Το μέγεθος της καθαρής ροπής – προβλήματα και λύσεις

1. Μια δύναμη P ασκείται στο ένα άκρο μιας δοκού μήκους 2 m. Ποιο είναι το μέτρο της; ροπή? Ο άξονας περιστροφής στο σημείο Α.

Το μέγεθος της καθαρής ροπής – προβλήματα και λύσεις 1Γνωστό:

Δύναμη (F) = 10 N

Μήκος του AB (rAB) = 2 μ.

Η δύναμη F είναι κάθετη στη δοκό.

Ο μοχλός (l) = rAB αμαρτία 90o = (2 μ.)(1) = 2 μ.

Καταζητούμενος: Η ροπή γύρω από τον άξονα περιστροφής

Λύση:

Η ροπή:

τ = Fl = (10 N)(2 m) = 20 N m

Το σύμβολο συν λόγω της δέσμης περιστρέφεται αριστερόστροφα.

2. Το μήκος μιας δοκού Το AB είναι 2 m και το μέγεθος της δύναμης F είναι 10 N. Ποιο είναι το μέγεθος της ροπής; Ο άξονας περιστροφής στο σημείο A.

Το μέγεθος της καθαρής ροπής – προβλήματα και λύσεις 2Γνωστό:

Δύναμη (F) = 10 N

Μήκος του AB (rAB) = 2 μ.

Ο μοχλός (l) = rAB αμαρτία 60o = (2 μ.)(0.5√3) = √3 m

Καταζητούμενος: Η ροπή γύρω από τον άξονα περιστροφής

Λύση:

Η ροπή:

τ = Fl = (10 N)(√3 μ) = 10√3 Νμ

Το σύμβολο συν επειδή η δύναμη F προκαλεί τη δέσμη περιστρέφεται αριστερόστροφα.

3. Το μήκος μιας δοκού είναι 2 m. Το μέγεθος του F1 είναι 10 N και το μέγεθος του F2 είναι 15 N. Προσδιορίστε τη συνολική ροπή γύρω από το κέντρο της δοκού.

Ο άξονας περιστροφής στο κέντρο της δοκού.

Το μέγεθος της καθαρής ροπής – προβλήματα και λύσεις 3Γνωστό:

Δύναμη 1 (F1) = 10 Ν

The απόσταση μεταξύ F1 και το κέντρο της δοκού (r1) = 1 μ.

Ο μοχλός 1 (l1) = r1 αμαρτία 90o = (1 μ.)(1) = 1 μ.

Δύναμη ΣΤ1 είναι κάθετο στη δοκό.

Δύναμη 2 (F2) = 15 Ν

Η απόσταση μεταξύ F2 και το κέντρο της δοκού (r2) = 1 μ.

Δύναμη ΣΤ2 είναι κάθετο στη δοκό.

Ο μοχλός 2 (l2) = r1 αμαρτία 90o = (1 μ.)(1) = 1 μ.

Ζητούνται: Tη καθαρή ροπή γύρω από τον άξονα περιστροφής

Λύση:

Η ροπή 1:

τ1 = ΣΤ1 l1 = (10 Ν)(1 μ) = 10 Νμ

Το σύμβολο συν λόγω της δύναμης του F1 προκαλεί τη δέσμη περιστρέφεται αριστερόστροφα.

Η ροπή 2:

τ2 = ΣΤ2 l2 = (15 Ν)(1 μ) = -15 Ν

Το πρόσημο μείον επειδή η δύναμη F2 προκαλεί τη δέσμη να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

Η καθαρή ροπή:

Στ = τ1 – τ2 = 10 – 15 = – 5 N m

Το πρόσημο μείον επειδή η δέσμη προς περιστρέφεται δεξιόστροφα.

4. Το μήκος της δοκού AB είναι 2 m, Το μέγεθος του F1 είναι 10 N και το μέγεθος του F2 is 10 N. Προσδιορίστε τη συνολική ροπή γύρω από το κέντρο της δοκού.

Το μέγεθος της καθαρής ροπής – προβλήματα και λύσεις 4Ο άξονας περιστροφής στο κέντρο της δοκού.

Γνωστό:

Δύναμη 1 (F1) = 10 Nn

Η απόσταση μεταξύ F1 και το κέντρο της δοκού (r1) = 1 μ.

Ο μοχλός 1 (l1) = r1 αμαρτία 60o = (1 μ.)(0.5√3) = 0.5√3 m

Δύναμη 2 (F2) = 10 Ν

Η απόσταση μεταξύ F2 και το κέντρο της δοκού (r2) = 1 μ.

Δύναμη ΣΤ2 είναι κάθετο στη δοκό.

Ο μοχλός 2 (l2) = r2 αμαρτία 90o = (1 μ.)(1) = 1 μ.

Ζητούνται: Η καθαρή ροπή γύρω από τον άξονα περιστροφής

Λύση:

Η ροπή 1:

τ1 = ΣΤ1 l1 = (10 Ν)(0.5√3 μ) = 5√3 = 8.7 Nm

Το σύμβολο συν επειδή η δύναμη F1 προκαλεί τη δέσμη να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

Η ροπή 2:

τ2 = ΣΤ2 l2 = (10 Ν)(1 m) = -10 N m

Το πρόσημο μείον επειδή η δύναμη F2 προκαλεί τη δέσμη να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

Η καθαρή ροπή:

Στ = τ1 – τ2 = 8.7 – 10 = – 1.3 N m

Το πρόσημο μείον επειδή η συνισταμένη δύναμη προκαλεί τη δοκό να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

5. Το μήκος μιας δοκού είναι 10 m, το μέγεθος του F1 είναι 10 N, το μέγεθος του F2 είναι 10 N και το μέγεθος του F3 είναι 15 Β. Η απόσταση μεταξύ του σημείου Α και του σημείου C είναι 7.5 m. Η Δύναμη F2 που βρίσκεται στο κέντρο της δοκού. Προσδιορίστε τη συνολική ροπή γύρω από το σημείο C που βρίσκεται σε απόσταση 2.5 m από το σημείο Β.

