Решени задачи по основна физика

1. Тяло с маса 1 кг пада свободно от покой от височина 80 м. Ускорението на гравитацията е 10 м/с² ^. Каква е кинетичната енергия, когато тялото удари земята?

Известни:

Маса (m) = 1 kg

Височина (в) = 80 м

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търсена: кинетична енергия, когато тялото удари земята

решение:

Началната механична енергия (ME _o ) = гравитационна потенциална енергия (PE)

M E _o = P E = mgh = (1)(10)(80) = 800 джаула

Крайната механична енергия (M E _t ) = кинетична енергия ( KE )

Принципът на запазване на механичната енергия :

М Е _о = М Е _т

П Е = К Е

800 = К Е

Крайната кинетична енергия е 800 джаула.

[ирп]

2. Тяло с маса 4 кг пада свободно от покой от височина 10 м. Ускорението на гравитацията е 10 ms ^–2 . Каква е кинетичната енергия и скоростта на 5 метра над земята?

Известни:

Промяната във височината (h) = 10 – 5 = 5 метра s

Маса (m) = 4 кг

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се: Кинетична енергия на 5 метра над земята и скорост на 5 метра над земята

решение:

(а) Кинетична енергия на 5 метра над земята

Началната механична енергия (MEo ) ₌ гравитационната потенциална енергия ( PE )

M E _o = P E = mgh = (4)(10)(5) = 200 джаула

Крайната механична енергия (EM _t ) = кинетична енергия (EK)

M E _t = K E

Принципът за запазване на механичната енергия гласи, че началната механична енергия = крайната механична енергия.

М Е _о = М Е _т

200 = К Е

Кинетичната енергия на 5 метра над земята е 200 джаула.

(б) скорост на 5 метра над земята

Началната механична енергия (MEo ) ₌ крайната механична енергия ( MEt ₎

П Е = К Е

200 = ½ ^mv²

2(200) / 4 = ^v²

100 = v ²

v = √100

v = 10 м/с

Скоростта на тялото на 5 метра над земята е 10 m/s.

[ирп]

3. Манго пада свободно от покой, от височина 2 метра. Ускорението на гравитацията е 10 ms ^–2 . Определете скоростта на мангото, когато удари земята.

Известни:

Височина (h) = 2 метра s

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се: скоростта на мангото, когато удари земята.

решение:

Началната механична енергия (MEo ) ₌ гравитационната потенциална енергия ( PE )

M E = P E = mgh = m (10)(2) = 20 m

Крайната механична енергия (M E _t ) = кинетичната енергия ( KE )

M E _t = K E = ½ ^mv²

Принципът за запазване на механичната енергия гласи, че началната механична енергия = крайната механична енергия.

М Е _о = М Е _т

20 м = ½ ^мв²

20 = ½ срещу ²

2(20) = ^v²

40 = v ²

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 м/ с

[wpdm_package id='1166']

1. Работа, извършена от сила, задачи и решения
2. Проблеми с кинетичната енергия и техните решения
3. Проблеми и решения на принципите на работа-механична енергия
4. Проблеми с гравитационната потенциална енергия и решения
5. Потенциална енергия на задачите за еластични пружини и решенията им
6. Проблеми със захранването и решения
7. Приложение на запазването на механичната енергия за движение при свободно падане
8. Приложение на запазването на механичната енергия за движение нагоре и надолу при свободно падане
9. Приложение на запазването на механичната енергия за движение по извита повърхност
10. Приложение на закона за запазване на механичната енергия за движение по наклонена равнина
11. Приложение на запазването на механичната енергия за движение на снаряд

Прочетете повече

1. Човек хвърля камък от 1 кг нагоре със скорост 2 м/с, докато стои на ръба на скала, така че камъкът да падне до основата на скалата на 40 метра по-долу. Каква е кинетичната енергия на камъка на 10 метра над земята? Ускорение на гравитацията g = 10 м/ ^с².

Известни:

Маса (m) = 1 kg

Начална скорост (v₂o ₎ = 2 m/s

Промяната във височината = 40 – 10 = 30 метра

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се: кинетична енергия на камък на 10 метра над земята

решение:

Началната механична енергия

Началната гравитационна потенциална енергия (EP) = mgh = (1)(10)(30) = 300 джаула

Началната кинетична енергия (KE) = ½ mv _o ² = ½ (1)(2) ² = ½ (4) = 2 джаула

Началната механична енергия = началната гравитационна потенциална енергия + началната кинетична енергия = 300 + 2 = 302 джаула.

Крайната механична енергия

Крайната механична енергия = крайната кинетична енергия = началната гравитационна потенциална енергия + началната кинетична енергия = 300 + 2 = 302 джаула.

[ирп]

2. Човек хвърля предмет с маса 1 кг нагоре във въздуха с начална скорост 10 m/s. Определете (а) гравитационната потенциална енергия на максималната височина (б) максималната височина.

Ускорението на гравитацията е 10 m/ ^s²

Известни:

Маса (m) = 1 кг

Начална скорост (v₂o ₎ = 10 m/s

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се : гравитационната потенциална енергия на максимална височина и максималната височина

решение:

(а) гравитационната потенциална енергия на максималната височина

Началната механична енергия:

Началната механична енергия (ME) = началната кинетична енергия (KE) = ½ mv _o ² = ½ (1)(10) ² = ½ (100) = 50 джаула.

Крайната механична енергия:

Крайната механична енергия (ME) = гравитационната потенциална енергия (PE)

Принципът на запазване на механичната енергия:

Началната механична енергия = крайната механична енергия

КЕ = ПЕ

50 = PE

Гравитационната потенциална енергия е 50 джаула.

(б) Максималната височина

PE = mgh

50 = (1)(10) ч

50 = 10 часа

h = 50 / 10 = 5 метра

Максималната височина е 5 метра над земята.

[wpdm_package id='1174']

1. Работа, извършена от сила, задачи и решения
2. Проблеми с кинетичната енергия и техните решения
3. Проблеми и решения на принципите на работа-механична енергия
4. Проблеми с гравитационната потенциална енергия и решения
5. Потенциална енергия на задачите за еластични пружини и решенията им
6. Проблеми със захранването и решения
7. Приложение на запазването на механичната енергия за движение при свободно падане
8. Приложение на запазването на механичната енергия за движение нагоре и надолу при свободно падане
9. Приложение на закона за запазване на механичната енергия за движение по извита повърхност
10. Приложение на закона за запазване на механичната енергия за движение по наклонена равнина
11. Приложение на запазването на механичната енергия за движение на снаряд

Прочетете повече

1. Маса от 2 кг е прикрепена към пружина. Ако удължението на пружината е 4 см, определете потенциалната енергия на еластичната пружина . Ускорението на гравитацията е 10 m/ ^s².

Известни:

Маса (m) = 2 kg

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Тегло (w) = mg = (2)(10) = 20 N

Удължение (x) = 4 см = 0.04 м

Търси се: Потенциална енергия на еластична пружина

решение:

Формула на закона на Хук :

F = kx

F = сила, k = константа на пружината, x = промяната в дължината на пружината

Константа на пружината:

k = w / x = 20 / 0.04 = 500 N/m

Потенциална енергия на еластичната пружина:

PE = ½ kx ² = ½ (500)(0.04) ² = (250)(0.0016) = 0.4 джаула

Алтернативно решение:

PE = ½ kx ² = ½ (w / x) x ² = ½ wx = ½ mgx

w = тегло, m ​​= маса, x = промяна в дължината на пружината

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

[ирп]

2. Удължението на пружината, разтегната от сила F = 50 N, е 10 cm. Каква е потенциалната енергия на еластичната пружина, ако удължението на пружината е 12 cm?

