Anvendelse af bevarelse af mekanisk energi til frit fald – problemer og løsninger

1. Et legeme på 1 kg falder frit fra hvile, fra en højde på 80 m. Acceleration på grund af tyngdekraften is 10 m / s2. Hvad er kinetisk energi når kroppen rammer jorden.

Kendt:

Masse (m) = 1 kg

Højde (t) = 80 m

Acceleration på grund af tyngdekraften (g) = 10 m/s2

Ønskede: kinetisk energi når kroppen rammer jorden

opløsning:

Den indledende mekanisk energi (MIGo) = gravitationel potentiel energi (EP)

MEo = PE = mgh = (1)(10)(80) = 800 joule

Den endelige mekaniske energi (MEt) = kinetisk energi (KE)

Princippet om bevarelse af mekanisk energi :

MEo =MEt

PE =KE

800=KE

Den endelige kinetiske energi er 800 joule.

Se også  Elektrisk ladning lagret i kondensator – problemer og løsninger

2. En krop på 4 kg frit fald fra hvile, fra en højde på 10 m. Tyngdeaccelerationen er 10 ms-2Hvad er den kinetiske energi og hastigheden i 5 meters højde over jorden?

Kendt:

Ændringen i højden (t) = 10 – 5 = 5 meters

Masse (m) = 4 kg

Acceleration på grund af tyngdekraften (g) = 10 m/s2

Ønskede: Kinetisk energi i 5 meters højde over jorden og hastigheden 5 meter over jorden

opløsning:

(A) Kinetisk energi i 5 meters højde over jorden

Den indledende mekaniske energi (MEo) = den potentielle gravitationsenergi (PE)

MEo = PE = mgh = (4)(10)(5) = 200 joule

Den endelige mekaniske energi (EMt) = kinetisk energi (EK)

MEt =KE

Princippet om bevarelse af mekanisk energi siger, at den oprindelige mekaniske energi = den endelige mekaniske energi.

MEo =MEt

200=KE

Kinetisk energi i 5 meters højde over jorden er 200 joule.

(B) hastighed ved 5 meters over jorden

Den indledende mekaniske energi (MEo) = den endelige mekaniske energi (MEt)

PE =KE

200 = ½ mV2

2(200) / 4 = v2

100 = v2

v = √100

v = 10 m / s

Kroppens hastighed i 5 meters højde over jorden er 10 m/s.

Se også  Simpel harmonisk bevægelse - problemer og løsninger

3. En mango falder frit fra hvile, fra en højde på 2 meter. Tyngdeaccelerationen er 10 ms-2Bestem en mangos hastighed, når den rammer jorden.

Kendt:

Højde (t) = 2 meters

Acceleration på grund af tyngdekraften (g) = 10 m/s2

Ønskes: mangoens hastighed, når den rammer jorden.

opløsning:

Den indledende mekaniske energi (MEo) = den potentielle gravitationsenergi (PE)

ME = PE = mgh = m (10)(2) = 20 m

Den endelige mekaniske energi (MEt) = den kinetiske energi (KE)

MEt =KE = ½ mV2

Princippet om bevarelse af mekanisk energi siger, at den oprindelige mekaniske energi = den endelige mekaniske energi.

MEo =MEt

20 m = ½ mv2

20 = ½ volt2

2(20) = v2

40 = v2

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/s

[wpdm_package id='1166′]

  1. Problemer og løsninger på arbejde udført med kraft
  2. Problemer med arbejde-kinetisk energi og løsninger
  3. Problemer og løsninger med principper for arbejde og mekanisk energi
  4. Problemer med potentiel energi fra gravitationsveje og løsninger
  5. Problemer og løsninger med den potentielle energi af elastiske fjedre
  6. Strømproblemer og løsninger
  7. Anvendelse af bevarelse af mekanisk energi til frit fald
  8. Anvendelse af bevarelse af mekanisk energi til op- og nedadgående bevægelse i frit fald
  9. Anvendelse af bevarelse af mekanisk energi til bevægelse på en buet overflade
  10. Anvendelse af bevarelse af mekanisk energi til bevægelse på et skrånende plan
  11. Anvendelse af bevarelse af mekanisk energi til projektilbevægelse

Print Friendly, PDF & Email

Efterlad en kommentar