9 näidet Hooke'i seaduse küsimustest
1. Jõu (F) ja pikkuse suurenemise (x) vahelise seose graafik on näidatud alloleval pildil. Graafikul põhinev vedrukonstant on…
Arutelu
Valem Hooke'i seadus :
k = F / x
Teave:
F = jõud (rahvusvaheline ühik on Newton, lühendatult N)
k = vedrukonstant (rahvusvaheline ühik on njuuton/meeter, lühendatult N/m)
x = pikkuse suurenemine (rahvusvaheline ühik on meeter, lühendatult m)
1. Pall A ja pall B, kumbki massiga 200 grammi, põrkavad kokku täiesti elastselt. Kui enne kokkupõrget liigub pall A kiirusega 10 m/s ja pall B on paigal, siis on kuulide A ja kuuli B kiirused pärast kokkupõrget...
Arutelu
On teada :
Palli A mass (mA) = 200 grammi = 0,2 kg
Palli B mass (mB) = 200 grammi = 0,2 kg
Kuuli A kiirus enne kokkupõrget (vA) = 10 m/s
Kuuli B kiirus enne kokkupõrget (vB) = 0
1. 30-grammine kuul, mis liigub kiirusega 30 m/s, tabab paigal seisvat 1 kg massiga puuklotsi. Määrake klotsi kiirus, kui kuul on klotsi sisse kinni jäänud!
Arutelu
On teada :
Kuuli mass (m1) = 30 grammi = 0,03 kg
Ploki mass (m2) = 1 kg
Kuuli algkiirus (v1) = 30 m/s
Klotsi algkiirus (v2) = 0 (paigalseisev plokk)
Küsis : kuuli ja ploki kiirus pärast kokkupõrget (v')
3 Näited osaliselt elastsetest kokkupõrgetest
1. 500-grammine objekt liigub kiirusega 10 m/s ja 200-grammine objekt liigub kiirusega 12 m/s. Kaks objekti liiguvad teineteise poole ja põrkavad kokku. Kui pärast kokkupõrget on 500-grammise objekti kiirus 6 m/s, siis 200-grammise objekti kiirus on…
Arutelu
On teada :
Objekti 1 mass (m1) = 500 grammi = 0,5 kg
Objekti 2 mass (m2) = 200 grammi = 0,2 kg
Objekti 1 algkiirus (v1) = -10 m/s
Objekti 2 algkiirus (v2) = 12 m/s
Objekti 1 lõppkiirus (v1') = 6 m/s
8 näidet lineaarse impulsi küsimustest
1. 1 kg massiga objekt liigub kiirusega 10 m/s. Impulss objekt on…
Arutelu
On teada :
Mass (m) = 1 kg
Kiirus (v) = 10 m/s
Küsis lineaarne impulss (p)
Jawab :
Impulsi valem: p = mv
Kirjeldus: p = impulss, m = mass, v = kecepatan.
Objekti impulss on:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
11 näidet impulsi ja hoo küsimustest
1. Pall massiga 0,2 kg visatakse horisontaalselt kiirusega 10 m/s ja see põrkab vastu seina, seejärel põrkab pall sama kiirusega tagasi. Palli impulsi muutus on...
Arutelu
16 näidet küsimustest mehaanilise energia jäävuse seaduse kohta
Mehaanilise energia jäävuse seadus vabalangemise liikumisel
1. 2 kg massiga kookospähkel kukub vabalt 6 meetri kõrguselt. Kookospähkli kineetiline energia maapinnale jõudes on… g = 10 m/s2
Arutelu
On teada :
Kookospähkli mass (m) = 2 kg
Kõrgus (h) = 6 meetrit
Raskuskiirendus (g) = 10 m/s2
Küsis kineetiline energia (EK)
2 Näited võimuküsimustest
Võimsus on töö tegemise kiirus pingutus või teatud ajavahemiku jooksul tehtud pingutused.
Metameetriliselt on jõud pingutuse ja aja suhe.
P = W/t
Kirjeldus: P = võimsus (ühik džaul/sekund), W = töö (džaul) ja t = ajavahemik (sekund)
Selle võrrandi põhjal võib järeldada, et mida suurem on töö tegemise kiirus, seda suurem on võimsus, vastupidi, mida väiksem on töö tegemise kiirus, seda väiksem on võimsus.
Võimsus on skalaarne suurus. Võimsuse rahvusvaheline mõõtühikute süsteem on džaul/sekund. Džaul/sekund = vatt (lühendatult W), mis on nimetatud James Watti auks.
Briti võimsusmõõtühikute süsteem on 1 nael-jalg-jõud sekundis. See ühik on praktiliseks otstarbeks liiga väike, seega kasutatakse suuremat ühikut, hobujõudu (lühendatult hp). 1 hobujõud = 550 nael-jalg-jõudu sekundis = 764 vatti = ¾ kilovatti.
1. Vedrule rakendatakse 2 kg koormust ja see riputatakse vertikaalselt alusele. Kui vedru pikeneb 4 cm võrra, siis muutus potentsiaalne energia Vedru elastsusjõud on… g = 10 m/s2
Arutelu
On teada :
Koorma mass (m) = 2 kg
Raskuskiirendus (g) = 10 m/s2
Koorma kaal (w) = mg = (2)(10) = 20 njuutonit
Vedru pikkuse suurenemine (x) = 4 cm = 0,04 meetrit
Küsis Vedru elastne potentsiaalne energia
1. 1 kg massiga ese langeb vabalt 10 meetri kõrguselt maapinnale. Määrake:
(a) Objektile mõjuva gravitatsioonijõu tehtud töö
(b) Muudatused potentsiaalne energia gravitatsioon
Raskuskiirendus (g) = 10 m/s2
Arutelu
On teada :
Objekti mass (m) = 1 kg
Kõrgus (h) = 10 meetrit
Raskuskiirendus (g) = 10 m/s2
Vastus:
(a) Raskusjõu tehtud töö
Kui objekt langeb vabalt, on objekti liikumissuund allapoole ja objektile mõjuva gravitatsioonijõu (objekti kaalu) suund on samuti allapoole. Kuna need on samas suunas, langevad gravitatsioonijõud kokku ehk moodustavad 0 nurga.o objekti liikumissuunaga. Cos 0 = 1 ja iga arv korrutatuna 1-ga on sama kui see arv, seega ei pea cos 0 töö valemisse lisama.
Töö valem on W = Fs, kus W = töö, F = jõud ja s = nihe. Selle ülesande jaoks kohandatuna muutub töö valem kujule W = wh = mgh, kus W = töö, w = raskusjõud, h = objekti kõrguse muutus, m = objekti mass ja g = raskuskiirendus.
Seega gravitatsiooni tehtud töö on:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 džauli