Известни:

Удължение (x) = 10 см = 0.1 м

Сила (F) = 50 N

Търси се : Потенциалната енергия на еластичната пружина

решение:

Константа на пружината:

k = F / x = 50 / 0.1 = 500 N/m

Потенциалната енергия на еластичната пружина, ако удължението на пружината е 12 см:

PE = ½ kx ² = ½ (500)(0.12) ² = (250)(0.0144) = 3.6 джаула.

[ирп]

3. Графика на F спрямо x, показана на фигурата по-долу. Каква е потенциалната енергия на еластичната пружина, ако удължението на пружината е 10 cm.

Известни:

Сила (F) = 5 N

Удължението на пружината (x) = 2 см = 0.02 м

Търси се: Потенциалната енергия на еластичната пружина, ако удължението на пружината е 0.1 м.

решение:

Константа на пружината:

k = F / x = 5 / 0.02 = 250 N/m

Потенциалната енергия на еластичната пружина, ако удължението на пружината е 0.1 м:

PE = ½ kx ² = ½ (250)(0.1) ² = (125)(0.01) = 1.25 джаула.

4. Спортист скача върху пружинен уред с тегло 500 N, като пружината се скъсява с 4 см. Определете потенциалната енергия, която трябва да се приложи върху спортиста.

A. 158 400 джаула

Б. 950 400 джаула

C. 5 860 800 джаула

Г. 9 504 000 джаула

Известни:

Сила (F) = 500 N

Промяната в дължината на пружината (Δx) = 4 см = 0.04 м

Търси се: Потенциалната енергия на пролетта

решение:

Изчислете еластичната константа на пружина, използвайки уравнението на закона на Хук:

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

Еластичната потенциална енергия на пружината:

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

PE = 10 джаула

Правилният отговор е Б.

5. Дължината на пружина с маса 500 грама, окачена на земята , се увеличава с 5 см. Определете нейната константа и потенциална енергия.

Известни:

Маса на обекта (m) = 500 грама = (500/1000) kg = 5/10 kg = 0.5 kg

Ускорение (g) = 10 m/ ^s²

Тегло на обекта (w) = mg = (0.5 kg)(10 m/s² ⁾ = 5 kg m/s² ⁼ 5 нютона

Промяната в дължината на пружината (Δx) = 5 см = 0.05 м

Търси се: константа на пружината (k) и потенциална енергия (PE)

решение:

Първо, изчислете константата на пружината, използвайки уравнението на закона на Хук:

k = w / Δx = 5 N / 0.05 m = 100 N/m

Потенциална еластичност на пружината:

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

PE = 0.125 джаула

[wpdm_package id='1179']

1. Работа, извършена от сила, задачи и решения
2. Проблеми с кинетичната енергия и техните решения
3. Проблеми и решения на принципите на работа-механична енергия
4. Проблеми с гравитационната потенциална енергия и решения
5. Потенциална енергия на задачите за еластични пружини и решенията им
6. Проблеми със захранването и решения
7. Приложение на запазването на механичната енергия за движение при свободно падане
8. Приложение на запазването на механичната енергия за движение нагоре и надолу при свободно падане
9. Приложение на запазването на механичната енергия за движение по криви повърхности
10. Приложение на запазването на механичната енергия за движение по наклонена равнина
11. Приложение на запазването на механичната енергия за движение на снаряд

Прочетете повече

1. Свободно падане на тяло с маса 1 кг от покой, от височина 10 м.

Определете:

(а) Работа, извършена от силата на гравитацията

(б) Промяната в гравитационната потенциална енергия

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Известни:

Маса (m) = 1 kg

Височина (в) = 10 м

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Тегло (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 N

решение:

(а) Работа, извършена от силата на гравитацията

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 джаула

(б) Промяната в гравитационната потенциална енергия

Промяната в гравитационната потенциална енергия е равна на работата, извършена от гравитацията.

Δ EP = 100 джаула

[ирп]

2. Обект с маса 10 N се плъзга надолу по гладката наклонена равнина по дължина 2 метра. Определете работата, извършена от силата на теглото!

Известни:

тегло (w) = 10 N

w _x = w sin θ = (10)(sin 30 ^o ) = (10)(0.5) = 5 N

d = 2 м

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се: работа, извършена от силата на теглото

решение:

W = F d = w _x d = (5)(2) = 10 джаула

Алтернативно решение:

Sin 30 ^o = h / d

0.5 = ч / 2

h = (0.5)(2)

h = 1 м

Работа, извършена от силата на теглото;

W = F d = wh = (10 N)(1 m) = 10 N m = 10 джаула

[ирп]

3. Обект с тегло 1,500 грама на 20 метра над земята , пада свободно към земята. Каква е гравитационната потенциална енергия на обекта? Ускорението, дължащо се на гравитацията, е 10 m/ ^s².

Известни:

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Маса (m) = 1500 грама = 1500/1000 килограма = 1.5 килограма

Височина (h) = 20 метра

Търси се: Гравитационната потенциална енергия

решение:

PE = mgh = (1.5 kg)(10 m/s² ⁾ (20 m) = 300 kg m² ^/ s² ⁼ 300 джаула

4. Въз основа на фигурата по-долу, ако масата на обект 1 е 2 кг, а масата на обект 2 е 4 кг, сравнението на потенциалната енергия на обект 1 и обект 2 е …..

Известни:

Маса на обект 1 (m₁) = 2 килограма

Маса на обект 2 (m² ₎ = 4 килограма

Височина 1 (h ₁ ) = 12 метра

Височина 2 (h ₂ ) = 9 метра

Търси се: Сравнение на потенциалната енергия на обект 1 и обект 2

решение:

PE = mgh

m = маса (международната ѝ единица е килограм, съкратено kg)

g = ускорение, причинено от гравитацията (международната му единица е метри в секунда на квадрат, съкратено m/ ^s² )

h = височина (международната ѝ единица е метър, съкратено m)

PE = гравитационна потенциална енергия (международната ѝ единица е kg m² ^/ s² ^или джаул)

Гравитационната потенциална енергия на обект 1:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2)(g)(12) = 24 g

Гравитационната потенциална енергия на обект 2:

EP ₂ = m ₂ gh ₂ = (4)(g)(9) = 36 g

Сравнение на потенциалната енергия на обект 1 и обект 2:

ПЕ ₁ : ПЕ ₂

24 г : 36 г

24: 36

24/12 : 36/12

2: 3

[wpdm_package id='1175']

1. Работа, извършена от сила, задачи и решения
2. Проблеми с кинетичната енергия и техните решения
3. Проблеми и решения на принципите на работа-механична енергия
4. Проблеми с гравитационната потенциална енергия и решения
5. Потенциална енергия на задачите за еластични пружини и решенията им
6. Проблеми със захранването и решения
7. Приложение на запазването на механичната енергия за движение при свободно падане
8. Приложение на запазването на механичната енергия за движение нагоре и надолу при свободно падане
9. Приложение на запазването на механичната енергия за движение по извита повърхност
10. Приложение на закона за запазване на механичната енергия за движение по наклонена равнина
11. Приложение на запазването на механичната енергия за движение на снаряд

Прочетете повече

1. Кутия с маса 2 kg намалява скоростта си от 10 m/s до покой. Коефициентът на кинетично триене е 0.2. Ускорението на гравитацията е 10 m/s² ^. Каква е големината на преместването?