Ο άξονας περιστροφής βρίσκεται στο σημείο C

Το μέγεθος της καθαρής ροπής – προβλήματα και λύσεις 5Γνωστό:

Δύναμη 1 (F1) = 10 Ν

Η απόσταση μεταξύ F1 και το σημείο C (r1) = 2.5 m

Δύναμη ΣΤ1 είναι κάθετο στη δοκό.

Ο μοχλός 1 (l1) = r1 αμαρτία 90o = (2.5 μ)(1) = 2.5 m

Δύναμη 2 (F2) = 10 Ν

Η απόσταση μεταξύ F2 και το σημείο C (r2) = 2.5 m

Η δύναμη F2 είναι κάθετο στη δοκό.

Ο μοχλός 2 (l2) = r2 αμαρτία 90o = (2.5 μ)(1) = 2.5 m

Δύναμη 3 (F3) = 15 Ν

Η απόσταση μεταξύ F3 και σημείο C (r3) = 7.5 μ.

Η δύναμη F3 είναι κάθετο στη δοκό.

Ο μοχλός 3 (l3) = r3 αμαρτία 90o = (7.5 μ.)(1) = 7.5 μ.

Ζητούνται: Η καθαρή ροπή γύρω από τον άξονα περιστροφής

Λύση:

Η ροπή 1:

τ1 = ΣΤ1 l1 = (10 Ν)(2.5 μ) = 25 Νμ

Το σύμβολο συν επειδή η δύναμη F1 προκαλεί τη δέσμη να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

Η ροπή 2:

τ2 = ΣΤ2 l2 = (10 Ν)(2.5 μ) = 25 N m

Tτο σύμβολο συν επειδή η δύναμη F2 προκαλεί τη δέσμη να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

Η ροπή 3:

τ3 = ΣΤ3 l3 = (15 Ν)(7.5 μ) = -112..5 Νμ

Το πρόσημο μείον επειδή η δύναμη F3 προκαλεί τη δέσμη να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

Η καθαρή ροπή:

Στ = τ1 + τ2 – τ3 = 25 + 25 - 112.5 = – 62.5 N m

Το πρόσημο μείον επειδή η συνισταμένη δύναμη προκαλεί τη δοκό να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

6. Το μήκος μιας δοκού είναι 10 m, το μέγεθος του F1 είναι 10 N, το μέγεθος του F2 είναι 10 N και το μέγεθος του F3 είναι 10 N. Προσδιορίστε τη συνολική ροπή γύρω από το σημείο A, που βρίσκεται 5 m από το σημείοΤο μέγεθος της καθαρής ροπής – προβλήματα και λύσεις 6nt εφαρμογής δύναμης F1.

Ο άξονας περιστροφής στο σημείο Α.

Γνωστό:

Δύναμη 1 (F1) = 10 Ν

Η απόσταση μεταξύ F1 και το σημείο Α (r1) = 5 μ.

Ο μοχλός 1 (l1) = r1 αμαρτία 60o = (5 μ.)(0.5√3) = 2.5√3 m

Δύναμη 2 (Φ)2) = 10 Ν

Η απόσταση μεταξύ F2 και το σημείο Α (r2) = 0

Η δύναμη F2 είναι κάθετο στη δοκό.

Ο μοχλός 2 (l2) = r2 αμαρτία 90o = (0)(1) = 0

Η δύναμη 3 (F3) = 10 Ν

Η απόσταση μεταξύ F3 και το σημείο Α (r3) = 10 μ.

Ο μοχλός 3 (l3) = r3 αμαρτία 30o = (10 μ.)(0.5) = 5 μ.

Ζητούνται: η καθαρή ροπή γύρω από τον άξονα περιστροφής

Λύση:

Η ροπή 1:

τ1 = ΣΤ1 l1 = (10 Ν)(2.5√3 μ.) = 25√3 = 43.3 Νμ

Το σύμβολο συν επειδή η δύναμη F1 προκαλεί τη δέσμη να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

Η ροπή 2:

τ2 = ΣΤ2 l2 = (10 Ν)(0) = 0

Η ροπή 3:

τ3 = ΣΤ3 l3 = (10 Ν)(5 μ) = -50 Νμ

Το πρόσημο μείον επειδή η δύναμη F3 προκαλεί τη δέσμη να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

Η καθαρή ροπή:

Στ = τ1 + τ2 – τ3 = 43.3 + 0 - 50 = – 6.7 N m

Το πρόσημο μείον επειδή η συνισταμένη δύναμη προκαλεί τη δοκό να περιστρέφεται δεξιόστροφα.

Διαβάστε περισσότερα

Μερικώς ανελαστικές συγκρούσεις σε μία διάσταση – προβλήματα και λύσεις

1. A 500 γρ.είμαι αντικείμενο, Α, που κινείται στο 10 m / s και ένα αντικείμενο 200 γραμμαρίων, το Β, που κινείται με ταχύτητα 12 m/s. Τα αντικείμενα πλησιάζουν το ένα το άλλο και συγκρούονται. Εάν η ταχύτητα του αντικειμένου Α μετά το σύγκρουση είναι 6 m/s, ποια είναι η ταχύτητα του αντικειμένου Β μετά την σύγκρουση;

Γνωστό:

Μάζα του αντικειμένου 1 (m1) = 500 γραμμάρια = 0.5 κιλά

Μάζα του αντικειμένου 2 (μ2) = 200 γραμμάρια = 0.2 κιλά

Αρχικός ταχύτητα του αντικειμένου 1 (v1) = -10 m/s

Αρχική ταχύτητα του αντικειμένου 2 (v2) = 12 m/s

Η τελική ταχύτητα του αντικειμένου 1 (v1') = 6 m/s

Τα σύμβολα συν και πλην υποδεικνύουν ότι τα αντικείμενα κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Ζήτηση : η τελική ταχύτητα του αντικειμένου 2 (v2')

Λύση:

m1 v1 + μ2 v2 = μ1 v1' + μ2 v2»

(0.5)(-10) + (0.2)(12) = (0.5)(6) + (0.2)(v2')

-5 + 2.4 = 3 + 0.2 v2»

-2.6 = 3 + 0.2 v2»

-2.6 – 3 = 0.2 v2»

-5.6 = 0.2 v2»

v2' = -5.6 / 0.2

v2' = -28 m/s

Η ταχύτητα του αντικειμένου 2 μετά τη σύγκρουση είναι 28 m/s.

