Prensip travay-enèji mekanik

Prensip travay-enèji mekanik

Teyorèm travay-enèji sinetik la deklare ke travay nèt la oswa travay ki fèt pa fòs nèt la egal ak chanjman nan enèji sinetik.

W_nèt =KE_t – KE_o = 1⁄2 m(v)_t² - v_o²)

W_nèt = Gen de kalite fòs, sètadi fòs konsèvatif, ak fòs ki pa konsèvatif. Kidonk, travay nèt la ka konsidere kòm travay ki fèt pa yon fòs konsèvatif ak travay ki fèt pa yon fòs ki pa konsèvatif.

W_c +W_nc = ΔKE

Travay yon fòs konsèvatif fè egal ak chanjman negatif nan enèji potansyèl la:

W_c= -ΔPE

– ΔPE + W_nc = ΔKE

W_nc = ΔPE + ΔKE

Wnc = ΔME

Ekwasyon ki anwo a deklare ke travay yon fòs ki pa konsèvatif fè sou yon objè egal a chanjman nan enèji mekanik objè a. Enèji mekanik = enèji potansyèl + enèji sinetik. Enèji potansyèl la ka pran fòm enèji potansyèl gravitasyonèl oswa enèji potansyèl elastik.

Kesyon egzanp: Teyorèm travay-enèji mekanik la

Yon bwat 2 kg okòmansman deplase ak yon vitès 10 m/s. Yon ti tan apre, bwat la rete. Koyefisyan friksyon sinetik ant bwat la ak planche a se 0.2. Akselerasyon gravitasyonèl la se 10 m/s.²Konbyen deplasman bwat la?

Diskisyon:

Idantifye: m = 2 kg, v_o = 10 m/s, vt = 0, k = 0.2, w = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 Newton,

Mande: kantite deplasman bwat la (yo)

Teyorèm enèji mekanik travay la:

W_nc = ΔME

W_nc = ΔPE + ΔKE

Wotè a (h) rete konstan oubyen pa gen okenn chanjman nan wotè a, kidonk pa gen okenn chanjman nan enèji potansyèl gravitasyonèl la.

Wnc = ΔKE

Travay fòs friksyon sinetik la fè a se:

W_nc = –f_k s = μ_k N-s = μ_k w -s = μk mg -s

W_nc = – (0.2)(2)(10)(s) = – (4)(s)

Fòs friksyon sinetik la fè yon travay negatif (fòs friksyon sinetik la nan direksyon opoze a deplasman objè a)

Chanjman nan enèji sinetik:

ΔKE = 1⁄2 m (v_t² - v_o²) = 1⁄2 (2)(0² - 10²) = (0 – 100) = – 100

Deplasman objè a:

W_nc = ΔKE

– (4)(s) = – 100

s = – 100 / – 4 = 25 mèt

20 kesyon ak repons konseptyèl sou prensip travay-enèji mekanik la:

1. Kesyon: Ki prensip travay-enèji mekanik la? Repons: Prensip travay-enèji mekanik la deklare ke travay ki fèt sou yon objè egal ak chanjman nan enèji mekanik li.

2. Kesyon: Ki jan yo defini travay nan fizik? Repons: Travay defini kòm pwodwi fòs ki aplike sou yon objè ak distans li deplase nan direksyon fòs la.

3. Kesyon: Ki sa ki konstitye enèji mekanik? Repons: Enèji mekanik konsiste de enèji sinetik ak enèji potansyèl yon objè.

4. Kesyon: San fòs ki pa konsèvatif, kisa nou ka di sou enèji mekanik total yon sistèm fèmen? Repons: Enèji mekanik total la rete konstan.

5. Kesyon: Bay yon egzanp sou yon fòs konsèvatif. Repons: Fòs gravitasyonèl se yon egzanp fòs konsèvatif.

6. Kesyon: Ki diferans ki genyen ant enèji potansyèl ak enèji sinetik? Repons: Enèji potansyèl se enèji ki akòz pozisyon yon bagay, tankou wotè li anlè tè a, alòske enèji sinetik se enèji ki akòz mouvman.

7. Kesyon: Ki rapò travay yon fòs konsèvatif fè ak enèji potansyèl? Repons: Travay yon fòs konsèvatif fè egal ak chanjman negatif nan enèji potansyèl la.

9. Kesyon: Kijan prensip enèji mekanik travay la eksplike konvèsyon enèji potansyèl an enèji sinetik nan yon objè k ap tonbe lib? Repons: Lè yon objè tonbe, enèji potansyèl li diminye epi enèji sinetik li ogmante pa yon kantite ekivalan, sa ki kenbe enèji mekanik total la konstan.

10. Kesyon: Ki sa k rive enèji mekanik yon sistèm lè fòs ki pa konsèvatif, tankou friksyon, aji sou li? Repons: Enèji mekanik la diminye paske fòs ki pa konsèvatif yo disipe enèji, souvan sou fòm chalè.

11. Kesyon: Èske enèji mekanik yon sistèm ka ogmante? Repons: Wi, lè yo fè travay ekstèn sou sistèm nan.

12. Kesyon: Ki rapò konsèp travay la genyen ak enèji? Repons: Travay se mwayen pou transfere oswa transfòme enèji nan yon sistèm.

13. Kesyon: Si yon objè ap deplase ak yon vitès konstan, kisa nou ka di sou travay nèt ki fèt sou li? Repons: Travay nèt ki fèt sou li a se zewo paske pa gen okenn akselerasyon ki fèt.

15. Kesyon: Poukisa yon sous dlo konprese gen enèji potansyèl? Repons: Lè yo konprese yon resò, travay la fèt sou li, ki estoke kòm enèji potansyèl. Enèji sa a ka libere lè yo lage resò a.

16. Kesyon: Ki sa ki teyorèm travay-enèji a? Repons: Teyorèm travay-enèji a deklare ke travay ki fèt sou yon objè egal ak chanjman nan enèji sinetik li.

17. Kesyon: Ki jan pouvwa gen rapò ak travay? Repons: Puisans se vitès travay ki fèt oubyen enèji ki transfere. Li kalkile kòm $P=W/t$, Kote $W$ se travay epi $t$ se tan.

18. Kesyon: Èske travay ka gen yon valè negatif? Repons: Wi, travay la negatif lè fòs la ak direksyon mouvman an opoze.

19. Kesyon: Si ang ki genyen ant fòs la ak direksyon mouvman an se 90 degre, ki travay ki fèt? Repons: Travay ki fèt la se zewo paske fòs la pa gen okenn konpozan nan direksyon mouvman an.

20. Kesyon: Ki jan yon machin senp, tankou yon levye, fè travay pi fasil? Repons: Yon levye pa chanje travay total ki fèt la men li chanje fason yo aplike fòs la, sa ki fè travay la pi fasil pou jere oswa pi efikas.

Konsèp travay la ak prensip enèji mekanik la fondamantal nan fizik epi yo bay yon konpreyansyon fondamantal sou kijan enèji transfere ak transfòme nan divès sistèm.