Известен;

Маса (m) = 2 kg

Начална скорост (v₂o ₎ = 10 m/s

Крайна скорост (vt ₎ = 0 m/s

Коефициентът на кинетично триене ( _μk ) = 0.2

Тегло (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 kg m/s² ⁼ 10 N

Търси се: Големината на изместване (d)

решение:

Принципът на работата и механичната енергия :

Wnc = ΔEM_​

Wnc ₌ ΔEK + ΔEP

W _nc = ½ m (v ^t² _– v ^o² ₎ + mgh

W _nc = работа, извършена от неконсервативна сила , действаща върху обекта

ΔEK = промяната в кинетичната енергия

ΔEP = промяната в потенциалната енергия

m = маса

v = скорост

g = ускорение, причинено от гравитацията

h = промяната във височината

Промяната във височината h = 0, следователно ΔEP = 0

Wnc ₌ ΔEK

Работа, извършена от неконсервативна сила:

W _nc = -F _c d = – μ _k N d = – μ _k wd = – μ _k mgd

W _nc = -(0.2)(2)(10)(s)

W _nc = – (4)(2)

Знакът минус показва, че посоката на кинетичната сила на триене е противоположна на посоката на изместване.

Промяната в кинетичната енергия:

ΔEK = ½ m (v _t ² – v _o ² ) = ½ (2)(0 – 10 ² ) = 0 – 100 = -100

Големината на изместването:

Wnc ₌ ΔEK

– 4 s = – 100

s = -100/-4

s = 25 м

[ирп]

2. Блок се плъзга надолу по наклонена равнина. Коефициентът на кинетично триене е 0.4. Ускорението на гравитацията е g = 10 ms ^-2 . Определете крайната скорост, когато блокът удари земята.

Известни:

Начална височина (h _o ) = 6 м

Крайна височина (ht ₎ = 0 м

Начална скорост (v₂o ₎ = 0

Коефициентът на кинетично триене ( _μk ) = 0.4

Ускорение на гравитацията (g) = 10 ms ^-2

cos θ = 8/10

Вертикалният компонент на теглото = w _y = w cos θ = mg cos θ = m (10) (8/10) = m (10)(4/5) = m (40/5) = 8 m

Нормална сила = N = w _y = 8 m

Сила на кинетично триене = f _k = μ _k N = μ _k w _y = (0.4)(8 m) = 3.2 m

Търсена: Крайна скорост (v _t )

решение:

Принципът на работата и механичната енергия:

Wnc = ΔEM_​​

Wnc = ΔEK + ΔEP_​​

Промяната в кинетичната енергия:

ΔEK = 1/2 м (v_t² - v_o²) = 1/2 м (v_t² - 0) = 1/2 mV_t²

Промяната в потенциалната енергия:

ΔEP = mg(ht _– ho ₎ = m(10)(0-6) = m(10)(-6) = –60 m

Работа, извършена от силата на кинетичното триене:

W _nc = – f _k s = – ( 3.2 м)(10) = – 32 м

Знакът минус показва, че посоката на силата на кинетичното триене е противоположна на посоката на изместване.

Крайната скорост (vt ₎ :

Wnc = ΔEK + ΔEP_​​

– 32 m = 1/2 mv _t ² – 60 m

– 32 m = m (1/2 v _t ² – 60)

– 32 = 1/2 v _t ² – 60

– 32 + 60 = 1/2 v _t ²

28 = 1/2 v _t ²

2 (28) = v _t ²

56 = v _t ²

v _t = √4.14

v _t = 2 √14 ms ^-1

[ирп]

3. Блок се плъзга надолу по неравна наклонена равнина. Началната скорост е 0 m/s, а крайната скорост е 10 ms⁻¹ ^. Ако силата на кинетичното триене е 2 N и ускорението на гравитацията g = 10 ms⁻² ^, каква е височината (h)?

Известни:

Маса (m) = 1 кг

Начална скорост (v _o ) = 0 (блокът е в покой)

Крайна скорост (vt ₎ = 10 ms ^-1

Начална височина (h _o ) = h

Крайна височина (ht ₎ = 0

Сила на кинетично триене (fk ₎ = 2 N

Ускорение на гравитацията (g) = 10 ms ^-2

Търсена височина :

решение:

Работа, извършена от силата на кинетичното триене:

Wnc ₌ – _fks = – (2 )(15) = –30

Знакът минус показва, че посоката на силата на кинетичното триене е противоположна на посоката на изместване.

Промяната в кинетичната енергия:

ΔEK = 1/2 м (v_t² - v_o²) = 1/2 (1)(10² - 0) = 1/2 (10²) = 1/2 (100) = 50

Промяната в потенциалната енергия:

ΔEP = mg(ht _– ho ₎ = (1)(10)(0-h) = (10)(-h) = -10 h

Принципът на работата и механичната енергия:

Wnc = ΔEK + ΔEP_​​

– 30 = 50 – 10 ч.

10 часа = 50 + 30

10 h = 80

h = 80/10

h = 8 м

4Ако блок се движи надолу по грубо наклонена равнина, тогава…
A. Работата, извършена от гравитационната сила върху блока, е по-голяма от промяната на потенциалната енергия на блока
Б. Механичната енергия се увеличава
C. Количеството кинетична енергия и нейната потенциална енергия се намаляват
Г. Работата се извършва от силата на триене, равна на промяната в кинетичната енергия на блока
Решение

А е грешно

Работата, извършена от силата на гравитацията върху блока, е равна на промяната в гравитационната потенциална енергия на блока.

Б е грешно

Ако равнината, очертана с линия c, е гладка, тогава механичната енергия на блока е постоянна. Когато е в горната част на наклонената равнина и все още не се движи, механичната енергия на блока е равна на гравитационната потенциална енергия. Блокът е все още в покой, така че кинетичната му енергия е нула. Когато се движи надолу по наклонена равнина, височината на блока се намалява, така че гравитационната потенциална енергия също се намалява. Гравитационната потенциална енергия намалява, защото се променя в кинетична енергия. Въпреки че гравитационната потенциална енергия се променя в кинетична енергия, механичната енергия е постоянна.

Ако наклонената равнина е неравна, тогава механичната енергия на блока намалява поради отрицателната работа, извършена от силата на триене. Силата на триене е неконсервативна сила. Работата, извършена от неконсервативна сила върху обект, води до намаляване на механичната енергия на обекта.

C е правилно

Наклонената равнина е неравна, така че има сила на триене, която оказва влияние върху движението на блока. Силата на триене е неконсервативна сила. Теоремата за работата и механичната енергия гласи, че работата, извършена от неконсервативна сила (например сила на триене), е равна на промяната на механичната енергия. При това преследване механичната енергия намалява.

Механичната енергия на блока = гравитационната потенциална енергия + кинетичната енергия.

Д греши.

Работата, извършена от силата на триене върху блока, е равна на промяната в механичната енергия на блока, а не на промяната в кинетичната енергия на блока. Вярно е, че силата на триене оказва влияние върху движението на блока, така че намалява скоростта на блока и намалява кинетичната енергия на блока. Но имайте предвид, че кинетичната енергия на блока идва от гравитационната потенциална енергия. Така че е вярно твърдението, че работата, извършена от силата на триене, е равна на промяната в механичната енергия (механичната енергия намалява).

Правилният отговор е C.

5. Предмет върху неравен под е ударен, така че той се движи 3 секунди, след което спира. Ако известната маса на предмета е 10 грама, силата на триене между предмета и пода е 2 килодина. Определете работата, извършена от силата на триене.

