9 příkladů obchodních otázek
1. Na kváder působí síla 20 Newtonů, dokud se kváder nepohne o vzdálenost 2 metrů. Práce, kterou síla F vykoná na kvádru, je…
Diskuse
Je známo :
Síla (F) = 20 N
Posun (s) = 2 metry
Úhel = 0 (směr síly je stejný jako směr posunutí nebo směr síly se shoduje se směrem posunutí, takže úhel mezi silou a posunutím je nulový)
Zeptal se Úsilí (W)
Jawab :
Catatan:
Pokud je směr síly stejný jako směr posunutí, vypočítejte práci pomocí vzorce W = F s, bez nutnosti připočítávání cos sýkorka.
2. Předmět stojí na hladkém povrchu podlahy. Na předmět působí síla F = 10 N, která svírá s ním úhel 30o proti povrchu podlahy. Pokud se těleso posune o 1 metr, jakou práci vykoná síla F působící na těleso?
Diskuse
Je známo :
Síla (F) = 10 Newtony
Síla ve směru posunutí (Fx) = F cos 30o = (10)(0,5√3) = 5√3 Newtonů
Posun (s) = 1 metry
Zeptal se úsilí (W) ?
Jawab :
W = Fx s = (5√3)(1) = 5√3 Joule
3. Předmět o hmotnosti 1 kg volně padá z výšky 2 metrů. Pokud je gravitační zrychlení 10 m/s2, určete práci, kterou gravitační síla vykoná na tělese!
Diskuse
Je známo :
Hmotnost objektu (m) = 1 kg
Výška (v) = 2 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/s2
Zeptal se Práce vykonaná gravitační silou na tělese (W)
Jawab :
Směr gravitační síly neboli tíhy (w) je svisle dolů, směr posunutí objektu (s) je také svisle dolů, takže gravitační síla je ve stejném směru jako posunutí objektu.
W = F s = wh = mgh
W = (1)(10)(2) = 20 Joulů
4. Pružina je zavěšena se závažím o hmotnosti 1 kg tak, že se její délka zvětší o 2 cm. Pokud je tíhové zrychlení 10 m/s2, určete (a) tuhost pružiny (b) práci, kterou pružina vykoná na zatížení
Diskuse
Je známo :
Hmotnost (m) = 1 kg
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/s2
Zvětšení délky pružiny (x) = 2 cm = 0,02 metru
Zeptal se : konstanta pružiny a práce vykonaná silou pružiny
Jawab :
(a) Konstanta pružiny
Hookeův zákon :
F = k x.
Pro výpočet tuhosti pružiny obráceně postupujte podle tohoto vzorce:
k = F / x = w / x = mg / x
k = (1)(10) / 0,02 = 10 / 0,02
k = 500 Newtonů/metr
(b) Práce vykonaná silou pružiny
Š = – ½ kx2
W = – ½ (500)(0,02)2
W = – (250)(0,0004)
W = -0,1 Joule
Práce vykonaná silou pružiny na břemeno je záporná, protože směr síly pružiny je opačný než směr posunutí břemene.
5. Krabice, která stále leží na podlaze, je zrychlována silou 10 N tak, že se posune o vzdálenost 2 metrů. Pokud je tlačná síla ve stejném směru jako posunutí krabice a na krabici působí kinetická třecí síla 2 Newtony, pak celková práce vykonaná na krabici je...
Diskuse
Je známo :
Síla (F) = 10 Newtony
Kinetická třecí síla (Fk) = 2 Newtonů
Posun (s) = 2 metry
Zeptal se Celkové úsilí (Wcelkem)
Jawab :
Práce vykonaná silou (F):
W1 = Fs cos 0 = (10)(2)(1) = 20 Joulů
Práce vykonaná kinetickou třecí silou (Fk):
W2 =Fk s = (2)(2)(cos 180) = (2)(2)(-1) = -4 Joulů
Celkové úsilí je:
Wcelkem =W1 - W2
Wcelkem = 20 - 4
Wcelkem = 16 Joulů
6. Předmět o hmotnosti 5 kg je 10 metrů nad zemským povrchem. Jeho gravitační zrychlení je 10 m/s⁻² . Množství práce potřebné k přesunutí předmětu do výšky 15 metrů nad zemským povrchem je...
