Աշխատանքի և էներգիայի վերաբերյալ հարցերի օրինակներ

Աշխատանքի և էներգիայի հարցերի 16 օրինակ

Թեորեմ Աշխատանքի-կինետիկ էներգիա

1. 10 կգ զանգված ունեցող մարմնի վրա 12 վայրկյան ազդում է 60 Ն հաստատուն ուժ։

ունի 6 մ/վրկ սկզբնական արագություն՝ ուժի հետ նույն ուղղությամբ։

(1) Մարմնի վրա կատարված աշխատանքը 30.240 ջոուլ է։

(2) Մարմնի վերջնական կինետիկ էներգիան 30.240 ջոուլ է։

(3) Արտադրված հզորությունը կազմում է 2.520 վատտ

(4) Մարմնի կինետիկ էներգիայի աճը կազմում է 180 ջոուլ։

Ճիշտ պնդումն է…

Ա. 1, 2 և 3

Բ. 1 և 3

Գ. 1 և 4

Դ. միայն 4

Ե. բոլորը ճիշտ են

Քննարկում

Հայտնի է, որ՝

Ուժ (F) = 60 Ն

Ժամանակային միջակայք (t) = 12 վայրկյան

Մարմնի զանգվածը (մ) = 10 կգ

Սկզբնական արագություն (v_o) = 6 մ/վ

Հարցրեց. Ո՞ր պնդումն է ճիշտ։

Պատասխան՝

Օբյեկտի արագացում.

ΣՖ = մԱ

60 = 10 ա

a = 60 / 10 = 6 մ/վ²

Վերջնական արագություն՝

v_t = v_o + ժամը

v_t = 6 + (6)(12)

v_t = 6 + 72

v_t = 78 մ/վ

Անցած հեռավորությունը 12 վայրկյանում.

s = v_o t + 1/2-ը²

s = (6)(12) + 1/2 (6)(12)²

s = 72 + (3)(144)

s = 72 + 432

վ = 504 մետր

(1) Կատարված աշխատանք

W = F s = (60)(504) = 30.240 Ջոուլ

(2) Մարմնի վերջնական կինետիկ էներգիան

EK = 1/2 մվ_t² = 1/2 (10)(78)² = (5)(6084) = 30.420 Ջոուլ

(3) Էլեկտրաէներգիա

P = W / t = 30.240 / 12 = 2.520 Ջոուլ/վայրկյան

(4) Կինետիկ էներգիայի աճ

ΔEK = 1/2 մվ_t² – 1/2 մՎ_o² = 1/2 մ (v_t² - գ_o²) = 1/2 (10)(78² - 6²) = 5 (6084 –36) = 5 (6048)

ΔEK = 30.240 Ջոուլ

Ճիշտ պատասխանը Բ-ն է։

2. Ուղիղ գծով շարժվող մարմնի արագության փոփոխության վերաբերյալ տվյալները ներկայացված են հետևյալ կերպ։ Ամենամեծ աշխատանքը կատարում է մարմնի համարը…։

A. 1

B. 2

C. 3

D. 4

Ե 5

Քննարկում

Աշխատանքի-կինետիկ էներգիայի թեորեմ.

Ընդհանուր աշխատանքը = կինետիկ էներգիայի փոփոխություն

W_{Ընդհանուր} = ½ մ (v_t² - գ_o²)

Ամենամեծ բիզնեսներն են՝

W₁ = ½ (8)(4² - 2²) = (4)(16 – 4) = (4)(12) = 48 Ջոուլ

W₂ = ½ (8)(5² - 3²) = (4)(25 – 9) = (4)(16) = 64 Ջոուլ

W₃ = ½ (10)(6² - 5²) = (5)(36 – 25) = (5)(11) = 55 Ջոուլ

W₄ = ½ (10)(4² - 0²) = (5)(16 – 0) = (5)(16) = 80 Ջոուլ

W₅ = ½ (20)(3² - 3²) = (10)(9 – 9) = (10)(0) = 0 Ջոուլ

Ճիշտ պատասխանը Դ-ն է։

3. Օդին 4000 կգ քաշով մեքենա է վարում ուղիղ ճանապարհով 25 մ/վ արագությամբ։ Հեռվից տեսնելով խցանումը՝ նա արգելակում է՝ աստիճանաբար նվազեցնելով մեքենայի արագությունը մինչև 15 մ/վ։ Արգելակման ուժի կատարած աշխատանքը… է։