Τα σύμβολα συν και πλην υποδεικνύουν ότι τα αντικείμενα κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

2. Δύο αντικείμενα ίσης μάζας πλησιάζουν το ένα το άλλο και συγκρούονται. Η ταχύτητα του αντικειμένου 1 είναι 6 m/s και η ταχύτητα του αντικειμένου 2 είναι 8 m/s. Μετά τη σύγκρουση, το αντικείμενο 2 κινείται προς τα αριστερά με ταχύτητα 5 m/s. Ποιο είναι το μέγεθος και η κατεύθυνση της ταχύτητας του αντικειμένου 1 μετά τη σύγκρουση; σύγκρουση?

Ξέρω :

Μάζα του αντικειμένου 1 (μ1) = μ

Μάζα του αντικειμένου 2 (m2) = μ

Αρχική ταχύτητα του αντικειμένου 1 (v1) = -6 m/s

αρχική ταχύτητα του αντικειμένου 2 (v2) = 8 m/s

Η τελική ταχύτητα του αντικειμένου 2 (v2') = -5 m/s

Ζήτηση : το μέγεθος και η κατεύθυνση του αντικειμένου 1 μετά τη σύγκρουση

Λύση:

Τύπος του διατήρηση της γραμμικής ορμής :

m1 v1 + μ2 v2 = μ1 v1' + μ2 v2»

mv1 + μ v2 = μ v1' + μ v2»

μ (v1 +v2) = m (v1' + v2')

v1 +v2 = v1' + v2»

-6 + 8 = v1«– 5»

2 = v1«– 5»

2 + 5 = v1»

v1' = 7 m/s

Η ταχύτητα του αντικειμένου 1 μετά τη σύγκρουση (v1') is 3 m / s.

Τα σύμβολα συν και πλην υποδεικνύουν ότι τα αντικείμενα κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

3. Μια μπάλα 1 βάρους 1 κιλού και μια μπάλα 2 βάρους 2 κιλών έχουν την ίδια κατεύθυνση και συγκρούονται ανελαστικά. Πριν από τη σύγκρουση, η μπάλα 1 κινείται με ταχύτητα 10 m/s και η μπάλα 2 κινείται με ταχύτητα 5 m/s. Η ταχύτητα της μπάλας 2 μετά τη σύγκρουση είναι 4 m/s. Προσδιορίστε την ταχύτητα της μπάλας 1 μετά τη σύγκρουση.

Γνωστό:

Μάζα μπάλα 1 (μ1) = 1 κιλά

Μάζα μπάλα 2 (μ2) = 2 κιλά

Η ταχύτητα της μπάλας 1 (σε1) = 10 m/s

Η ταχύτητα της μπάλας 2 (v2) = 5 m/s

Η τελική ταχύτητα της μπάλας 2 (v2') = 4 m/s

Το σύμβολο συν της ταχύτητας υποδεικνύει ότι οι μπάλες έχουν την ίδια κατεύθυνση.

Ζήτηση : η τελική ταχύτητα της μπάλας 1 (v1')

Λύση:

m1 v1 + μ2 v2 = μ1 v1' + μ2 v2»

(1)(10) + (2)(5) = (1)(v1') + (2)(4)

10 + 10 = v1' + 8

20 – 8 = v1»

v1' = 12 m/s

Η ταχύτητα της μπάλας 1 μετά την κρούση είναι 12 m / s.

[wpdm_package id = '1190 ′]

  1. Γραμμικά προβλήματα ορμής και λύσεις
  2. Προβλήματα και λύσεις ορμής και παρόρμησης
  3. Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  4. Τέλεια ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  5. Ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις

Διαβάστε περισσότερα

Ανελαστικές συγκρούσεις σε μία διάσταση – προβλήματα και λύσεις

1. Μια σφαίρα 30 γραμμαρίων που κινείται με 30 m/s συγκρούεται με ένα μπλοκ 1 kg σε ηρεμία. Προσδιορίστε την ταχύτητα του μπλοκ αν η σφαίρα και το μπλοκ κλειδώσουν μεταξύ τους ως αποτέλεσμα του σύγκρουση.

Γνωστό:

Μάζα της σφαίρας (m1) = 30 γραμμάρια = 0.03 κιλά

Μάζα του μπλοκ (m2) = 1 κιλά

Αρχική ταχύτητα σφαίρας (v1) = 30 m/s

αρχική ταχύτητα του μπλοκ (v2) = 0 (μπλοκ σε ηρεμία)

Ζήτηση : η ταχύτητα της σφαίρας και του μπλοκ μετά τη σύγκρουση (v')

Λύση:

m1 v1 + μ2 v2 = (μ1 + μ2) v'

(0.03)(30) + (1)(0) = (0.03 + 1) v'

0.9 + 0 = 1.03 v'

0.9 = 1,03 v'

v' = 0.9 / 1,03

v' = 0.87 m/s

2. Μπάλα μπιλιάρδου Α μάζας 2 kg που κινείται με ταχύτητα vA = 6 ms-1 συγκρούεται μετωπικά με την μπάλα Β ίσης μάζας. Αν η σύγκρουση είναι εντελώς ανελαστική, ποιες είναι οι ταχύτητες των δύο σφαιρών μετά τη σύγκρουση;

Γνωστό:

Μάζα A (mA) = 2 κιλά

Μάζα Β (mB) = 2 κιλά

Αρχική ταχύτητα της μπάλας Α (vA) = -6 m/s

Αρχική ταχύτητα της μπάλας Β (vB) = 4 m/s

Τα σύμβολα συν και πλην υποδεικνύουν ότι τα αντικείμενα κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Ζήτηση: οι ταχύτητες των δύο σφαιρών μετά τη σύγκρουση. (v')

Λύση:

mA vA + μB vB = (μA' + μB) v'

(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'

-12 + 8 = 4 v'

