Esimerkkejä kineettisen energian ja fysiikan työtehtävistä

5 esimerkkiä kineettisestä energiasta ja fysiikan työtehtävistä

1. 5000 kg painava auto on aluksi paikallaan ja liikkuu sitten nopeudella 20 m/s. Määritä autoon tehty kokonaistyö...
Keskustelu
Se tiedetään :
Massa (m) = 5000 kg
Alkunopeus (v_o) = 0 m/s (aluksi auto on paikallaan)
Loppunopeus (v_t) = 20 m/s
Kysytty Kokonaisponnistus
Jawab :
Työ-kineettisen energian lause toteaa, että kokonaistyö on yhtä suuri kuin kineettisen energian muutos. Matemaattisesti:
Kokonaisponnistus:
W_koko = ½ m (v_t² - v_o²)
W_koko = ½ (5000)(20)² - 0²)
W_koko = (2500)(400 – 0)
W_koko = (2500)(400)
W_koko = 1000.000
Kokonaistyö on 75 000 joulea.

2. Kappale, jonka massa on 10 kg, liikkuu aluksi nopeudella 5 m/s. Hetken kuluttua kappale liikkuu nopeudella 10 m/s. Määritä kappaleeseen tehty kokonaistyö.
Keskustelu
Se tiedetään :
Kappaleen massa (m) = 10 kg
Alkunopeus (v_o) = 5 m/s
Loppunopeus (v_t) = 10 m/s
Kysytty kokonaisponnistus
Jawab :
Kokonaisponnistus:
Kokonaistyö on 75 000 joulea.

3. 2000 kg painava auto liikkuu vaakasuunnassa 10 m/s nopeudella. Yhtäkkiä kuljettaja hidastaa auton nopeuden 5 m/s:iin. Kuljettajan autoon tekemä työ on...
Keskustelu
Se tiedetään :
Auton massa (m) = 2000 kg
Alkunopeus (v_o) = 10 m/s
Loppunopeus (v_t) = 5 m/s
Kysytty kokonaisponnistus
Jawab :
Kokonaisponnistus:
Kokonaistyö on 75 000 joulea.
Negatiivinen etumerkki tarkoittaa, että autoon vaikuttava resultanttivoima on vastakkaiseen suuntaan kuin auton siirtymä. Negatiivinen työ tarkoittaa myös auton liike-energian vähenemistä.

4. Yhden tonnin massainen auto on aluksi paikallaan. Hetkeä myöhemmin se liikkuu nopeudella 10 m/s. Auton moottorin tekemä työ on...
A. 1.000 joulea
Noin 10.500 joulea
Noin 15.000 joulea
D. 30 000 joulea
E. 50.000 Joulea
Keskustelu:
Se tiedetään :
m = 1 tonni = 1000 kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10 m/s
Kysytty :
Ponnistus (W) ?
Jawab :
Työ = kineettisen energian muutos

Kineettisen energian muutos :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50 000 kg m²/s² = 50.000 joulea
Joten W = 50 000 joulea
Oikea vastaus on E.

5. 10 kg painava pöytä asetetaan aluksi paikoilleen tasaiselle lattialle, minkä jälkeen sitä työnnetään 10 sekunnin ajan, jotta se liikkuu suorassa linjassa 2 m/s kiihtyvyydellä.²Ponnistelujen laajuus oli…
A. 2000 joulea
Noin 3000 joulea
Noin 6000 joulea
D. 30 000 joulea
E. 9000 Joulea
Keskustelu:
Se tiedetään :
m = 10 kg, t = 10 sekuntia, v_o = 0, a = 2 m/s²sisään_t =?
Kysytty :
Ponnistus (W) ?
Jawab :
Laske loppunopeus (v_t):
v_t = v_o + kohdassa = 0 + (2)(10) = 20 m/s

Työ = kineettisen energian muutos

Kineettisen energian muutos :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 joulea
Joten W = 50 000 joulea
Oikea vastaus on A.