Ա. 200 կՋ

Բ. 300 կՋ

Գ. 400 կՋ

Դ. 700 կՋ

E. 800 կՋ

Քննարկում

Հայտնի է :

Մեքենայի զանգվածը (մ) = 4000 կգ

Մեքենայի սկզբնական արագությունը (v)_o) = 25 մ/վ

Մեքենայի վերջնական արագությունը (v)_t) = 15 մ/վ

Հարցրեց Աշխատանք (W) մեքենայի վրա՞

Ջավաբ :

Աշխատանքի-կինետիկ էներգիայի թեորեմ.

W_{Ընդհանուր} = ½ մ (v_t² - գ_o²) = ½(4000)(15²25 -²) = (2000)(225-625) = (2000)(-400) = -800.000 Ջոուլ = -800 կիլո Ջոուլ։

Ճիշտ պատասխանը Ե-ն է։

4. 0,1 կգ զանգվածով գնդակը 5 մ բարձրություն ունեցող շենքի տանիքից հորիզոնական ուղղությամբ նետվում է 6 մ/վ արագությամբ։ Եթե այդ վայրում ձգողության ուժի արագացումը 10 մ/վ է։², ապա գնդակի կինետիկ էներգիան 2 մ բարձրության վրա հավասար է…

Ա. 6,8 Ջ

Բ. 4,8 Ջ

Գ. 3,8 Ջ

Դ. 3 Ջ

Ե. 2 Ջ

Քննարկում

Հայտնի է :

Զանգվածը (մ) = 0,1 կգ

Բարձրության փոփոխությունը (h) = 5 մ – 2 մ = 3 մետր

Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²

Հարցրեց կինետիկ էներգիա (EK) 2 մետր բարձրության վրա։

Ջավաբ :

Գնդակի հետագիծը ցույց է տրված ստորև նկարում։

Վերևում պատկերված պարաբոլիկ շարժումը երկու շարժումների համադրություն է, որոնք կարելի է առանձին վերլուծել, որտեղ հորիզոնական ուղղությամբ շարժումը հետևյալ տեսքն ունի՝ միատարր գծային շարժում և շարժումը ուղղահայաց ուղղությամբ՝ ձևով ազատ անկման շարժում.

Այս խնդիրը լուծվում է մեխանիկական էներգիայի պահպանման օրենքի միջոցով, հետևաբար մենք շարժումը դիտարկում ենք միայն ուղղահայաց ուղղությամբ՝ հետևյալ ձևով ազատ անկման շարժում.

Ազատ անկման մեջ գտնվող յուրաքանչյուր մարմին սկզբնական արագություն չունի (v_o = 0), այնպես որ մարմնի սկզբնական կինետիկ էներգիան զրո է (EK = ½ մվ² = 0): Մյուս կողմից, մարմինը սկսում է շարժվել գետնից 5 մետր բարձրությունից, այնպես որ մարմինն ունի գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիա: Այսպիսով, գնդակի սկզբնական մեխանիկական էներգիան գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան է: Երբ գնդակը սկսում է շարժվել ներքև, գնդակի գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան փոխվում է կինետիկ էներգիայի: Գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան, որը փոխվում է կինետիկ էներգիայի, երբ գնդակը շարժվում է գետնից 5 մետր բարձրությունից մինչև գետնից 2 մետր բարձրություն, հետևյալն է՝ EP = mgh = (0,1)(10)(3) = 3 Ջոուլ: Երբ գնդակը գտնվում է գետնից 2 մետր բարձրության վրա, գնդակի կինետիկ էներգիան 3 Ջոուլ է:

Ճիշտ պատասխանը Դ-ն է։

5. 1 տոննա զանգվածով մեքենան շարժվում է անշարժ դիրքով։ Մի ակնթարթ անց նրա արագությունը կազմում է 5 մ/վ։^-1Մեքենայի շարժիչի կատարած աշխատանքի քանակը կազմում է…

