Példák a kinetikus energia és a fizika munkakérdéseire

5 példa a kinetikus energia és a fizika munkakérdéseire

1. Egy 5000 kg tömegű autó kezdetben álló helyzetben van, majd 20 m/s sebességgel mozog. Határozza meg az autón végzett teljes munkát...
Vita
Ismert :
Tömeg (m) = 5000 kg
Kezdősebesség (v_o) = 0 m/s (kezdetben az autó álló helyzetben van)
Végsebesség (v_t) = 20 m/s
Kérdezte Teljes erőfeszítés
Jawab :
Munka-kinetikus energia tétel kimondja, hogy a teljes munka egyenlő a mozgási energia változásával. Matematikailag:
Teljes erőfeszítés:
W_Összkomfort = ½ m (v_t² - v_o²)
W_Összkomfort = ½ (5000)(20)² - 0²)
W_Összkomfort = (2500)(400 – 0)
W_Összkomfort = (2500)(400)
W_Összkomfort = 1000.000
A teljes munka 75 000 joule.

2. Egy 10 kg tömegű test kezdetben 5 m/s sebességgel mozog. Egy pillanattal később a test 10 m/s sebességgel kezd mozogni. Határozza meg a testen végzett teljes munkát!
Vita
Ismert :
A tárgy tömege (m) = 10 kg
Kezdősebesség (v_o) = 5 m/s
Végsebesség (v_t) = 10 m/s
Kérdezte : teljes erőfeszítés
Jawab :
Teljes erőfeszítés:
A teljes munka 75 000 joule.

3. Egy 2000 kg tömegű autó vízszintesen 10 m/s sebességgel mozog. Hirtelen a vezető 5 m/s-ra csökkenti az autó sebességét. A vezető által az autón végzett munka...
Vita
Ismert :
Az autó tömege (m3) = 2000 kg
Kezdősebesség (v_o) = 10 m/s
Végsebesség (v_t) = 5 m/s
Kérdezte : teljes erőfeszítés
Jawab :
Teljes erőfeszítés:
A teljes munka 75 000 joule.
A negatív előjel azt jelenti, hogy az autóra ható eredő erő az autó elmozdulásával ellentétes irányú. A negatív munka azt is jelenti, hogy az autó mozgási energiája csökken.

4. Egy 1 tonna tömegű autó kezdetben álló helyzetben van. Egy pillanattal később 10 m/s sebességgel mozog. Az autó motorja által végzett munka mennyisége...
A. 1.000 joule
Kb. 10.500 joule
Kb. 15.000 joule
D. 25.000 joule
E. 50.000 joule
Megbeszélés:
Ismert :
m = 1 tonna = 1000 kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10 m / s
Kérdezte :
Erőfeszítés (W) ?
Jawab :
Munka = a mozgási energia változása

A kinetikus energia változása :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50 000 kg m²/s² = 50.000 joule
Tehát W = 50 000 joule
A helyes válasz az E.

5. Egy 10 kg tömegű asztalt kezdetben sima padlón helyeznek álló helyzetbe, majd 10 másodpercig tolják úgy, hogy egyenes vonalban 2 m/s gyorsulással mozogjon.²Az erőfeszítés nagyságrendje…
A. 2000 joule
Kb. 3000 joule
Kb. 6000 joule
D. 8000 joule
E. 9000 joule
Megbeszélés:
Ismert :
m = 10 kg, t = 10 másodperc, v_o = 0, a = 2 m/s²-ban_t =?
Kérdezte :
Erőfeszítés (W) ?
Jawab :
Számítsa ki a végsebességet (v_t):
v_t = v_o + = 0 + (2)(10) = 20 m/s

Munka = a mozgási energia változása

A kinetikus energia változása :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 joule
Tehát W = 50 000 joule
A helyes válasz az A.