А. 0.18 Й

Б. -0.18 Дж

Около 14 400 Дж

D. -0.36 Дж

Известни:

Времеви интервал (t) = 3 секунди

Крайна скорост (v _t ) = 0 m/s (обектът е в покой)

Маса на обекта (m) = 10 грама = 10/1000 kg = 1/100 kg = 0.01 kg

Сила на триене (F) = 2 килодина = 2 x 10 ³ дина

Търси се: Работа (W), извършена от силата на триене

решение:

Преобразуване на мерни единици за сила:

1 Нютон = 1 x ^10⁶ дини

1 дин = 1 / 10⁶ ^нютона = 1 x ^10⁻⁶ нютона = ^10⁻⁶ нютона

Сила на триене (F) = 2 x 10³ ^дин = 2 x 10³ ^x 10⁻⁶ ^Нютон = 2 x 10⁻² ^Нютон = 2/100 Нютон = 0.02 Нютон

Теоремата за работа-механична енергия гласи, че работата, извършвана от неконсервативна сила върху обект, е равна на промяната в механичната енергия на обекта.

Ако даден обект се движи по наклонена равнина, тогава механичната енергия (ME) = гравитационната потенциална енергия (PE) + кинетичната енергия (KE). Но ако обектът се движи само по хоризонтална равнина, така че няма промяна във височината, механичната енергия = кинетичната енергия. В хоризонталната равнина гравитационната потенциална енергия е нула, защото няма промяна във височината.

Силата на триене е неконсервативна сила. Силата на триене обикновено намалява скоростта на обекта и кинетичната му енергия. Може да се заключи, че работата, извършена от силата на триене върху обект, е равна на намаляването на механичната енергия.

Математически:

Работа (W) = Промяната на механичната енергия (ΔEM)

Fs = ΔEP + ΔEK

Fs = mg Δh + ½ ^m ( _vt² – _vo² ⁾

Fs = mg(0) + ½ m ( ^0² – _vO² ⁾

Fs = 0 + ½ m (– (v _o ² ))

Fs = – ½ mv _o² ^———— Уравнение 1

Описание: F = сила на триене, d = преместване, m = маса, v _o = начална скорост

Преместването (d) и началната скорост (v₂o ₎ все още не са известни, защото първо се изчислява v₂o _или d. Работата, извършена от силата на триене, се изчислява с помощта на едно от уравненията след известно v₂o _или d.

Уравнението на преместване (d) при неравномерно линейно движение:

v ^/t² ₌ v ^/o² ₊ 2(-a)s

Крайната скорост (vt ₎ = 0 и ускорението (a) е с отрицателен знак, защото обектът се забавя (скоростта на обекта намалява).

0 = v_o² – 2 реклами

v_o² = 2 реклами

d = v _o ² / 2 a ———— Уравнение 2

Променете d в уравнение 2 с d в уравнение 1:

Fd = – ½ ^mV _O2

F ( _v₂o² ^{/ 2a} ) = – ½ _mv₂o²

⁽ F/2a) v _o² = – ½ ^mv _o²

F/2a = – ½ м

F = (2)(a)(-1/2)(m)

F = – (a)(m)

a = – (F/m)

a = – 0.02 нютона / 0.01 килограма

a = – 2 нютона/килограм

a = – 2 м/ ^с²

Уравнение за изчисляване на началната скорост (v _o ) при неравномерно линейно движение:

v _t = v _o + при —–> Крайна скорост (v _t ) = 0, Ускорение (a) = 2 m/s² ^, интервал от време (t) = 3 секунди

0 = v₂o ₊ (-2)(3)

0 = v₂o _– 6

v _o = 6 метра/секунда

Работа (W), извършена от силата на триене:

W = – ½ mv _o ² = -1/2 (0.01)(6 ² ) = -1/2 (0.01)(36)

W = -1/2 (0.36)

W = – 0.18 джаула

Работата, извършена от силата на триене, е със знак отрицателен, което означава, че работата намалява механичната енергия на обекта.

Ако е известно d, работата може да се изчисли, като се използва уравнението W = F d.

Правилният отговор е Б.

[wpdm_package id='1178']

1. Работа, извършена от сила, задачи и решения
2. Проблеми с кинетичната енергия и техните решения
3. Проблеми и решения на принципите на работа-механична енергия
4. Проблеми с гравитационната потенциална енергия и решения
5. Потенциална енергия на задачите за еластични пружини и решенията им
6. Проблеми със захранването и решения
7. Приложение на запазването на механичната енергия за движение при свободно падане
8. Приложение на запазването на механичната енергия за движение нагоре и надолу при свободно падане
9. Приложение на запазването на механичната енергия за движение по извита повърхност
10. Приложение на закона за запазване на механичната енергия за движение по наклонена равнина
11. Приложение на запазването на механичната енергия за движение на снаряд

Прочетете повече

Работа-кинетична енергия :

1. Автомобил с маса 5000 кг ускорява от покой до 20 м/с. Определете нетната работа, извършена върху автомобила.

Известни:

Маса (m) = 5000 kg

Начална скорост (v _o ) = 0 m/s ( кола в покой )

Крайна скорост (vt ₎ = 20 m/s

Търси се : мрежа

решение:

Принципът на кинетичната енергия и работата :

W _нето = Δ EK

W _net = ½ m (v _t ² – v _o ² )

W _net = мрежова работа

Δ EK = промяната в кинетичната енергия

m = маса (кг),

v _t = крайна скорост (m/s),

v _o = начална скорост (m/s).

Мрежа:

W _net = ½ m (v _t ² – v _o ² )

W _нето = ½ (5000)(20 ² – 0 ² )

W _нето = (2500)(400 – 0)

W _нето = (2500)(400)

W _нето = 1000,000 джаула

[ирп]

2. Обект с маса 10 кг се ускорява от 5 м/с до 10 м/с. Определете нетната работа, извършена върху обекта!

Известни:

Маса (m) = 10 kg

Начална скорост (v₂o ₎ = 5 m/s

Крайна скорост (vt ₎ = 10 m/s

Търси се : мрежа

решение:

Мрежа:

W _нето = Δ EK

W _net = ½ m (v _t ² – v _o ² )

W _нето = ½ (10)(10 ² – 5 ² )

W _нето = (5)(100 – 25)

W _нето = (5)(75)

W _нето = 375 джаула

3. Автомобил с маса 2000 кг намалява скоростта си от 10 м/с на 5 м/с. Каква е работата, извършена от автомобила?

Известни:

Маса на автомобила (m) = 2000 kg

Начална скорост (v₂o ₎ = 10 m/s

Крайна скорост (vt ₎ = 5 m/s

Търси се: мрежа

решение:

Мрежа:

W _нето = Δ EK

W _net = ½ m (v _t ² – v _o ² )

W _нето = ½ (2000)(5 ² – 10 ² )

W _нето = (1000)(25 – 100)

W _нето = (1000)(-75)

W _нето = -75 000 джаула

Знакът минус показва, че посоката на изместване е противоположна на посоката на сумираната сила.

4. Постоянна сила от 60 N, приложена върху обект с маса 10 kg в продължение на 12 секунди. Началната скорост на обекта е 6 m/s, а посоката на обекта е същата като посоката на силата.

(1) Работата, извършена върху обекта, е 30 240 джаула

(2) Крайната кинетична енергия е 30 240 джаула

(3) Мощността е 2,520 вата

(4) Увеличението на кинетичната енергия на обекта е 180 джаула.