-4 = 4 v'

v' = -4 / 4

v' = -1 m/s

3. μ.1 = 3 κιλά και m2 = 4 κιλά πλησιάζουν ο ένας τον άλλον σε αντίθετες κατευθύνσεις με ταχύτητα v1 = 10 m/s και v2 = 12 m/s. Αν η σύγκρουση είναι εντελώς ανελαστική, ποιες είναι οι ταχύτητες των δύο σφαιρών μετά τη σύγκρουση;

Γνωστό:

Μάζα αντικείμενο 1 (μ1) = 3 κιλά

Μάζα αντικείμενο 2 (μ2) = 4 κιλά

Η ταχύτητα του αντικειμένου 1 (v1) = -10 m/s

Η ταχύτητα του αντικειμένου 2 (v2) = 12 m/s

Ζήτηση : η ταχύτητα μετά τη σύγκρουση (v')

Λύση:

m1 v1 + μ2 v2 = (μ1' + μ2) v'

(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v'

-30 + 48 = 7 v'

18 = 7 v'

v' = 18 / 7

v' = 2.6 m/s

[wpdm_package id = '1157 ′]

  1. Γραμμικά προβλήματα ορμής και λύσεις
  2. Προβλήματα και λύσεις ορμής και παρόρμησης
  3. Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  4. Τέλεια ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  5. Ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις

Διαβάστε περισσότερα

Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις σε μία διάσταση – προβλήματα και λύσεις

1. Μια μπάλα 200 γραμμαρίων, Α, που κινείται με ταχύτητα 10 m/s, χτυπά μια μπάλα 200 γραμμαρίων, Β, σε ηρεμία. Ποια είναι η ταχύτητα της μπάλας Α και της μπάλας Β μετά την σύγκρουση?

Γνωστό:

Μάζα της μπάλας Α (mA) = 200 γραμμάρια = 0.2 κιλά

Μάζα της μπάλας Β (mB) = 200 γραμμάρια = 0.2 κιλά

Ταχύτητα της μπάλας Α πριν από τη σύγκρουση (vA) = 10 m/s

Ταχύτητα της μπάλας Β πριν από τη σύγκρουση (vB) = 0

Καταζητούμενος: ταχύτητα της μπάλας A (vA') και την ταχύτητα της μπάλας Β (vB') μετά από σύγκρουση

Λύση:

vA' = vB = 0

vB' = vA = 10 m/s

2. Δύο αντικείμενα ίσης μάζας πλησιάζουν το ένα το άλλο, συγκρούονται και στη συνέχεια αναπηδούν. Η ταχύτητα της μάζας Α πριν από τη σύγκρουση είναι 8 m/s και η ταχύτητα της μάζας Β πριν από τη σύγκρουση είναι 12 m/s. Ποιο είναι το μέγεθος και η κατεύθυνση της; ταχύτητα της μάζας Α και της μάζας Β μετά τη σύγκρουση!

Γνωστό:

Μάζα A (mA) = μ

Μάζα Β (mB) = μ

Ταχύτητα μάζας Α πριν από τη σύγκρουση (vA) = -8 m/s

Ταχύτητα μάζας Β πριν από τη σύγκρουση (vB) = 12 m/s

Τα σύμβολα συν και πλην υποδεικνύουν ότι τα αντικείμενα κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Καταζητούμενος: το μέγεθος και η κατεύθυνση της ταχύτητας της μάζας Α (vA') και μάζα Β (vB') μετά από σύγκρουση

Λύση:

Σε μια τέλεια ελαστική σύγκρουση, αν τα αντικείμενα έχουν ίση μάζα τότε η ταχύτητα του Α μετά τη σύγκρουση (vA') = η ταχύτητα του Β πριν από τη σύγκρουση (vB) και την ταχύτητα του Β μετά τη σύγκρουση (vB') = η ταχύτητα του Α πριν από τη σύγκρουση (vA).

Αν πριν από τη σύγκρουση, το Α κινείται προς τα δεξιά και το Β προς τα αριστερά, τότε, μετά τη σύγκρουση, το Α κινείται προς τα αριστερά και το Β προς τα δεξιά.

Τα αντικείμενα έχουν ίση μάζα και Η σύγκρουση είναι τέλεια ελαστική, επομένως τα δύο αντικείμενα αντάλλαξαν ταχύτητα.

vA' = -vB = -12 m/s

vB' = vA = 8 m/s

Τα σύμβολα συν και πλην υποδεικνύουν ότι τα αντικείμενα κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

3. Ένα αντικείμενο 2 κιλών, το Α, που κινείται με ταχύτητα 10 m/s, χτυπά μια μπάλα 4 κιλών, τη Β, που κινείται με ταχύτητα 20 m/s. Αν η σύγκρουση είναι απόλυτα ελαστική, ποια είναι η ταχύτητα του αντικειμένου Α και του αντικειμένου Β μετά τη σύγκρουση;

Γνωστό:

Μάζα A (mA) = 2 κιλά

Μάζα Β (mB) = 4 κιλά

Ταχύτητα του αντικειμένου Α πριν από τη σύγκρουση (vA) = 10 m/s

Ταχύτητα του αντικειμένου Β πριν από τη σύγκρουση (vB) = 20 m/s

Ζήτηση : η ταχύτητα του αντικειμένου Α (vA') και την ταχύτητα του αντικειμένου Β (vB') μετά τη σύγκρουση

Λύση :

In τέλεια ελαστική σύγκρουση, αν τα αντικείμενα έχουν ίση μάζα και πλησιάζουν το ένα το άλλο, η ταχύτητα του αντικειμένου μετά τη σύγκρουση υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις σε μία διάσταση – προβλήματα και λύσεις 1

Ταχύτητα του αντικειμένου Α μετά τη σύγκρουση:

Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις σε μία διάσταση – προβλήματα και λύσεις 2

4. Ένα αντικείμενο βάρους 100 γραμμαρίων που κινείται με ταχύτητα 20 m/s χτυπά έναν τοίχο με τέλεια ελαστική σύγκρουση. Ποιο είναι το μέγεθος και η κατεύθυνση της ταχύτητας του αντικειμένου μετά τη σύγκρουση;

Γνωστό:

Μάζα (mA) = 100 γραμμάρια = 0.1 κιλά

Μάζα τοίχου (mB) = άπειρο

Η ταχύτητα της μάζας πριν από τη σύγκρουση (vA) = 20 m/s

Η ταχύτητα της μάζας μετά τη σύγκρουση (vB) = 0

Ζήτηση : το μέγεθος και η κατεύθυνση της ταχύτητας μετά τη σύγκρουση

Λύση:

Αν vB = 0, mA πολύ μικρό και μ2 πολύ μεγάλο τότε vA' = -vA και v2' = 0.

