Primjena zakona o očuvanju mehaničke energije za vertikalno kretanje u slobodnom padu – problemi i rješenja

1. Osoba baca kamen mase 1 kg prema gore brzinom od 2 m/s dok stoji na rubu litice tako da kamen može pasti do podnožja litice 40 metara niže. Kolika je kinetička energija kamena na 10 metara iznad tla? Ubrzanje gravitacije g = 10 m/ ^s².

Poznato:

Masa (m) = 1 kg

Početna brzina (v _o ) = 2 m/s

Promjena visine = 40 – 10 = 30 metara

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Traži se: kinetička energija kamena na visini od 10 metara iznad tla

Rešenje:

Početna mehanička energija

Početna gravitacijska potencijalna energija (EP) = mgh = (1)(10)(30) = 300 Džula

Početna kinetička energija (KE) = ½ mv _o ² = ½ (1)(2) ² = ½ (4) = 2 Džula

Početna mehanička energija = početna gravitacijska potencijalna energija + početna kinetička energija = 300 + 2 = 302 Džula.

Konačna mehanička energija

Konačna mehanička energija = konačna kinetička energija = početna gravitacijska potencijalna energija + početna kinetička energija = 300 + 2 = 302 Džula.

[irp]

2. Osoba baca predmet mase 1 kg uvis početnom brzinom od 10 m/s. Odredite (a) gravitacijsku potencijalnu energiju na maksimalnoj visini (b) maksimalnu visinu.

Ubrzanje usljed gravitacije je 10 m/ ^s²

Poznato:

Masa (m) = 1 kg

Početna brzina (v _o ) = 10 m/s

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Traži se : gravitacijska potencijalna energija na maksimalnoj visini i maksimalna visina

Rešenje:

(a) gravitacijska potencijalna energija na maksimalnoj visini

Početna mehanička energija:

Početna mehanička energija (ME) = početna kinetička energija (KE) = ½ mv _o ² = ½ (1)(10) ² = ½ (100) = 50 Džula.

Konačna mehanička energija:

Konačna mehanička energija (ME) = gravitacijska potencijalna energija (PE)

Princip očuvanja mehaničke energije:

Početna mehanička energija = konačna mehanička energija

KE = PE

50 = PE

Gravitacijska potencijalna energija je 50 džula.

(b) Maksimalna visina

PE = mgh

50 = (1)(10) sati

50 = 10 sati

h = 50 / 10 = 5 metara

Maksimalna visina je 5 metara iznad tla.

[wpdm_package id='1174′]

1. Problemi i rješenja rada sile
2. Problemi i rješenja radne kinetičke energije
3. Problemi i rješenja principa rada i mehaničke energije
4. Problemi i rješenja gravitacione potencijalne energije
5. Problemi i rješenja potencijalne energije elastičnih opruga
6. Problemi s napajanjem i rješenja
7. Primjena zakona o očuvanju mehaničke energije za kretanje slobodnog pada
8. Primjena očuvanja mehaničke energije za kretanje gore i dolje pri slobodnom padu
9. Primjena zakona očuvanja mehaničke energije za kretanje po zakrivljenoj površini
10. Primjena zakona o očuvanju mehaničke energije za kretanje po nagnutoj ravni
11. Primjena zakona očuvanja mehaničke energije za kretanje projektila