Правилните твърдения са…

Известни:

Сила (F) = 60 N

Времеви интервал (t) = 12 секунди

Маса на обекта (m) = 10 kg

Начална скорост (v₂o ₎ = 6 m/s

Търсят се: Правилните твърдения

решение:

Ускорение на обекта:

∑F = mA

60 = 10 а

a = 60 / 10 = 6 м/ ^с²

Крайната скорост:

v _t = v _o + при

v _t = 6 + (6)(12)

vt = 6 + ₇₂

v _t = 78 м/с

Разстоянието , изминато за 12 секунди:

s = v _o t + 1/2 при ²

s = (6)(12) + 1/2 (6)(12) ²

s = 72 + (3)(144)

s = 72 + 432

s = 504 метра

(1) Работа, извършена със сила

W = Fs = (60)(504) = 30 240 джаула

(2) Крайната кинетична енергия

KE = 1/2 mv _t ² = 1/2 (10)(78) ² = (5)(6084) = 30 420 джаула

(3) Мощност

P = W / t = 30 240 / 12 = 2 520 джаула/секунда

(4) Увеличението на кинетичната енергия

ΔKE = 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)

ΔKE = 30 240 джаула

[ирп]

5. По-голямата работа се извършва от обект номер…

решение:

Нетна работа = промяна на кинетичната енергия

W _net = ½ m (v _t ² – v _o ² )

По-голямата работа:

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

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

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

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

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

6. Автомобил с маса 4000 кг се движи по права линия със скорост 25 м/с. Автомобилът е забавен, така че крайната му скорост е 15 м/с. Каква е работата, извършена от автомобила?

Известни:

Маса (m) = 4000 кг

Началната скорост (v₂o ₎ = 25 m/s

Крайната скорост (vt ₎ = 15 m/s

Търси се : Довършителни работи по колата

решение:

W _net = ½ m (v ^t² _– v _o² ⁾ = ½(4000)(15² ^-25² ) ⁼ (2000)(225-625) = (2000)(-400) = -800 000 джаула = -800 kJ

[ирп]

7. Топка с тегло 0.1 кг е хвърлена хоризонтално със скорост 6 м/с от височина 5 метра. Ако ускорението на гравитацията е 10 м/с² ^, каква е кинетичната енергия на топката на височина 2 метра?

Известни:

Маса (m) = 0.1 кг

Промяната във височината (h) = 5 м – 2 м = 3 метра

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се: Кинетичната енергия на височина 2 метра.

решение:

Движението на снаряда може да се разбере чрез анализ на хоризонталните и вертикалните компоненти на движението поотделно. Движението в хоризонтална посока се анализира като движение с постоянна скорост , а движението във вертикална посока се анализира като движение на свободно падане или вертикално движение.

Началната механична енергия = гравитационната потенциална енергия.

PE = mgh = (0.1)(10)(3) = 3 джаула.

Крайната механична енергия = кинетичната енергия.

KE = 3 джаула.

8. Автомобил с маса 1000 кг се ускорява от състояние на покой и се движи със скорост 5 м/с. Каква е работата, извършена от автомобила?

Известни:

Маса (m) = 1000 кг

Начална скорост (v₂o ₎ = 0

Крайна скорост (vt ₎ = 5 m/s

Търси се: Работа (W) извършвана с кола

решение:

W _net = ½ m (v _t ² – v _o ² )

Работа, извършена с кола:

W _нето = ½ (1000)(5 ² – 0 ² ) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12 500 джаула

[ирп]

9. Топка с маса 500 грама е хвърлена вертикално нагоре от повърхността на земята с начална скорост 10 m/s² ^. Ускорението на гравитацията е 10 ms⁻² ^. Каква е работата, извършена от силата на теглото, когато топката достигне максималната височина?

Известни :

Маса на топката (m) = 500 грама = 0.5 кг

Начална скорост (v₂o ₎ = 10 m/ ^s²

Крайна скорост (vt ₎ = 0 (скорост в най-високата точка)

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се: Работа (W) според теглото

решение:

Нетната работа, извършена от нетна сила върху обект = промяната в кинетичната енергия.

W _net = ΔEK = EK _t – EK _o

Wnet = ½ mv _t ² – ½ mv _o ² = ½ m (v _t ² – v _o ² )

KE _t = крайна кинетична енергия, KE _o = начална кинетична енергия, m = маса на обекта, v _t = крайна скорост на обекта, v _o = начална скорост на обекта.

Мрежа:

W _net = ½ m (v _t ² – v _o ² ) = ½ (0.5)(0 ² – 10 ² )

W _нето = (0.25)(-100) = -25 джаула

Знакът минус показва, че посоката на преместване е противоположна на теглото на топката. Посоката на топката е вертикална, а посоката на теглото е вертикална.

10. Обект с маса 1 кг пада свободно с разлика във височината = 2.5 метра. Ускорението на гравитацията е 10 ms ^-2 . Каква е работата, извършена върху обекта?

Известни:

Маса на топката (m) = 1 kg

Начална скорост (v₂o ₎ = 0 m/s

Височина (h) = 2.5 метра

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се: Нетна работа по време на изместване

решение:

Крайна скорост на топката (v _t )

Изчислено с помощта на уравнението за свободно падане. Известно: Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/s² ^, Промяната във височината на топката (h) = 2.5 метра. Търсена е: Крайна скорост.

v _t ² = 2 gh = 2(10)(2.5) = 2(25)

v _t = √2(25)

v _t = 5√2

Нетна работа = промяната в кинетичната енергия

W _net = ΔEK = ½ m (v _t ² – v _o ² ) = ½ (1){(5√2) ² – 0 ² }

W _нето = ½ (25)(2) = 25 джаула

[ирп]

11. Обект с маса 2 кг се движи със 72 км/час. След като измине 400 метра, крайната му скорост е 144 км/час. Ускорението на гравитацията е 10 ms⁻² ^. Намерете извършената работа.

Известни:

Маса на обекта (m) = 2 kg

Начална скорост (v _o ) = 72 км/час = 20 м/с

Крайна скорост (vt ₎ = 144 км/ч = 40 м/с

Разстояние (s) = 400 метра

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се: Мрежата

решение:

Нетната работа = промени в кинетичната енергия

W _net = ΔEK = ½ m (v _t ² – v _o ² ) = ½ (2)(40 ² – 20 ² }

W _нето = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 джаула

12. Обект с маса 2 кг се движи със скорост 2 ms ^–1 . Извършената работа върху обекта е 21 джаула. Каква е крайната скорост на обекта?

Известни:

Маса (m) = 2 кг

Начална скорост (v₂o ₎ = 2 m/s

Работа (W) = 21 джаула

Търсена: крайна скорост ( _vt )

решение:

W _нето = ΔEK

W _net = 1/2 mv _t² ^- 1/2 ^mv _o²

W _net = 1/2 m (v _t ² – v _o ² )

21 = 1/2 (2) (v _t ² – 2 ² )

21 = (v _t ² – 2 ² )

21 = v _t ² – 4

v/ ^t² ₌ 21 + 4 = 25

v _t = √25

v _t = 5 м/с

[ирп]

1 3. Постоянна сила от 8 N действа върху обект с маса 16 kg. Ако обектът първоначално е в покой, определете скоростта му, след като силата действа върху него в продължение на 4 секунди.