Τα σύμβολα συν και πλην υποδεικνύουν ότι τα αντικείμενα κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

5. Δύο μπάλες, A με μια μάζα από 2-kg και η μπάλα Β με μάζα 5 κιλά, πριν και μετά τη σύγκρουση φαίνονται στο παρακάτω σχήμα. Αν η σύγκρουση είναι απόλυτα ελαστική, ποια είναι η ταχύτητα της μπάλας Α πριν από τη σύγκρουση;

Γνωστό:

Μάζα της μπάλας A (mA) = 2 κιλάΤέλεια ελαστική σύγκρουση – προβλήματα και λύσεις 1

Μάζα της μπάλας Β (μB) = 5 κιλά

Ταχύτητα της μπάλας B πριν από τη σύγκρουση (vB) = 2 m/s

Ταχύτητα της μπάλας Α μετά την σύγκρουση (vA') = 5 m/s

Ταχύτητα της μπάλας Β μετά την σύγκρουση (vB') = 4 m/s

Και οι δύο μπάλες κινούνται προς τα δεξιά, επομένως η ταχύτητά τους είναι θετική.

Ζητούνται: Ταχύτητα της μπάλας Α πριν από τη σύγκρουση (vA)

Λύση:

mA vA + μB vB = μA vA' + μB vB»

2(vA) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(vA) + 10 = 10 + 20

2(vA) + 10 = 30

2(vA) = 30 – 10

2(vA) = 20

vA = 20 / 2

vA = 10 m/s

6. Τα αντικείμενα Α και Β κινούνται κατά μήκος του οριζόντιου επιπέδου, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Εάν η σύγκρουση είναι τέλεια ελαστική και η ταχύτητα του αντικειμένου Β μετά τη σύγκρουση είναι 15 m / s1, Ποια είναι η ταχύτητα του αντικειμένου Α μετά την σύγκρουση.

Γνωστό:

Μάζα αντικειμένου A (mA) = 5 κιλάΤέλεια ελαστική σύγκρουση – προβλήματα και λύσεις 2

Μάζα αντικειμένου Β (μB) = 2 κιλά

Ταχύτητα του αντικειμένου Α πριν από τη σύγκρουση (vA) = 12 m/s

Ταχύτητα του αντικειμένου Β πριν από τη σύγκρουση (vB) = 10 m/s

Ταχύτητα του αντικειμένου Β μετά τη σύγκρουση (vB') = 15 m/s

Και τα δύο αντικείμενα, πριν και μετά τη σύγκρουση, κινούνται προς τα δεξιά, επομένως η ταχύτητά τους είναι θετική.

Ζητούνται: Ταχύτητα του αντικειμένου Α μετά τη σύγκρουση (vA»)

Λύση:

mA vA + μB vB = μA vA' + μB vB»

(5)(12) + (2)(10) = (5)vA' + (2)(15)

60 + 20 = (5)vA'+ 30

80 = (5)vA'+ 30

80 – 30 = (5)vA»

50 = (5)vA»

vA' = 50/5

vA' = 10 m/s

[wpdm_package id = '1156 ′]

  1. Γραμμικά προβλήματα ορμής και λύσεις
  2. Προβλήματα και λύσεις ορμής και παρόρμησης
  3. Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  4. Τέλεια ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  5. Ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις

Διαβάστε περισσότερα

Ορμή και παρόρμηση – προβλήματα και λύσεις

1. Μια μικρή μπάλα πετιέται οριζόντια με σταθερή ταχύτητα 10 m/s. Η μπάλα χτυπά τον τοίχο και ανακλάται με την ίδια ταχύτητα. Ποια είναι η μεταβολή στο γραμμική ορμή της μπάλας;

Γνωστό:

Μάζα (m) = 0.2 kg

Αρχική ταχύτητα (vo) = -10 m/s

Τελική ταχύτητα (vt) = 10 m/s

Τα σύμβολα συν και πλην υποδεικνύουν ότι τα αντικείμενα κινούνται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Ζήτηση : η μεταβολή της γραμμικής ορμής (Δp)

Λύση:

Τύπος της μεταβολής της γραμμικής ορμής :

Δp = mvt – mvo = m (vt - vo)

Η μεταβολή της γραμμικής ορμής:

Δp = 0.2 (10 – (-10)) = 0.2 (10 + 10)

Δp = 0.2 (20)

Δp = 4 kg m/s

2. Μια μπάλα 10 γραμμαρίων πέφτει ελεύθερα από ύψος, χτυπά το έδαφος με ταχύτητα 15 m/s και στη συνέχεια ανακλάται προς τα πάνω με ταχύτητα 10 m/s. Προσδιορίστε την ώθηση!

Γνωστό:

Μάζα (m) = 10 γραμμάρια = 0.01 kg

Αρχική ταχύτητα (vo) = -15 m/s

Τελική ταχύτητα (vt) = 10 m/s

Ζητούνται: Ώθηση (ΕΓΩ)

Λύση:

Η ώθηση (I) ισούται με την μεταβολή της ορμής (Δp)

I = mvt – mvo = m (vt - vo)

Ωθηση:

Ι = 0.01 (10 – (-15)) = 0.01 (10 + 15)

Ι = 0.01 (25)

I = 0.25 kg m/s

3. Μια μπάλα 200 γραμμαρίων ρίχτηκε οριζόντια με ταχύτητα 4 m/s και στη συνέχεια χτυπήθηκε προς την ίδια κατεύθυνση. Η διάρκεια επαφής της μπάλας με το ρόπαλο είναι 2 μίλιαlδευτερόλεπτα και η ταχύτητα της μπάλας αφού φύγει από το ρόπαλο είναι 12 m/s. μέγεθος του δύναμης ασκείται από τον χτυπητή στην μπάλα είναι...

