Lanaren eta lan-energia zinetikoaren teoremaren galdera eta formula adibideak
Negozioak
1. Biloba batek amonaren gurpil-aulkia bultzatzen du parke zirkular batean 20 N-ko indarrarekin, parkearen erradioa 7 m-koa da, zenbat lan egiten du bilobak 2 bira egiteko?
- 0 Joule
- 1400 Joule
- 1540 Joule
- 1760 Joule
Eztabaida
Negozio Formula: Lana = Indarra x Desplazamendua
Bilobak gurpil-aulkia bi aldiz bultzatzen badu, biloba eta gurpil-aulkia beren jatorrizko posizioetara itzuliko dira. Jatorrizko posizioetara itzultzea zero denez, desplazamendua zero da.
Beraz, bilobak egindako ahalegina zero da.
Erantzun zuzena A da.
2. Atezain batek armairu bat zoruan zehar bultzatzen du 350 N-ko indarrarekin. Zoruak 70 N-ko marruskadura-indarra egiten du. Armairua 6 metro mugitzeko egindako lana hau da:
- 45 J
- 72 J
- 1680 J
- 2580 J
Eztabaida
Jakina da:
Bultzada-indarra (F) = 350 Newton
Marruskadura-indarra (Firristatu) = 70 Newton
Armairuaren desplazamendua = 6 metro
Galdetu zuen: Negozioak (M)
Erantzuna:
Bi indar eragiten diote objektu bati, bultzada-indarra (F) eta marruskadura-indarra (F).irristatu).
Bultzada-indarra armairuaren desplazamenduaren noranzko berean dago, beraz, bultzada-indarrak lan positiboa egiten du. Alderantziz, marruskadura-indarra armairuaren desplazamenduaren kontrako noranzkoan dago, beraz, marruskadura-indarrak lan negatiboa egiten du.
Bultzada-indarrak egindako lana:
W = F s = (350 Newton)(6 metro) = 2100 Newton metro = 2100 Joule
Marruskadura-indarrak egindako lana:
W = – (Firristatu)(s) = – (70 Newton)(6 metro) = – 420 Newton metro = – 420 Joule
Ahalegin osoa:
W guztira = 2100 Joule – 420 Joule
W guztira = 1680 Joule
Erantzun zuzena C da.
Lan-energia zinetikoaren teorema
3. 8 N-ko indar konstante batek eragiten dio 16 kg-ko masa duen objektu bati. Hasieran objektua geldirik badago, indarra 4 segundoz eragin ondoren objektuaren abiadura… da.
- 0,5 m / s
- 2 m / s
- 4 m / s
- 8 m / s
Eztabaida
Jakina da:
Indar konstantea (F) = 8 Newton
Objektuaren masa (m) = 16 kg
Objektuaren hasierako abiadura (vo) = 0 m/s
Objektuari indarra eragiten dion denbora-tartea (t) = 4 segundo
Galdetu zuen: Objektuaren azken abiadura (vt)
Erantzuna:
Lana = Energia zinetikoaren aldaketa
W = azken EK – hasierako EK
W = ½ mvt2 – ½ mVo2
W = ½ mvt2 - 0
W = ½ mvt2 —— 1. ekuazioa
Lana = Indarra x Desplazamendua
W = F s
W = 8 s
Erabili GLBB formula desplazamendua (s) kalkulatzeko
s = vo t + ½-n2
Deskribapena: s = desplazamendua, vo = hasierako abiadura, t = denbora, a = azelerazioa
s = 0 + ½ puntuan2 = ½-n2 —-> a = (v)t - vo) / t = vt
s = ½ (vt / t) t2
s = ½ (vt) t
Ordeztu lan-ekuazioko desplazamendua (s) ekuazio honetako desplazamenduarekin (s):
W = 8 s
W = 8(1/2)(vt)(t)
W = (4)(vt)(t) —— 2. ekuazioa
1. ekuazioa = 2. ekuazioa
W = W
½ mVt2 = (4)(vt)(t)
½ mVt = (4)(t)
½ (16)(b)t) = 4(4)
8 vt = 16
vt = 16/8
vt = 2 metro/segundo
Erantzun zuzena B da.
4. Objektu baten abiadura bere jatorrizko abiaduraren bikoitzera handitzeko, ahalegin bat...
- Hasierako energia zinetikoaren 4 aldiz handiagoa
- Hasierako energia zinetikoaren 3 aldiz handiagoa
- Hasierako energia zinetikoaren 2 aldiz handiagoa
- Hasierako energia zinetikoaren 1 aldiz handiagoa
Eztabaida
Jakina da:
Demagun objektuaren masa (m) = 1 kg dela
Demagun hasierako abiadura (vo) = 1 m/s
Azken abiadura (vt) = 2 x hasierako abiadura = 2 x 1 = 2 m/s
Galdetu zuen: Ahalegina = … ?
Erantzuna:
Hasierako energia zinetikoa:
Hasierako EK = ½ mvo2 = ½ (1)(1)2 = ½ (1)(1) = ½ (1) = 0,5
Objektuaren abiadura bere jatorrizko abiaduraren bikoitza denean, azken energia zinetikoa:
Azken EK = ½ mvt2 = ½ (1)(2)2 = ½ (4) = 2
Lan-energia zinetikoaren teorema:
Lana = Energia zinetikoaren aldaketa
Lana = Azken energia zinetikoa – Hasierako energia zinetikoa
Ahalegina = 2 – 0,5
Ahalegina = 1,5
Hasierako energia zinetikoa = 0,5
Ahalegina = 3 x 0,5 = 1,5
Beraz, objektu baten abiadura bere jatorrizko abiaduraren bikoitza handitzeko lan kopuru bat behar da. Hasierako energia zinetikoaren 3 aldiz handiagoa.
Erantzun zuzena B da.
Galderaren iturria:
Batxilergoko Fisikako OSN Galderak