Известни:

Постоянна сила (F) = 8 Нютона

Маса на обекта (m) = 16 kg

Начална скорост на обекта (v _o ) = 0 m/s

Интервал от време, през който силата действа върху обекта (t) = 4 секунди

Желана: Крайна скорост (v _t )

решение:

Работа = Промяната в кинетичната енергия

W = Краен KE – Начален KE

W = ½ mv ^t² _– ½ ^mv _o²

W = ½ mv _t² ^– 0

W = ½ mv _t² —— Уравнение ¹

Работа = Сила x Преместване

W = F d

Ш = 8 дни

Използвайте уравнението на неравномерно линейно движение по-долу, за да изчислите преместването (d):

d = v _o t + ½ при ²

d = преместване, v _o = начална скорост, t = интервал от време, a = ускорение

d = 0 + ½ при ² = ½ при ² —-> a = (v _t – v _o ) / t = v _t / t

d = ½ (v _t / t) ^t²

^d = ½ (vt ₎ t

Променете преместването (d) в уравнението на работата с преместването (d) в това уравнение:

Ш = 8 дни

W = 8(1/2)(v _t )(t)

W = (4)(v _t )(t) —— уравнение 2

Уравнение 1 = Уравнение 2

W = W

½ mv _{t² = (} ⁴ )(v _t )(t)

½ mv _t = (4)(t)

½ (16)(vt ₎ = 4(4)

8 v _t = 16

v _t = 16 / 8

v _t = 2 метра/секунда

14. За да увеличите скоростта на даден обект 2 пъти спрямо началната скорост, определете необходимата работа в процеса…

Известни:

Маса на обекта (m) = 1 kg

Начална скорост (v₂o ₎ = 1 m/s

Крайна скорост (vt ₎ = 2 x начална скорост = 2 x 1 = 2 m/s

Търси се: Работа

решение:

Началната кинетична енергия:

KE първоначално = ½ mv _o ² = ½ (1)(1) ² = ½ (1)(1) = ½ (1) = 0.5

Крайната кинетична енергия, когато скоростта на обекта стане 2 пъти началната му скорост:

Крайно TO = ½ mv _t ² = ½ (1)(2) ² = ½ (4) = 2

Теорема за работата и кинетичната енергия:

Работа = Промяната в кинетичната енергия

Работа = Крайната кинетична енергия – началната кинетична енергия

Работа = 2 – 0.5

Работа = 1.5

Началната кинетична енергия = 0.5

Работа = 3 x 0.5 = 1.5

Необходима е работа 3 пъти началната му кинетична енергия.

15. Автомобил с маса 1500 кг се движи със скорост 36 км/час по линеен и гладък хоризонтален път. Автомобилът е ускорил до 72 км/час. Определете работата, необходима за ускоряване на автомобила.

Известни:

Маса на автомобила (m) = 1500 kg

Начална скорост на автомобила (v _o ) = 36 км/час = 36 000 метра / 3600 секунди = 10 метра/секунда

Крайна скорост на автомобила (v _t ) = 72 км/час = 72 000 метра / 3600 секунди = 20 метра/секунда

Търси се: Необходима работа за ускоряване на автомобила

решение:

Теорема за работата и кинетичната енергия:

W = EK краен – EK начален

W = ½ mv _t ² – ½ mv _o ² = ½ m (v _t ² –v _o ² )

W = ½ (1500)( ^20² – ^10² )

W = ½ (1500)(400 – 100)

W = ½ (1500)(300)

W = (1500)(150)

W = 225 000 джаула

16. Обект с маса 2 кг първоначално се движи със скорост 72 км.ч ^-1 . След като се е придвижил по хоризонтален прав път на разстояние 400 м, скоростта на обекта е 144 км.ч ^-1 . Определете общата работа върху обекта.

Известни:

Маса на обекта (m) = 2 kg

Начална скорост (v _o ) = 72 км/ч = 72 000 метра / 3600 секунди = 20 м/с

Крайна скорост (v _t ) = 144 км/ч = 144 000 метра / 3600 секунди = 40 м/с

Преместване на обекта = 400 метра

Търси се: Мрежова работа по обекта

решение:

Теоремата за работата и кинетичната енергия гласи, че нетната работа действа върху обекта по същия начин, както промяната на кинетичната енергия на обекта.

W нето = ДО крайно – ДО начално

W net = ½ mv ^t² _– ½ ^mv _o²

W net = ½ m (v _t ² – v _o ² )

W нето = ½ (2)(40 ² – 20 ² )

W нето = 1600 – 400

W нето = 1200 джаула

Описание:

W = Работа, KE = кинетична енергия

Кинетична енергия

17. Куршум с маса 10 грама, движещ се с постоянна скорост 100 м/с. Каква е кинетичната енергия на куршума?

Известни:

Маса на куршума (m) = 10 грама = 10/1000 килограма = 1/100 килограма = 0.01 килограма

Скорост на куршума (v) = 100 метра/секунда

Търси се: Кинетична енергия

решение:

KE = 1/2 ^mv²

KE = 1/2 (0,01 кг)(100 м/с) ^²

KE = 1/2 (0,01 kg) (10 000 m ² /s ² )

KE = (0,01 kg) (5000 m ² /s ² )

KE = 50 kg ^m² / ^s²

KE = 50 джаула

[wpdm_package id='1191']

1. Работа, извършена от сила, задачи и решения
2. Проблеми с кинетичната енергия и техните решения
3. Проблеми и решения на принципите на работа-механична енергия
4. Проблеми с гравитационната потенциална енергия и решения
5. Потенциална енергия на задачите за еластични пружини и решенията им
6. Проблеми със захранването и решения
7. Приложение на запазването на механичната енергия за движение при свободно падане
8. Приложение на запазването на механичната енергия за движение нагоре и надолу при свободно падане
9. Приложение на закон за запазване на механичната енергия за движение по крива повърхност
10. Приложение на закона за запазване на механичната енергия за движение по наклонена равнина
11. Приложение на запазването на механичната енергия за движение на снаряд

Прочетете повече

1. Човек дърпа блок на разстояние 2 м по хоризонтална повърхност с постоянна сила F = 20 N. Определете работата, извършена от сила F, действаща върху блока.

Известни:

Сила (F) = 20 N

Изместване (s) = 2 м

Ъгъл (θ ) = 0

Търси се : Работа (W)

решение:

W = F d cos θ = (20)(2)(cos 0) = (20)(2)(1) = 40 джаула

[ирп]

2. Сила F = 10 N действа върху кутия с дължина 1 m по хоризонтална повърхност. Силата действа под ъгъл 30 ^° , както е показано на фигурата по-долу. Определете работата, извършена от сила F!

Известни :

Сила (F) = 10 N

Хоризонталната сила (F _x ) = F cos 30 ^o = (10)(0.5√3) = 5√3 N

Изместване (d) = 1 метър

Търси се : Работа (W) ?

Решение :

W = F _x d = (5√3)(1) = 5√3 джаула

3. Тяло пада свободно от покой от височина 2 м. Ако ускорението на гравитацията е 10 м/с² ^, определете работата, извършена от силата на гравитацията!

Известни:

Маса на обекта (m) = 1 kg

Височина (в) = 2 м

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Търси се: Работа, извършена от силата на гравитацията (W)

решение:

W = F d = wh = mgh

W = (1)(10)(2) = 20 джаула

W = работа, F = сила, d = разстояние, w = тегло , h = височина, m ​​= маса, g = ускорение на гравитацията.