Ա. 1000 Ջոուլ

Բ. 2.500 Ջոուլ

Գ. 5.000 Ջոուլ

Դ. 12.500 Ջոուլ

E. 25.000 Ջոուլ

Քննարկում

Հայտնի է :

Զանգված (մ) = 1 տոննա = 1000 կգ

Սկզբնական արագություն (v_o) = 0 (մեքենան շարժվում է անշարժ վիճակից)

Վերջնական արագություն (v_t) = 5 մ/վ

Հարցրեց Որքա՞ն է մեքենայի շարժիչի կատարած աշխատանքը (Վտ):

Ջավաբ :

Աշխատանքի-կինետիկ էներգիայի թեորեմ.

W_{Ընդհանուր} = ½ մ (v_t² - գ_o²)

Մեքենայի շարժիչի կատարած աշխատանքը հետևյալն է.

W_{Ընդհանուր} = ½ (1000)(5² - 0²) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12.500 Ջոուլ

Ճիշտ պատասխանը Դ-ն է։

6. 500 գրամ զանգվածով գնդակը գետնից ուղղահայաց վերև է նետվում 10 մ/վ սկզբնական արագությամբ։^-2Եթե ​​g = 10 մվ^-2, ապա գնդակի ձգողականության ուժի կատարած աշխատանքը, երբ այն հասնում է իր առավելագույն բարձրությանը, կազմում է ...

Ա. 2,5 Ջ

Բ. 5,0 Ջ

Գ. 25 Ջ

Դ. 50 Ջ

Ե. 500 Ջ

Քննարկում

Անտեսեք օդի դիմադրությունը։

Հայտնի է :

Գնդիկի զանգվածը (մ) = 500 գրամ = 0,5 կգ

Սկզբնական արագություն (v_o) = 10 մ/վ²

Վերջնական արագություն (v_t) = 0: Առավելագույն բարձրության վրա օբյեկտը մի պահ անշարժ է մնում, նախքան ուղղությունը փոխելը։

Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²

Հարցրեց Գնդակի ձգողականության ուժի կատարած աշխատանքը (W)

Ջավաբ :

Աշխատանք-կինետիկ էներգիայի թեորեմ :

Աշխատանք-կինետիկ էներգիայի թեորեմը նշում է, որ արդյունքում ուժի կողմից մարմնի վրա կատարված ընդհանուր աշխատանքը կամ ջանքերը հավասար են մարմնի կինետիկ էներգիայի փոփոխությանը: Աշխատանք-կինետիկ էներգիայի թեորեմի բանաձևը հետևյալն է.

W_{Ընդհանուր} = ΔEK = EK_t – ԷԿ_o

W_{Ընդհանուր} = ½ մվ_t² – ½ մվ_o² = ½ մ (v_t² - գ_o²)

Տեղեկություն:

EK_t = վերջնական կինետիկ էներգիա, EK_o = սկզբնական կինետիկ էներգիա, m = մարմնի զանգված, v_t = մարմնի վերջնական արագությունը, v_o = մարմնի սկզբնական արագությունը։

Ընդհանուր ջանքեր :

Գնդակի քաշի կատարած աշխատանքը նետման պահից մինչև իր առավելագույն բարձրությանը հասնելը հավասար է.

W_{Ընդհանուր} = ½ մ (v_t² - գ_o²) = ½ (0,5)(0² - 10²)

W_{Ընդհանուր} = (0,25)(-100) = -25 Ջոուլ

Բացասական նշանը ցույց է տալիս, որ գնդակի տեղաշարժի ուղղությունը հակառակ է գնդակի ձգողականության ուղղությանը։ Գնդակի տեղաշարժի ուղղությունը վերև է, մինչդեռ գնդակի ձգողականության ուղղությունը՝ ներքև։ Ձգողականությունը գնդակի վրա կատարում է բացասական աշխատանք, այսինքն՝ ձգողականության կատարած աշխատանքը մեծացնում է գնդակի ձգողականության պոտենցիալ էներգիան և նվազեցնում նրա կինետիկ էներգիան։ Ձգողականությունը կատարում է դրական աշխատանք, եթե գնդակի ձգողականության ուղղությունը նույնն է, ինչ գնդակի տեղաշարժի ուղղությունը (գնդակը շարժվում է ներքև)։