Γνωστό:

Μάζα (m) = 200 γραμμάρια = 0.2 kg

Αρχική ταχύτητα (vo) = 4 m/s

Τελική ταχύτητα (vt) = 12 m/s

Χρονικό διάστημα (t) = 2 χιλιοστά του δευτερολέπτου = (2/1000) δευτερόλεπτα = 0.002 δευτερόλεπτα

Ζήτηση : Το μέγεθος της δύναμης (F)

Λύση:

Τύπος ώθησης:

I = Ft

Τύπος της μεταβολής της ορμής:

mvt – mvo = m (vt - vo)

Η ώθηση (I) ισούται με την μεταβολή της ορμής (Δp)

I = Δp

Ft = m (vt - vo)

Φ (0.002) = (0.2)(12 – 4)

Φ (0.002) = (0.2)(8)

Φ (0.002) = 1.6

F = 1.6 / 0.002

F = 800 Νιούτον

[wpdm_package id = '1155 ′]

  1. Γραμμικά προβλήματα ορμής και λύσεις
  2. Προβλήματα και λύσεις ορμής και παρόρμησης
  3. Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  4. Τέλεια ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  5. Ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις

Διαβάστε περισσότερα

Γραμμική ορμή – προβλήματα και λύσεις

1. Ένα αντικείμενο ταξιδεύει με σταθερή ταχύτητα 10 m/s. Υπολογίστε την γραμμική ορμή του αντικειμένου.

Γνωστός :

Μάζα (m) = 1 kg

Ταχύτητα (v) = 10 m/s

Ζητούνται: γραμμική ορμή (p)

Λύση:

Τύπος της γραμμικής ορμής:

p = mv

p = γραμμική ορμή, m = μάζα, v = ταχύτητα

Η γραμμική ορμή:

p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2

2. Ένα μπλοκ 2 κιλών και ένα μπλοκ 4 κιλών κινούνται με σταθερή ταχύτητα 20 m/s. Ποια είναι η γραμμική ορμή των μπλοκ;

Γνωστό:

Μάζα του μπλοκ A (mA) = 2 κιλά

Μάζα του μπλοκ Β (μB) = 4 κιλά

Ταχύτητα του μπλοκ Α (vA) = 20 m/s

Ταχύτητα του μπλοκ Β (vB) = 20 m/s

Ζητούνται: Γραμμική ορμή του μπλοκ Α (pA) και γραμμική ορμή του μπλοκ Β (pB)

Λύση:

Γραμμική ορμή του μπλοκ Α :

pA = μA vA = (2)(20) = 40 kg m/s

Γραμμική ορμή του μπλοκ Β :

pB = μB vB = (4)(20) = 80 kg m/s

3. Ένα μπλοκ 2 kg κινείται με σταθερή ταχύτητα 2 m/s και ένα μπλοκ 2 kg κινείται με σταθερή ταχύτητα 4 m/s. Προσδιορίστε την γραμμική ορμή των μπλοκ.

Γνωστό:

Μάζα του μπλοκ A (mA) = 2 κιλά

Μάζα του μπλοκ Β (mB) = 2 κιλά

Ταχύτητα του μπλοκ Α (vA) = 2 m/s

Ταχύτητα του μπλοκ Β (vB) = 4 m/s

Ζητούνται: η γραμμική ορμή των μπλοκ

Λύση:

Γραμμικό mεπίπλουν του μπλοκ Α :

pA = μA vA = (2)(2) = 4 kg m/s

Γραμμική ορμή του μπλοκ Β:

pB = μB vB = (2)(4) = 8 kg m/s

4. Ένα αντικείμενο 5 kg σε ηρεμία. Ποια είναι η γραμμική ορμή της ορμής;

Γνωστό:

Μάζα (m) = 5 kg

Ταχύτητα αντικειμένου (v) = 0

Ζήτηση : η γραμμική ορμή (Π)

Λύση:

p = mv = (5)(0) = 0

[wpdm_package id = '1155 ′]

  1. Γραμμικά προβλήματα ορμής και λύσεις
  2. Προβλήματα και λύσεις ορμής και παρόρμησης
  3. Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  4. Τέλεια ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις
  5. Ανελαστικές συγκρούσεις σε μονοδιάστατα προβλήματα και λύσεις

Διαβάστε περισσότερα

Δύναμη – προβλήματα και λύσεις

Η ισχύς είναι ο ρυθμός με τον οποίο παράγεται έργο σε μια δεδομένη χρονική περίοδο. Μαθηματικά, η ισχύς είναι ο λόγος έργου/χρόνου.

P = W/t

Περιγραφή: P = ισχύς (Joule/δευτερόλεπτο = Watt), W = έργο (Joule), t = χρονικό διάστημα (δευτερόλεπτο)

Με βάση αυτήν την εξίσωση, μπορεί να συναχθεί το συμπέρασμα ότι όσο μεγαλύτερος είναι ο ρυθμός έργου, τόσο μεγαλύτερη είναι η ισχύς. Από την άλλη πλευρά, όσο μικρότερος είναι ο ρυθμός έργου, τόσο μικρότερη είναι η ισχύς. Ο ρυθμός έργου αναφέρεται στον ρυθμό με τον οποίο παράγεται έργο.

Η ισχύς είναι μια βαθμωτή μονάδα. Η μονάδα ισχύος στο Διεθνές Σύστημα (SI) είναι το Joule/δευτερόλεπτο. Το Joule/δευτερόλεπτο = Watt (συντομογραφία W), και ονομάστηκε έτσι προς τιμήν του James Watt. Η βρετανική αυτοκρατορική μονάδα για την ισχύ είναι foot-pounds ανά δευτερόλεπτο.

Αυτή η μονάδα είναι πολύ μικρή για πρακτικούς σκοπούς, επομένως χρησιμοποιείται η μεγαλύτερη μονάδα ιπποδύναμης (συντομογραφία hp). Μία ιπποδύναμη = 550 πόδια-λίβρες ανά δευτερόλεπτο = 764 Watt = ¾ κιλοβάτ.