[ирп]

4. Предмет с маса 1 кг е прикрепен към пружина, така че е удължен с 2 см. Ако ускорението на гравитацията е 10 m/s² ^, определете (а) константата на пружината (б) работата, извършена от силата на пружината върху предмета

Известни:

Маса (m) = 1 кг

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m/ ^s²

Удължение (x) = 2 см = 0.02 м

Тегло (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 kg m/s² ⁼ 10 N

Търси се: Константа на пружината и работа, извършена от силата на пружината

решение:

(a) Пружинна константа

Формула на закона на Хук :

F = kx.

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

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

k = 500 N/m

(б) работа, извършена от силата на пружината

W = – ½ kx ²

W = – ½ (500)(0.02) ^²

W = – (250)(0.0004)

W = -0.1 джаула

Знакът минус показва, че посоката на силата на пружината е противоположна на посоката на изместване на обекта.

[ирп]

5. Сила F = 10 N ускорява кутия с преместване 2 m. Подът е неравен и упражнява сила на триене F _k = 2 N. Определете нетната работа, извършена върху кутията.

Известни:

Сила (F) = 10 N

Сила на кинетично триене (Fk ₎ = 2 N

Изместване (d) = 2 м

Търси се: Мрежа (W _net )

решение:

Работа, извършена от сила F:

W ₁ = F d cos 0 = (10)(2)(1) = 20 джаула

Работа, извършена от силата на кинетичното триене (Fk ₎ :

W² ₌ Fkd = (2)(2)(cos180) = (2)(2)(-1) = -4 _джаула

Мрежа:

W _нето = _W1 – _W2

W _нето = 20 – 4

W _нето = 16 джаула

6. Каква е работата, извършена от сила F върху блока.

Известни:

Сила (F) = 12 нютона

Изместване (d) = 4 метра

Търси се: Работа (W)

решение:

W = F d = (12 нютона)(4 метра) = 48 N m = 48 джаула

[ирп]

7. Блок е избутван със сила 200 N. Преместването на блока е 2 метра. Каква е работата, извършена върху блока?

Известни:

Сила (F) = 200 нютона

Изместване (d) = 2 метра

Търси се: Работа (W)

решение:

Работа:

W = F s

W = (200 нютона)(2 метра)

W = 400 Nm

W = 400 джаула

8. Шофьорът на седана иска да паркира колата си точно на 0.5 м пред камиона, който е на 10 м от позицията на седана. Каква е работата, необходима на седана?

Известни:

Изместване (d) = 10 метра – 0.5 метра = 9.5 метра

Сила (F) = 50 нютона

Търси се: Работа (W)

решение:

W = F s

W = (50 нютона)(9.5 метра)

W = 475 Nm

W = 475 джаула

[ирп]

9.

Работа, извършена от Том и Джери, за да може колата да се премести на разстояние до 4 метра. Силите, упражнявани от Том и Джери, са 50 N и 70 N.

Известни:

Изместване (s) = 4 метра

Нетна сила (F) = 50 нютона + 70 нютона = 120 нютона

Търси се: Работа (W)

решение:

W = F s = (120 нютона)(4 метра) = 480 N m = 480 джаула

10. Шофьор тегли кола, така че колата се премести на разстояние 1000 см. Каква е работата, извършена върху колата?

Известни:

Сила (F) = 250 нютона

Изместване (s) = 1000 см = 1000/100 метра = 10 метра

Търси се: Работа (W)

решение:

W = F s = (250 нютона)(10 метра) = 2500 N m = 2500 джаула

11. Въз основа на фигурата по-долу, ако работата, извършена от нетната сила, е 375 джаула, определете преместването на обекта.

Известни:

Работа (W) = 375 джаула

Нетна сила ( ΣF) = 40 N + 10 N – 25 N = 25 Нютона ( надясно )

Търси се: Изместване ( d )

решение:

Уравнението на работата:

W = F s

Преместване на обекта:

d = W / F = 375 джаула / 25 нютона

d = 15 метра s

12. Дейностите по-долу , които не вършат работа, са …

A. Бутане на предмет до 10 метра

Б. Бутане на кола, докато тя се задвижи

C. Бутане на стена

Г. Издърпа кутия

решение:

Уравнението на работата:

W = ΣF s

W = работа , F = сила , d = преместване

Въз основа на горната формула, работата се извършва от сила и има изместване.

Правилният отговор е C.

1 3. Андрей бута предмет със сила 20 N, така че предметът се движи по кръгово движение с радиус 7 метра. Определете работата, извършена от Андрей за двукратно кръгово движение.

A. 158 400 джаула

Б. 950 400 джаула

C. 5 860 800 джаула

Г. 9 504 000 джаула

решение:

Ако човекът избута инвалидната количка два пъти кръгово, тогава човекът и инвалидната количка се връщат в първоначалното си положение, така че изместването на човека е нулево.

Преместването = 0, следователно работата = 0.

Правилният отговор е А.

14. Някой бута предмет върху пода със сила 350 N. Подът упражнява сила на триене от 70 N. Определете работата, извършена от силата, за да премести предмета на разстояние 6 метра.

А. 45 Й

Б. 72 Й

Около 14 400 Дж

D. 52 800 J

Известни:

Силата на натиск (F) = 350 нютона

Сила на триене ( _Ffric ) = 70 нютона

Преместване на обекта (s) = 6 метра

Търси се: Работа (W)

решение:

Върху обекта действат две сили: сила на избутване (F) и сила на триене (Ffric ₎ . Силата на избутване има същата посока като преместването на обекта, защото силата на избутване извършва положителна работа. От друга страна, силата на триене има обратна посока с преместването на обекта, така че силата на триене извършва отрицателна работа.

Работа, извършена от силата на натиск:

W = F d = (350 нютона)(6 метра) = 2100 нютон-метра = 2100 джаула

Работа, извършена от силата на триене:

W = – (F _fric )(s) = – (70 нютона)(6 метра) = – 420 нютон-метра = – 420 джаула

Мрежата:

W нето = 2100 джаула – 420 джаула

W нето = 1680 джаула

Правилният отговор е C.

15. Обект е избутван от хоризонтална сила от 14 нютона върху неравен под със сила на триене от 10 нютона. Определете нетната работа от преместването на обекта на разстояние 8 метра.

A. 158 400 джаула

Б. 950 400 джаула

C. 5 860 800 джаула

Г. 9 504 000 джаула

Известни:

Сила на натиск (F) = 14 нютона

Сила на триене ( _Ffric ) = 10 нютона

Преместване на обекта (d) = 8 метра

Търси се: Работа (W)

решение:

Върху обект действат две сили: сила на натиск (F) и сила на триене (Ffric ₎.

Силата на натиск има същата посока като преместването на обекта, така че силата на натиск извършва положителна работа. От друга страна, силата на триене има обратна посока на преместването на обекта, така че силата на триене извършва отрицателна работа.

Работа, извършена от силата на натиск:

W = Fs = (14 нютона)(8 метра) = 112 нютон метра = 112 джаула

Работа, извършена от силата на триене:

W = – (F _фрик )(s) = – (10 нютон)(8 метра) = – 80 нютон метра = – 80 джаула

Мрежата:

W нето = 112 джаула – 80 джаула

W нето = 32 джаула

Правилният отговор е C.

16. Определете нетната работа въз основа на фигурата по-долу.

A. 158 400 джаула

Б. 950 400 джаула

C. 5 860 800 джаула

Г. 9 504 000 джаула

решение:

Работа = Сила (F) x преместване (d)

Работа = Площ на триъгълник 1 + площ на правоъгълник + площ на триъгълник 2

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

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

Работа = (20)(3) + 240 + (20)(3)

Работа = 60 + 240 + 60

Работа = 360 джаула

Правилният отговор е А.

