

1. Задачы і рашэнні закона ўсеагульнага гравітацыі Ньютана
2. Гравітацыйныя сілы, праблемы з вагой і рашэнні
3. Задачы на ​​паскарэнне сілы цяжару і іх рашэнні
4. Праблемы геастацыянарных спадарожнікаў і іх рашэнні
5. Задачы і рашэнні закона Кеплера, задачы і рашэнні

 

Больш падрабязна