Η ποσότητα έργου μπορεί επίσης να εκφραστεί σε μονάδες ισχύος x χρόνου, για παράδειγμα, κιλοβατώρες ή kWh. Μία kWh αναφέρεται στο έργο που παράγεται με σταθερό ρυθμό 1 κιλοβάτ για μία ώρα.

1. Ένα 50 κιλών άτομο τρέχει πάνω από τις σκάλες ύψους 10 μέτρων in 2 λεπτά. Aεπιτάχυνση εξαιτίας η βαρύτητα (g) είναι 10 m/s2. Προσδιορίστε το δύναμη.

Γνωστό:

Μάζα (m) = 50 kg

Ύψος (h) = 10 mαιθέρες

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Χρονικό διάστημα (τ) = 2 λεπτό = 2 (60) = 120 δεύτεροςs

Ζήτηση : Power (Ρ)

Λύση:

Φόρμουλα ισχύος:

P = Π / Τ

P = δύναμη, W = δουλειά, t = ώρα

Φόρμουλα Εργασίας:

W = F s = wh = mgh

W= δουλειά, F = δύναμης, w = βάρος, d = εκτόπισμα, h = ύψος, m = μάζα, g = επιτάχυνση λόγω βαρύτητας

W = mgh = (50)(10)(10) = 5000 Τζάουλ.

P = W / t = 5000 / 120 = 41.7 Joules/second.

2. Υπολογίστε την ισχύ που απαιτείται για ένα άτομο 60 κιλών που σκαρφαλώνει σε ένα δέντρο ύψους 5 μέτρων σε 10 δευτερόλεπτα. Η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι 10 m/s.2.

Γνωστό:

Μάζα (m) = 60 kg

Ύψος (h) = 5 μέτραs

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Χρονικό διάστημα (τ) = 10 δευτερόλεπτα

Ζήτηση : Power

Λύση:

Εργασία:

W = mgh = (60)(10)(5) = 3000 Joules

Ισχύς:

P = W / t = 3000 / 10 = 300 Joules/seσυνθήκη

3. Μια περιστροφική κωμωδία με ισχύ 300 watt και χρόνο 5 λεπτών περιστρέφοντας 5 γύρους. Η ενέργεια που χρησιμοποιεί είναι….

Α. 15 kJ

Β. 75 kJ

Γ. 90 kJ

Δ. 450 kJ

Γνωστό:

Ισχύς (P) = 300 Watt = 300 Joules/δευτερόλεπτο

Περίοδος (T) = 5 λεπτά = 5 (60 δευτερόλεπτα) = 300 δευτερόλεπτα

Αριθμός περιστροφών = 5

Καταζητούμενος: Ενέργεια που χρησιμοποιείται από την περιστροφική κωμωδία

Λύση:

Δύναμη – προβλήματα και λύσεις

Η σωστή απάντηση είναι η Δ.

[wpdm_package id = '1190 ′]

  1. Έγινε δουλειά με προβλήματα δύναμης και λύσεις
  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

Διαβάστε περισσότερα

Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο – προβλήματα και λύσεις

1. Ένα μπλοκ γλιστράει προς τα κάτω σε ομαλή επιφάνεια κεκλιμένο επίπεδο without τριβήΤι είναι τα μπλοκ; ταχύτητα όταν χτυπήσει το έδαφος. Η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι 10 m/s2

Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο 1Γνωστό:

Ύψος (υ) = 8 μ.

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Ζήτηση : ταχύτητα (v)

Λύση :

Αρχική μηχανική ενέργεια (MEo) = βαρυτική δυναμική ενέργεια (EP)

MEo = PE = mgh = m (10)(8) = 80 m

Τελική μηχανική ενέργεια (MEt) = κινητική ενέργεια (ΝΑ)

MEt = KE = ½ mv2

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

MEo = ΕΓΩt

80 m = ½ mv2

80 = ½ v2

160 = v2

v = √160 = √(16)(10) = 4√10 m/s

2. Ένα αντικείμενο βάρους 1 kg ολισθαίνει προς τα κάτω κατά μήκος 8 μέτρων. Προσδιορίστε την κινητική ενέργεια αφού το αντικείμενο κινηθεί κατά μήκος 5 μέτρων… Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας g = 10 m/s2

Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση σε κεκλιμένο επίπεδο 2Γνωστό:

Μάζα (m) = 0.2 kg

d = 5 μέτρα

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Ζήτηση : κινητική ενέργεια (KE)

Λύση:

αμαρτία 30o = ω / η

0.5 = h / 5

h = (0.5)(5) = 2.5 μέτρα

Η αλλαγή στο ύψος του αντικειμένου είναι 2.5 μέτρα.

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

MEo = PE = mgh = (1)(10)(2.5) = 25 Joules

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

MEt = ΠΡΟΣ

Η αρχή του διατήρηση της μηχανικής ενέργειας δηλώνει ότι η αρχική μηχανική ενέργεια = η τελική μηχανική ενέργεια:

MEo = ΕΓΩt

25 = ΚΕ

Κινητική ενέργεια = 25 Τζάουλ.

[wpdm_package id = '1170 ′]

  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

Διαβάστε περισσότερα

Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση σε καμπύλες επιφάνειες – προβλήματα και λύσεις

1. Ένα μπλοκ βάρους 1 kg γλιστράει προς τα κάτω στην λεία καμπύλη επιφάνεια. Προσδιορίστε το κινητική ενέργεια και η ταχύτητα του μπλοκ στην χαμηλότερη επιφάνεια. Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας είναι 10 m/s2.

Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση σε καμπύλες επιφάνειες 1Γνωστό:

Μάζα (m) = 1 kg

Η μεταβολή ύψους (h) = 5 m

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Καταζητούμενος: Κινητική ενέργεια (ΚΕ) και η ταχύτητα του μπλοκ.