Ճիշտ պատասխանը C-ն է։

7. 1 կգ զանգվածով գնդակը առանց սկզբնական արագության ընկնում է շենքի տանիքից վերին հարկի A պատուհանի միջով դեպի ներքևի հարկի B պատուհանը՝ 2,5 մ բարձրության տարբերությամբ (g = 10 մվրկ):^-2)։ Որքա՞ն ջանք է պահանջվում գնդակը A պատուհանից B պատուհան տեղափոխելու համար։

Ա. 5 Ջոուլ

Բ. 15 Ջոուլ

Գ. 20 Ջոուլ

Դ. 25 Ջոուլ

E. 50 Ջոուլ

Քննարկում

Հայտնի է :

Գնդակի զանգվածը (մ) = 1 կգ

Սկզբնական արագություն (v_o) = 0 մ/վ

Բարձրությունը (բ) = 2,5 մետր

Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²

Հարցրեց Գնդակի շարժման ընթացքում կատարած ընդհանուր աշխատանքը

Ջավաբ :

Գնդակի վերջնական արագությունը (v)_t)

Գնդակը ընկնում է առանց որևէ սկզբնական արագության, ուստի նրա շարժումը համարվում է ազատ անկում: Նախ, հաշվարկեք գնդակի վերջնական արագությունը՝ օգտագործելով ազատ անկման բանաձևը: Ձգողականության արագացումը (g) 10 մ/վ է:², գնդակի բարձրության փոփոխությունը (h) = 2,5 մետր է, և վերջնական արագությունը (v) հարցվում է։_t), հետևաբար օգտագործեք բանաձևը v_t² = 2 գհ

v_t² = 2 գհ = 2(10)(2,5) = 2(25)

v_t = √2(25) = 5√2

Այսպիսով, գնդակի վերջնական արագությունը 5√2 մ/վ է։

Ընդհանուր աշխատանքը = կինետիկ էներգիայի փոփոխություն

W_{Ընդհանուր} = ΔEK = ½ մ (v_t² - գ_o²) = ½ (1){(5√2)² - 0²}

W_{Ընդհանուր} = ½ (25)(2) = 25 Ջոուլ

Ճիշտ պատասխանը Դ-ն է։

8. 2 կգ զանգված ունեցող մարմինը սկզբում շարժվում է 72 կմ/ժ արագությամբ։^-1400 մ շարժվելուց հետո օբյեկտի արագությունը դառնում է 144 կմ/ժ։^-1 և (g = 10 մվ^-2Այդ պահին մարմնի կատարած ընդհանուր աշխատանքը կազմում է…

Ա. 20 Ջ

Բ. 60 Ջ

Գ. 1.200 Ջ

Դ. 2.000 Ջ

Ե. 2.400 Ջ

Քննարկում

Հայտնի է :

Մարմնի զանգվածը (մ) = 2 կգ

Սկզբնական արագություն (v_o) = 72 կմ/ժ = 20 մ/վ

Վերջնական արագություն (v_t) = 144 կմ/ժ = 40 մ/վ

Անցած հեռավորությունը (վրկ) = 400 մետր

Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²

Հարցրեց Ընդհանուր ջանքեր

Ջավաբ :

Ընդհանուր աշխատանքը = կինետիկ էներգիայի փոփոխություն

W_{Ընդհանուր} = ΔEK = ½ մ (v_t² - գ_o²) = ½ (2)(40² - 20²}

W_{Ընդհանուր} = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 Ջոուլ

Ճիշտ պատասխանը C-ն է։

9. 2 կգ քաշով մարմինը շարժվում է հարթ մակերեսի վրայով 2 մ/վ արագությամբ։^{- 1}Եթե ​​մարմնի վրա կատարվում է 21 ջոուլ աշխատանք, ապա մարմնի արագությունը կփոխվի...

