Exemples de preguntes sobre energia cinètica i treball de física

5 exemples de preguntes sobre energia cinètica i treball de física

1. Un cotxe amb una massa de 5000 kg està inicialment estacionari i després es mou a una velocitat de 20 m/s. Determineu el treball total realitzat sobre el cotxe...
Discussió
És conegut :
Massa (m) = 5000 kg
Velocitat inicial (v_o) = 0 m/s (inicialment el cotxe està aturat)
Velocitat final (v)_t) = 20 m/s
Preguntat Esforç total
Jawab :
Teorema del treball-energia cinètica afirma que el treball total és igual al canvi d'energia cinètica. Matemàticament:
Esforç total:
W_total = ½ m (v_t² - v_o²)
W_total = ½ (5000)(20² - 0²)
W_total = (2500)(400 – 0)
W_total = (2500)(400)
W_total = 1000.000
El treball total és de 1000.000 joules.

2. Un objecte amb una massa de 10 kg es mou inicialment a una velocitat de 5 m/s. Un moment després, l'objecte es mou a una velocitat de 10 m/s. Determineu el treball total realitzat sobre l'objecte.
Discussió
És conegut :
Massa de l'objecte (m) = 10 kg
Velocitat inicial (v_o) = 5 m/s
Velocitat final (v)_t) = 10 m/s
Preguntat : esforç total
Jawab :
Esforç total:
El treball total és de 375 joules.

3. Un cotxe amb una massa de 2000 kg es mou a una velocitat horitzontal de 10 m/s. De sobte, el conductor redueix la velocitat del cotxe a 5 m/s. El treball realitzat pel conductor sobre el cotxe és...
Discussió
És conegut :
Massa del cotxe (m) = 2000 kg
Velocitat inicial (v_o) = 10 m/s
Velocitat final (v)_t) = 5 m/s
Preguntat : esforç total
Jawab :
Esforç total:
El treball total és de 75.000 joules.
Un signe negatiu significa que la força resultant que actua sobre el cotxe és en la direcció oposada al desplaçament del cotxe. El treball negatiu també significa que l'energia cinètica del cotxe disminueix.

4. Un cotxe amb una massa d'1 tona està inicialment estacionari. Un moment després, es mou a una velocitat de 10 m/s. La quantitat de treball realitzat pel motor del cotxe és...
A. 1.000 Joules
B. 10.500 joules
C. 15.000 joules
D. 25.000 joules
E. 50.000 joules
Discussió:
És conegut :
m = 1 tona = 1000 kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10 m/s
Preguntat :
Esforç (W) ?
Jawab :
Treball = canvi d'energia cinètica

Canvi d'energia cinètica :
= ½ m(v)_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 kg m²/s² = 50.000 Joules
Així doncs, W = 50.000 Joules
La resposta correcta és E.

5. Una taula amb una massa de 10 kg està inicialment estacionària sobre un terra llis, després s'empeny durant 10 segons perquè es mogui en línia recta amb una acceleració de 2 m/s.²La magnitud de l'esforç que es va dur a terme va ser...
A. 2000 Joules
B. 3000 joules
C. 6000 joules
D. 8000 joules
E. 9000 joules
Discussió:
És conegut :
m = 10 kg, t = 10 segons, v_o = 0, a = 2 m/s²a_t =?
Preguntat :
Esforç (W) ?
Jawab :
Calcula la velocitat final (v)_t):
v_t = v_o + a = 0 + (2)(10) = 20 m/s

Treball = canvi d'energia cinètica

Canvi d'energia cinètica :
= ½ m(v)_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 Joules
Així doncs, W = 2000 Joules
La resposta correcta és A.