Λύση:

(α) Κινητική ενέργεια

Η αρχική μηχανική ενέργεια = βαρυτική δυναμική ενέργεια

MEo = PE = mgh = (1)(10)(5) = 50 Joules

Η τελική μηχανική ενέργεια = κινητική ενέργεια

MEt = KE = ½ mvt2

Αρχή της διατήρηση της μηχανικής ενέργειας δηλώνει ότι η αρχική μηχανική ενέργεια = η τελική μηχανική ενέργεια:

MEo = ΕΓΩt

ΠΕ = ΚΕ

50 = ΚΕ

Κινητική ενέργεια (ΚΕ) = 50 Τζάουλ.

(β) Η ταχύτητα του μπλοκ

Η αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας:

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

Η βαρυτική δυναμική ενέργεια (PE) = κινητική ενέργεια (KE)

50 = ½ mV2

2(50) / m = v2

100 / 1 = v2

100 = v2

v = √100

v = 10 m/s

2. Ένα αντικείμενο 2 κιλών ολισθαίνει προς τα κάτω χωρίς τριβή. Ποια είναι η κινητική ενέργεια και η ταχύτητα του αντικειμένου σε ύψος 2 μέτρων πάνω από το έδαφος; Η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι 10 m/s;2

Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για κίνηση σε καμπύλες επιφάνειες 2Γνωστό:

Μάζα (m) = 2 kg

Η μεταβολή ύψους (h) = 10 – 2 = 8 m

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Ζήτηση : κινητική ενέργεια (KE) και ταχύτητα (v) στα 2 μέτρα πάνω από το έδαφος.

Λύση:

(α) Κινητική ενέργεια στα 2 μέτρα πάνω από το έδαφος

Η αρχική μηχανική ενέργεια = η βαρυτική δυναμική ενέργεια

MEo = PE = mgh = (2)(10)(8) = 160 Joules

Η τελική μηχανική ενέργεια = κινητική ενέργεια

MEt = KE = ½ mvt2

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

MEo = ΕΓΩt

ΠΕ = ΚΕ

160 = ΚΕ

Η κινητική ενέργεια (KE) στα 2 μέτρα πάνω από το έδαφος είναι 160 Joules.

(β) Η ταχύτητα του αντικειμένου στην κατώτερη επιφάνεια

Αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας:

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

Η βαρυτική δυναμική ενέργεια (PE) = κινητική ενέργεια (KE)

160 = ½ mV2

160 = ½ (2) v2

160 = v2

v = √160 = √(16)(10) = 4√10 m/s

[wpdm_package id = '1167 ′]

  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. Δυναμική ενέργεια ελαστικών ελατηρίων - 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

Διαβάστε περισσότερα

Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για την κίνηση του βλήματος – προβλήματα και λύσεις

1. Μια κλωτσιασμένη μπάλα ποδοσφαίρου βγαίνει από το έδαφος υπό γωνία θ = 30o με αρχική ταχύτητα 10 m/s. Η μπάλα μάζα = 0.1 κιλά. Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας είναι 10 m / s2. Προσδιορίστε (α) Το βαρυτική δυναμική ενέργεια στο υψηλότερο σημείο (β) Το υψηλότερο σημείο ή το μέγιστο ύψος

Γνωστό:

Μάζα (m) = 0.1 kg

Η αρχική ταχύτητα (vo) = 10 m/s

Γωνία = 30o

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Λύση:

(α) Η βαρυτική δυναμική ενέργεια

Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για την κίνηση του βλήματος – προβλήματα και λύσεις 1

Υπολογίστε την οριζόντια συνιστώσα (vox) και η κάθετη συνιστώσα (voy) της αρχικής ταχύτητας.

Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για την κίνηση του βλήματος – προβλήματα και λύσεις 2Εφαρμογή της αρχής διατήρησης της μηχανικής ενέργειας για την κίνηση του βλήματος – προβλήματα και λύσεις 2vox = vo καλάθι θ = (10)(cos 30o) = (10)(0.5√3) = 5√3 m/s

voy = vo αμαρτία θ = (10)(αμαρτία 30o) = (10)(0.5) = 5 m/s

Η αρχική μηχανική ενέργεια

Η αρχική μηχανική ενέργεια (ΜΟΥo) = κινητική ενέργεια (ΝΑ)

MEo = KE = ½ mvo2 = ½ (0.1)(10)2 = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 Τζάουλ

Η τελική μηχανική ενέργεια

Κινητική ενέργεια στο υψηλότερο σημείο:

KE = ½ mvox2 = ½ (0.1)(5√3)2 = ½ (0.1)((25)(3)) = ½ (0.1)(75) = 3.75 Τζάουλ

Αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας

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

ΚΕ = ΠΕ + ΚΕ

5 = EP + 3.75

PE = 5 – 3.75 = 1.25 Joule

Η βαρυτική δυναμική ενέργεια στο υψηλότερο σημείο είναι 1.25 Joules.

(β) Το υψηλότερο σημείο ή το μέγιστο ύψος

PE = mgh

1.25 = (0.1)(10) ώρες

1.25 = ώρες

Το μέγιστο ύψος είναι 1.25 μέτρα.

2. Μια μπάλα 0.1 kg εκτοξεύεται οριζόντια με αρχική ταχύτητα vo = 10 m/s από κτίριο ύψους 10 μέτρων. Η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας είναι 10 m/s2Προσδιορίστε την κινητική ενέργεια της μπάλας όταν αυτή χτυπήσει το έδαφος.

Γνωστό:

Μάζα (m) = 0.1 kg

Αρχική ταχύτητα (vo) = 10 m/s

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s2

Η μεταβολή ύψους (h) = 10 – 2 = 8 m

Καταζητούμενος: κινητική ενέργεια σε ύψος 2 μέτρων από το έδαφος

Λύση:

Η βαρυτική δυναμική ενέργεια (PE) = mgh = (0.1)(10)(10) = 10 Joules

Η αρχική κινητική ενέργεια (KE) = ½ mvo2 = ½ (0.1)(10)2 = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 Τζάουλ

Η τελική κινητική ενέργεια = η αρχική βαρυτική δυναμική ενέργεια + η αρχική κινητική ενέργεια = 10 + 5 = 15 Joules

[wpdm_package id = '1173 ′]

  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

Διαβάστε περισσότερα