Ա. 1 մվ^{- 1}

Բ. 2 մվ^{- 1}

Գ. 3 մվ^{- 1}

Դ. 5 մվ^{- 1}

E. 17 մվ^{- 1}

Քննարկում

Հայտնի է, որ՝

Զանգվածը (մ) = 2 կգ

Սկզբնական արագություն (v_o) = 2 մ/վ

Աշխատանք (Վտ) = 21 Ջոուլ

Հարցրեց. Վերջնական արագություն (v_t)

Պատասխան՝

Աշխատանքի և կինետիկ էներգիայի թեորեմը նշում է, որ մարմնի վրա կատարված ընդհանուր աշխատանքը հավասար է մարմնի կինետիկ էներգիայի փոփոխությանը։ Մաթեմատիկորեն՝

Ընդհանուր = ΔEK

Ընդհանուր = 1/2 մՎ_t² -1/2 մՎ_o²

Ընդհանուր = 1/2 մ (v_t² - գ_o²)

21 = 1/2 (2) (v_t² - 2²)

21 = (v_t² - 2²)

21 = վ_t² - 4

v_t² = 21 + 4 = 25

v_t = √25

v_t = 5 մ/վ

Ճիշտ պատասխանը Դ-ն է։

10. 500 գրամ զանգվածով գնդակը գետնից ուղղահայաց վերև է նետվում 10 մվ սկզբնական արագությամբ։^-2Եթե ​​g = 10 մվ^-2, ապա գնդակի ձգողականության ուժի կատարած աշխատանքը, երբ այն հասնում է իր առավելագույն բարձրությանը, կազմում է ...

Ա. 2,5 Ջ
Բ. 5,0 Ջ
Գ. 25 Ջ
Դ. 50 Ջ
Ե. 500 Ջ

Քննարկում
Անտեսեք օդի դիմադրությունը։
Հայտնի է :
Գնդիկի զանգվածը (մ) = 500 գրամ = 0,5 կգ
Սկզբնական արագություն (v_o) = 10 մ/վ²
Վերջնական արագություն (v_t) = 0: Առավելագույն բարձրության վրա օբյեկտը մի պահ անշարժ է մնում, նախքան ուղղությունը փոխելը։
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²
Հարցրեց Գնդակի ձգողականության ուժի կատարած աշխատանքը (W)
Ջավաբ :

Աշխատանք-կինետիկ էներգիայի թեորեմ :
Աշխատանքի-կինետիկ էներգիայի թեորեմը նշում է, որ լրիվ աշխատանքը կամ usaha Մարմնի վրա ազդող արդյունարար ուժի աշխատանքի-կինետիկ էներգիայի թեորեմի բանաձևը նույնն է, ինչ մարմնի կինետիկ էներգիայի փոփոխության բանաձևը։
W_{Ընդհանուր} = ΔEK = EK_t – ԷԿ_o
W_{Ընդհանուր} = ½ մվ_t² – ½ մվ_o² = ½ մ (v_t² - գ_o²)
Տեղեկություն:
EK_t = վերջնական կինետիկ էներգիա, EK_o = սկզբնական կինետիկ էներգիա, m = մարմնի զանգված, v_t = կեչեպաթան օբյեկտի վերջը, v_o = մարմնի սկզբնական արագությունը։
Ընդհանուր ջանքեր :
Գնդակի քաշի կատարած աշխատանքը նետման պահից մինչև իր առավելագույն բարձրությանը հասնելը հավասար է.
W_{Ընդհանուր} = ½ մ (v_t² - գ_o²) = ½ (0,5)(0² - 10²)
W_{Ընդհանուր} = (0,25)(-100) = -25 Ջոուլ
Բացասական նշանը ցույց է տալիս, որ գնդակի տեղաշարժի ուղղությունը հակառակ է գնդակի ձգողականության ուղղությանը։ Գնդակի տեղաշարժի ուղղությունը վերև է, մինչդեռ գնդակի ձգողականության ուղղությունը՝ ներքև։ Ձգողականություն Գնդակի վրա բացասական աշխատանք կատարելը նշանակում է, որ ձգողականության ուժի կատարած աշխատանքը հանգեցնում է գնդակի ձգողականության պոտենցիալ էներգիայի մեծացմանը և գնդակի կինետիկ էներգիայի նվազմանը: Ձգողականության ուժը կատարում է դրական աշխատանք, եթե գնդակի ձգողականության ուղղությունը նույնն է, ինչ գնդակի տեղաշարժի ուղղությունը (գնդակը շարժվում է ներքև):
Ճիշտ պատասխանը C-ն է։