17. Парче дърво с дължина 60 см е забити вертикално в земята. Дървото се удря с чук с тегло 10 кг от височина 40 см над горната част на дървото. Ако средната сила на съпротивление на земята е 2 x 10³ N ^и ускорението, дължащо се на гравитацията, е 10 m/s² ^, тогава дървото ще потъне изцяло в земята след… удара.

А. 4

Б. 16

В. 28

D. 30

Известни:

Маса на чука (m) = 10 kg

Ускорение на гравитацията (g) = 10 m ^/ s²

Тегло на чука (w) = mg = (10)(10) = 100 kg m/ ^s²

Преместване на чука преди удар по дървото (d) = 40 см = 0.4 метра

Съпротивлението на дървесината (F) = 2 x 10³ ^N = 2000 N

Дължина на дървото (s) = 60 см = 0.6 метра

Търси се: Дървото ще влезе изцяло в земята след... удари.

решение:

Работата, извършена върху чука, когато той се премести на разстояние 0.4 метра, е:

W = F d = ws = (100 N)(0.4 м) = 40 Nm = 40 джаула

Работа, извършена от силата на съпротивление на земята:

W = F d = (2000 N)(0.6 м) = 1200 Nm = 1200 джаула

Дървото ще влезе изцяло в земята след... удари.

1200 джаула / 40 джаула = 30

Верният отговор е Д.

[wpdm_package id='1192']

1. Работа, извършена от сила, задачи и решения
2. Проблеми с кинетичната енергия и техните решения
3. Проблеми и решения на принципите на работа-механична енергия
4. Проблеми с гравитационната потенциална енергия и решения
5. Потенциална енергия на задачите за еластични пружини и решенията им
6. Проблеми със захранването и решения
7. Приложение на запазването на механичната енергия за движение при свободно падане
8. Приложение на запазването на механичната енергия за движение нагоре и надолу при свободно падане
9. Приложение на закон за запазване на механичната енергия за движение по крива повърхност
10. Приложение на закона за запазване на механичната енергия за движение по наклонена равнина
11. Приложение на запазването на механичната енергия за движение на снаряд

Прочетете повече

1. Разстоянието на Земята от Слънцето е 149.6 x 10⁶ ^км , а периодът на въртене на Земята около своята ос е 1 година. Изчислете ^T² / ^r³

Известни:

T = 1 година, r = 149.6 x ^10⁶ км

Търси се : T² ^/ r³ ⁼ … ?

Решение :

k = T² / r³ = 1² / (149.6 x 10⁶)³ = 1 / (3348071.9 x 10¹⁸) = 2.98 x 10^-25 година²/ км³

[ирп]

2. Универсална константа (G) = 6.67 x 10⁻¹⁴ ^{Nm² /} kg² и ^{слънчевата} 1.99 x 10⁻¹⁴ ^kg.

[ирп]

3. Средното разстояние на Земята от Слънцето е 149.6 x 10⁶ ^км , а средното разстояние на Меркурий от Слънцето е 57.9 x 10⁶ ^км . Периодът на въртене на Земята е 1 година, какъв е периодът на въртене на Меркурий?

Известни:

r на Земята = 149.6 x 10 ⁶ км

r на живак = 57.9 x 10 ⁶ км

T на Земята = 1 година

Търси се: T живак?

решение:

[wpdm_package id='953']

1. Проблеми и решения на закона за всемирното привличане на Нютон
2. Гравитационни сили, проблеми с теглото и решения
3. Проблеми с ускорението, дължащо се на гравитацията, и решения
4. Проблеми и решения на геосинхронните спътници
5. Проблеми и решения на закона на Кеплер проблеми и решения

Прочетете повече

1. Каква е височината на геосинхронен спътник над земната повърхност?

G = универсална константа = 6.67 x ^10⁻¹⁴ N ^m² / ^kg²

M = Масата на Земята = 5.97 x ^10²⁴ кг

T = 24 часа = 24 (3600 секунди) = 86,400 4 секунди = 8.64 x ^10⁴ секунди

Решение

Височина на спътника над земната повърхност = 4.22 x 10⁻⁷ ^m = 4.22 x 10⁻⁷ ^km = 42 200 km

Височина на спътника над земната повърхност = 6.38 x 10⁶ ^m = 6.38 x ^10⁶ km = 6380 km

Височината на спътника над земната повърхност = разстоянието на спътника от центъра на Земята – радиусът на Земята

Височина на спътника над земната повърхност = 42 200 км – 6380 км

Височина на спътника над земната повърхност = 35 820 км

[ирп]

2. Каква е скоростта на геосинхронен спътник?

Универсална константа (G) = 6.67 x ^10⁻¹⁴ N ^m² / ^kg²

Масата на Земята (m _E ) = 5.97 x 10 ²⁴ kg

Разстоянието между спътника и центъра на Земята (r) = 4.22 x ^10⁻⁷ m

Решение

или използвайте това уравнение

[wpdm_package id='949']

1. Проблеми и решения на закона за всемирното привличане на Нютон
2. Гравитационни сили, проблеми с теглото и решения
3. Проблеми с ускорението, дължащо се на гравитацията, и решения
4. Проблеми и решения на геосинхронните спътници
5. Проблеми и решения на закона на Кеплер проблеми и решения

Прочетете повече

1. Разстоянието между човек с тегло 40 кг и човек с тегло 30 кг е 2 м. Каква е големината на гравитационната сила, която всеки от тях упражнява върху другия? Универсална константа = 6.67 x 10 ^-11 N m ² / kg ²

Известни:

m1 = ₄₀ кг, m2 ₌ 30 кг, r = 2 м, G = 6.67 x ^10⁻¹1 N ^m² / ^kg²

Търси се: големината на гравитационната сила (F)?

решение:

[ирп]

2. Разстоянието между Земята и Луната (r) е 3.84 x 10⁶ ^m . Каква е големината на гравитационната сила, която всяка от тях упражнява върху другата?

Известни:

Масата на Земята (m _E ) = 5.97 x 10 ²⁴ kg

Масата на Луната (m _M ) = 7.35 x 10 ²² kg

Разстоянието между центъра на Земята и центъра на Луната (r) = 3.84 x ^10⁶ m

Универсална константа (G) = 6.67 x ^10⁻¹⁴ N ^m² / ^kg²

Търси се: Големината на гравитационната сила (F)

решение:

[ирп]

3. На какво разстояние от Земята величината на гравитационната сила на Земята и Луната е нула?

Известни:

Масата на Земята = 5.97 x ^10²⁴ кг

Масата на Луната = 7.35 x ^{10^22} кг

Разстоянието между центъра на Земята и центъра на Луната (r) = 3.84 x ^10⁶ m.

Универсална константа ( G) = 6.67 x ^10⁻¹⁴ N ^m² / ^kg²

Търси се: разстояние от Земята

решение:

Нетната гравитационна сила е нула.

Използвайте квадратична формула:

А = – 6.35

B = –7.68 x ^10⁻⁶

C = 87.76 x ^10⁻¹⁴

 

[wpdm_package id='955']

1. Проблеми и решения на закона за всемирното привличане на Нютон
2. Гравитационни сили, проблеми с теглото и решения
3. Проблеми с ускорението, дължащо се на гравитацията, и решения
4. Проблеми и решения на геосинхронните спътници
5. Проблеми и решения на закона на Кеплер проблеми и решения

 

Прочетете повече