Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση ελεύθερης πτώσης – προβλήματα και λύσεις

1. Ένα σώμα βάρους 1 kg πέφτει ελεύθερα από την ηρεμία, από ύψος 80 m. Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας is 10 m / s2. Τι είναι το κινητική ενέργεια όταν το σώμα χτυπήσει στο έδαφος.

Γνωστό:

Μάζα (m) = 1 kg

Ύψος (h) = 80 m

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Καταζητούμενος: κινητική ενέργεια όταν το σώμα χτυπήσει το έδαφος

Λύση:

Η αρχική μηχανική ενέργεια (ΜΟΥo) = βαρυτική δυναμική ενέργεια (EP)

MEo = ΡE = mgh = (1)(10)(80) = 800 Joules

Η τελική μηχανική ενέργεια (MEt) = κινητική ενέργεια (KE)

Η αρχή του διατήρηση της μηχανικής ενέργειας :

MEo = ΜEt

PE = ΚE

800=ΚE

Η τελική κινητική ενέργεια είναι 800 Τζάουλ.

Βλέπε επίσης  Εξίσωση κανονικής δύναμης

2. Ένα σώμα 4 κιλού ελεύθερη πτώση από ηρεμία, από ύψος 10 m. Η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας είναι 10 ms-2Ποια είναι η κινητική ενέργεια και η ταχύτητα σε ύψος 5 μέτρων πάνω από το έδαφος;

Γνωστό:

Η αλλαγή στο ύψος (η) = 10 – 5 = 5 μέτραs

Μάζα (m) = 4 kg

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Καταζητούμενος: Κινητική ενέργεια σε ύψος 5 μέτρων πάνω από το έδαφος και η ταχύτητα στα 5 μέτρα πάνω από το έδαφος

Λύση:

(Α) Κινητική ενέργεια στα 5 μέτρα πάνω από το έδαφος

Η αρχική μηχανική ενέργεια (MEo) = η βαρυτική δυναμική ενέργεια (PE)

MEo = ΡE = mgh = (4)(10)(5) = 200 Joules

Η τελική μηχανική ενέργεια (EMt) = κινητική ενέργεια (ΕΚ)

MEt = ΚE

Η αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας ορίζει ότι η αρχική μηχανική ενέργεια = η τελική μηχανική ενέργεια.

MEo = ΜEt

200=ΚE

Η κινητική ενέργεια σε ύψος 5 μέτρων πάνω από το έδαφος είναι 200 Τζάουλ.

(Β) ταχύτητα στο 5 μετρητήπάνω από το έδαφος

Η αρχική μηχανική ενέργεια (MEo) = η τελική μηχανική ενέργεια (MEt)

PE = ΚE

200 = ½ mV2

2(200) / 4 = v2

100 = v2

v = √100

v = 10 m / s

Η ταχύτητα του σώματος σε ύψος 5 μέτρων από το έδαφος είναι 10 m/s.

Βλέπε επίσης  Βαρυτική δύναμη Βάρος – Προβλήματα και λύσεις

3. Ένα μάνγκο πέφτει ελεύθερα από στάση, από ύψος 2 μέτρων. Η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι 10 ms-2Προσδιορίστε την ταχύτητα ενός μάνγκο όταν χτυπά το έδαφος.

Γνωστό:

Ύψος (h) = 2 μέτραs

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Ζητούνται: την ταχύτητα του μάνγκο όταν χτυπάει το έδαφος.

Λύση:

Η αρχική μηχανική ενέργεια (MEo) = η βαρυτική δυναμική ενέργεια (PE)

ME = ΡE = mgh = m (10)(2) = 20 m

Η τελική μηχανική ενέργεια (MEt) = η κινητική ενέργεια (KE)

MEt = ΚE = ½ mV2

Η αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας ορίζει ότι η αρχική μηχανική ενέργεια = η τελική μηχανική ενέργεια.

MEo = ΜEt

20 m = ½ mv2

20 = ½ v2

2(20) = v2

40 = v2

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/s

[wpdm_package id = '1166 ′]

  1. Προβλήματα και λύσεις έργου που επιτελείται από τη δύναμη
  2. Προβλήματα έργου-κινητικής ενέργειας και λύσεις
  3. Προβλήματα και λύσεις της αρχής έργου-μηχανικής ενέργειας
  4. Προβλήματα βαρυτικής δυναμικής ενέργειας και λύσεις
  5. Η πιθανή ενέργεια των ελαστικών ελατηρίων σε προβλήματα και λύσεις
  6. Προβλήματα ρεύματος και λύσεις
  7. Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση ελεύθερης πτώσης
  8. Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση προς τα πάνω και προς τα κάτω σε κίνηση ελεύθερης πτώσης
  9. Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση σε καμπύλη επιφάνεια
  10. Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο
  11. Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για την κίνηση του βλήματος

Εκτύπωση φιλική προς το περιβάλλον, PDF & Email

Αφήστε ένα σχόλιο