11. 1 կգ զանգվածով գնդակը առանց սկզբնական արագության ընկնում է շենքի տանիքից վերին հարկի A պատուհանի միջով դեպի ներքևի հարկի B պատուհանը՝ 2,5 մ բարձրության տարբերությամբ (g = 10 մվ):^-2)։ Որքա՞ն ջանք է պահանջվում գնդակը A պատուհանից B պատուհան տեղափոխելու համար։

Ա. 5 Ջոուլ
Բ. 15 Ջոուլ
Գ. 20 Ջոուլ
Դ. 25 Ջոուլ
E. 50 Ջոուլ

Քննարկում
Հայտնի է :
Գնդակի զանգվածը (մ) = 1 կգ
Սկզբնական արագություն (v_o) = 0 մ/վ
Բարձրությունը (բ) = 2,5 մետր
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²
Հարցրեց Գնդակի շարժման ընթացքում կատարած ընդհանուր աշխատանքը
Ջավաբ :
Գնդակի վերջնական արագությունը (v)_t)
Գնդակը ընկնում է առանց որևէ սկզբնական արագության, ուստի գնդակի շարժումը համարվում է ազատ անկում: Նախ, հաշվարկեք գնդակի վերջնական արագությունը՝ օգտագործելով բանաձևը ազատ անկման շարժումՀայտնի է, որ գրավիտացիայի արագացումը (g) = 10 մ/վրկ², գնդակի բարձրության փոփոխությունը (h) = 2,5 մետր է, և վերջնական արագությունը (v) հարցվում է։_t), հետևաբար օգտագործեք բանաձևը v_t² = 2 գհ
v_t² = 2 գհ = 2(10)(2,5) = 2(25)
v_t = √2(25) = 5√2
Այսպիսով, գնդակի վերջնական արագությունը 5√2 մ/վ է։
Ընդհանուր աշխատանքը = կինետիկ էներգիայի փոփոխություն
W_{Ընդհանուր} = ΔEK = ½ մ (v_t² - գ_o²) = ½ (1){(5√2)² - 0²}
W_{Ընդհանուր} = ½ (25)(2) = 25 Ջոուլ
Ճիշտ պատասխանը Դ-ն է։

12. 2 կգ զանգված ունեցող մարմինը սկզբում շարժվում է 72 կմ/ժ արագությամբ։^-1400 մ շարժվելուց հետո օբյեկտի արագությունը դառնում է 144 կմ/ժ։^-1 և (g = 10 մվ^-2Այդ պահին մարմնի կատարած ընդհանուր աշխատանքը կազմում է…
Ա. 20 Ջ
Բ. 60 Ջ
Գ. 1.200 Ջ
Դ. 2.000 Ջ
Ե. 2.400 Ջ
Քննարկում
Հայտնի է :
Մարմնի զանգվածը (մ) = 2 կգ
Սկզբնական արագություն (v_o) = 72 կմ/ժ = 20 մ/վ
Վերջնական արագություն (v_t) = 144 կմ/ժ = 40 մ/վ
Անցած հեռավորությունը (վրկ) = 400 մետր
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²
Հարցրեց Ընդհանուր ջանքեր
Ջավաբ :
Ընդհանուր աշխատանքը = կինետիկ էներգիայի փոփոխություն
W_{Ընդհանուր} = ΔEK = ½ մ (v_t² - գ_o²) = ½ (2)(40² - 20²}
W_{Ընդհանուր} = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 Ջոուլ
Ճիշտ պատասխանը C-ն է։

Աշխատանք-կինետիկ էներգիայի թեորեմ

13. 1 տոննա զանգվածով մեքենան շարժվում է անշարժ դիրքով։ Մի ակնթարթ անց նրա արագությունը կազմում է 5 մ/վ։^-1Մեծ usaha մեքենայի շարժիչի գործառույթը հետևյալն է…