A. 75 joulů
B. 250 joulů
C. 500 joulů
D. 750 joulů
E. 1.250 Joule
Diskuse
Je známo, že:
Hmotnost objektu (m) = 5 kg
Výška (v) = 10 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Otázka: Snaha o přesun předmětu do výšky 15 metrů
Odpověď:
Síla vynaložená na pohyb objektu je přinejmenším rovna gravitační síle působící na objekt.
Vzorec pro práci vykonanou gravitační silou:
W = wh = mgh
Popis: W = síla, w = gravitace, h = výška, m = hmotnost, g = gravitační zrychlení
Vzorec pro vykonanou práci je:
W = wh = mgh = (5 kg)(10 m/ s² )(10 m) = 500 kg m² / s² = 500 Joulů
Správná odpověď je C.
7. Předmět o hmotnosti 2 kg se pohybuje po hladkém povrchu rychlostí 2 m/s –1 . O několik okamžiků později se předmět pohybuje rychlostí 5 m/s –1 . Práce vykonaná na předmětu během tohoto časového intervalu je…
A. 4 joulů
B. 9 joulů
C. 15 Joulů
D. 21 Joulů
E. 25 Joule
Diskuse
Je známo, že:
Hmotnost objektu (m) = 2 kg
Počáteční rychlost (v o ) = 2 ms –1
Konečná rychlost (vt ) = 5 ms –1
Otázka: Práce vykonaná na objektu během časového intervalu
Odpověď:
Věta o kinetické energii říká, že celková práce vykonaná na objektu se rovná změně kinetické energie objektu. Matematicky:
W = ΔEK = EK 2 – EK 1 = 1/2 mv t 2 – 1/2 mv o 2 = 1/2 m (v t 2 – v o 2 ) = 1/2 (2) (5 2 -2 2 ) = (1) (25-4) = 21 joulů
8. Stůl o hmotnosti 10 kg zpočátku spočívá na hladké podlaze, je posouván po dobu 3 sekund a poté se pohybuje přímočarě se zrychlením 2 m s −2 . Množství vykonané práce je…
A. 20 joulů
B. 30 joulů
C. 60 Joulů
D. 180 Joulů
E. 360 Joule
Diskuse
Je známo, že :
Hmotnost (m) = 10 kg
Počáteční rychlost (v o ) = 0 (stůl je zpočátku v klidu)
Časový interval (t) = 3 sekund
Zrychlení (a) = 2 m/ s²
Otázka : úsilí (W)?
Odpověď :
Nejprve vypočítejte ujetou vzdálenost pomocí vzorce GLBB:
s = v o t + ½ v bodě 2 = (0)(3) + ½ (2)(3) 2
s = 0 + (1)(9) = 9
Práce provedená na stole:
W = F s = (ma)(s) = (10)(2)(9) = 180 Joulů
Správná odpověď je D.
9. Blok o hmotnosti 1,5 kg je tlačen směrem nahoru konstantní silou F = 15 N na nakloněné rovině, jak je znázorněno na obrázku. Předpokládejme, že gravitační zrychlení (g) je 10 ms -2 a tření mezi blokem a nakloněnou rovinou je nulové. Celková práce vykonaná na bloku je…
A. 15 J
B. 30 J
C. 35 J
D. 45 J
E. 50 J
Diskuse
Je známo, že :
Hmotnost bloku (m) = 1,5 kg
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Hmotnost bloku (w) = mg = (1,5)(10) = 15 Newtonů
Tahová síla (F) = 15 Newtonů
Otázka : celková práce vykonaná na bloku (W)?
Odpověď :
Na bloku působí dvě síly: síla rovnoběžná s posunutím bloku, a to axiální síla (F), a tíha bloku rovnoběžná s povrchem nakloněné roviny (wx ).
Práce vykonaná tlačnou silou je:
W 1 = F s = (15 N)(2 m) = 30 N m = 30 Joulů
Práce vykonaná gravitací wx:
W² = w x s = (w sin 30 o )(2 m) = (15 N)(1/2)(2 m) = 15 N m = 15 Joulů
Celková práce provedená na bloku:
Celkem W = W1 – W2 = 30 J – 15 J = 15 Joulů
Správná odpověď je A.