Ա. 1000 Ջոուլ
Բ. 2.500 Ջոուլ
Գ. 5.000 Ջոուլ
Դ. 12.500 Ջոուլ
E. 25.000 Ջոուլ

Քննարկում

Հայտնի է :
Զանգված (մ) = 1 տոննա = 1000 կգ
Սկզբնական արագություն (v_o) = 0 (մեքենան շարժվում է անշարժ վիճակից)
Վերջնական արագություն (v_t) = 5 մ/վ
Հարցրեց Որքա՞ն է մեքենայի շարժիչի կատարած աշխատանքը (Վտ):
Ջավաբ :

Աշխատանքի-կինետիկ էներգիայի թեորեմ.
W_{Ընդհանուր} = ½ մ (v_t² - գ_o²)
Մեքենայի շարժիչի կատարած աշխատանքը հետևյալն է.
W_{Ընդհանուր} = ½ (1000)(5² - 0²) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12.500 Ջոուլ
Ճիշտ պատասխանը Դ-ն է։

Մեխանիկական աշխատանքի-էներգիայի թեորեմ

14. Նայեք ստորև ներկայացված առարկաների շարժման նկարին։

Մարմնի զանգվածը = 1 կգ է։ Եթե բլոկի և հատակի միջև կինետիկ շփման գործակիցը 0,2 է, ապա մարմնի տեղաշարժի (վ) արժեքը… g = 10 մ/վ է։^2\

Ա. 10 մ
Բ. 15 մ
Մոտ 20 մ
Դ. 25 մ
Արևելք 30 մ
Քննարկում.
Հայտնի է :
մ = 1 կգ, գ = 10 մ/վրկ²մեջ_o = 10 մ/վրկ, v_t = 0
Հարցրեց :
Որքա՞ն է մարմնի (մարմինների) տեղաշարժը։
Ջավաբ :
Աշխատանք-մեխանիկական էներգիայի թեորեմ :
Ոչ պահպանողական ուժի կատարած աշխատանքը = մարմնի մեխանիկական էներգիայի փոփոխությունը։
W_NC = EM₂ – ԷՄ₁
W_NC = (ԷՊ + ԷԿ)₂ – (EP + EK)₁ —- Հավասարում 1
Մարմնի վրա աշխատանք կատարող ոչ պահպանողական ուժը կինետիկ շփման ուժն է՝
W_NC = զ_k s —- Հավասարում 2
Կինետիկ շփման բանաձև :

Փոխարինել f-ն_k հավասարում 2-ում՝ f-ով_k հավասարում 3-ում։
W_NC = զ_k վ = 2 վ
Շարժման ընթացքում մարմնի կինետիկ էներգիան փոխվում է (կինետիկ էներգիան նվազում է), մինչդեռ մարմնի գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան չի փոխվում (գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիայի փոփոխությունը զրո է):
W_NC = (ԷԿ)₂ – (ԷԿ)₁ = ½ մվ_t² – ½ մվ_o² = ½ մ (v_t² - գ_o²)
2 վ = ½(1)(0² - 10²)
2 վ = (0,5)(100)
2 վ = 50
s = 50 / 2 = 25 մետր
Ճիշտ պատասխանը Դ-ն է։

Մեխանիկական էներգիայի պահպանման օրենքը

15. Գեղասահորդը սահում է A բարձրությունից, ինչպես ցույց է տրված հետևյալ նկարում։
Եթե ​​դահուկորդի սկզբնական արագությունը զրո է, իսկ ձգողականության ուժի արագացումը՝ 10 մվրկ^-2, ապա խաղացողի արագությունը B բարձրության վրա կազմում է ...

Ա. √2 մվ^-1
Բ. 5√2 մվ^-1
Գ. 10√2 մվ^-1
Դ. 20√2 մվ^-1
E. 25√2 մվ^-1

Քննարկում
Հայտնի է :
Սկզբնական արագություն (v_o) = 0
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²
Բարձրության փոփոխություն = 50 մետր – 10 մետր = 40 մետր
Հարցրեց խաղացողի արագությունը B բարձրության վրա։
Ջավաբ :
Մեխանիկական էներգիայի պահպանման օրենքը Նշում է, որ սկզբնական մեխանիկական էներգիա = վերջնական մեխանիկական էներգիա.
Երբ սկսում է շարժվել A կետից, դահուկորդի սկզբնական արագությունը = v է։_o = 0, այնպես որ սկզբնական կինետիկ էներգիան = EK_o = ½ մվ_o² = 0: Հակառակը, երբ գտնվում է A կետում, դահուկորդն ունի սկզբնական գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիա = EP_o = մգհ, որտեղ h = 50 մետր։ Այսպիսով, սկզբնական մեխանիկական էներգիան (EM_o) = սկզբնական գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիա (EP)_o): A-ից B շարժման ընթացքում դահուկորդի հասակը նվազում է, ուստի գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան նվազում է: Գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան չի կորչում, այլ վերածվում է կինետիկ էներգիայի: Կինետիկ էներգիայի աճը ցույց է տրվում դահուկորդի արագության աճով: Եթե դահուկորդը հասնում է թեքության հատակին, ամբողջ գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան վերածվում է կինետիկ էներգիայի: Թեքության ներքևում գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան զրո է, մինչդեռ կինետիկ էներգիան իր առավելագույնի վրա է: Այսպիսով, վերջնական մեխանիկական էներգիան (ՎՄ) կազմում է_t) = վերջնական կինետիկ էներգիա (EK)_t).

Իսկ ի՞նչ կասեք B կետում գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիայի և կինետիկ էներգիայի մասին։ B կետում գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիայի մի մասը նվազում է և վերածվում կինետիկ էներգիայի։ Մասնավորապես, B կետում կինետիկ էներգիան = գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիայի նվազումն է, եթե ենթադրենք, որ մարմինը ազատ անկման մեջ է 40 մետր բարձրությունից։ Ինչո՞ւ չօգտագործել թեք հարթության երկարությունը, այլ 40 մետր բարձրությունը։ Եթե սա չեք հասկանում, պետք է նորից ուսումնասիրեք նյութը։ Պահպանողական ուժը և դրա կապը պոտենցիալ էներգիայի հետ ինչպես նաև մեխանիկական էներգիայի պահպանման օրենքը.

Դահուկորդի արագությունը B բարձրության վրա՝
Վերջնական մեխանիկական էներգիա = սկզբնական մեխանիկական էներգիա
Կինետիկ էներգիան B կետում = գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիան 40 մետր բարձրության վրա
ԷԿ = ԷՊ
½ մվ_t² = մգհ
½ վ_t² = գհ
½ վ_t² = (10)(50-10)
½ վ_t² = (10)(40)
½ վ_t² = 400
v_t² = (2)(400) = 800
v_t = √800 = √(2)(400) = 20√2 մ/վ
Ճիշտ պատասխանը Դ-ն է։

16. Մարմինը A կետից շարժվում է առանց սկզբնական արագության։ Եթե շարժման ընթացքում շփում չկա, ապա ամենացածր կետում մարմնի արագությունը կազմում է...
Ա. 8 մվ^-1
Բ. 12 մվ^-1
Գ. 20 մվ^-1
Դ. 24 մվ^-1
E. 30 մվ^-1
Քննարկում
Հայտնի է :
Մարմնի զանգվածը = մ
Սկզբնական արագություն (v_o) = 0
Բարձրությունը (բ) = 20 մետր
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/վ²
Հարցրեց վերջնական արագություն (v_t):
Ջավաբ :
Սկզբնական մեխանիկական էներգիա (ԷՄ)₁) = A (EP) կետում գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիա_A) = մգժ = (մ)(10)(20) = 200 մ
Վերջնական մեխանիկական էներգիա (ԷՄ)₂) = կինետիկ էներգիա (EK) = ½ մվ_t²
Մարմնի արագությունը ամենացածր կետում կամ մարմնի վերջնական արագությունը v_t):
Մեխանիկական էներգիայի պահպանման օրենքը.
EM₁ = EM₂
200 մ = ½ մվ_t²
200 = ½ վ_t²
400 = վ_t²
v_t= 20 մ/վ
Ճիշտ պատասխանը C-ն է։

 

Հարցի աղբյուրը՝

Ֆիզիկայի ազգային քննության հարցեր ավագ դպրոցի/մասնագիտական ​​ավագ դպրոցի համար