Աշխատանքի բանաձևը և աշխատանք-կինետիկ էներգիայի թեորեմը

Աշխատանքի և աշխատանք-կինետիկ էներգիայի թեորեմի համար հարցերի օրինակներ և բանաձևեր

Ուսահա

1. Թոռը տատիկի անվասայլակը մղում է շրջանաձև այգում 20 Ն ուժով, այգու շառավիղը 7 մ է, որքա՞ն աշխատանք է կատարում թոռը 2 պտույտի համար։

1. 0 Ժուլ
2. 1400 Ժուլ
3. 1540 Ժուլ
4. 1760 Ժուլ

Քննարկում
Բիզնեսի բանաձև՝ Աշխատանք = Ուժ x Տեղաշարժ
Եթե ​​թոռը երկու անգամ մղի անվասայլակը, և՛ թոռը, և՛ անվասայլակը կվերադառնան իրենց սկզբնական դիրքերին։ Քանի որ սկզբնական դիրքերին վերադարձը զրո է, ապա տեղաշարժը զրո է։
Այսպիսով, թոռան կողմից գործադրված ջանքերը զրո են։
Ճիշտ պատասխանը Ա-ն է։

2. Դռնապանը պահարանը հատակի վրայով մղում է 350 Ն ուժով։ Հատակը 70 Ն շփման ուժ է գործադրում։ Պահարանը 6 մետր տեղաշարժելու համար կատարվող աշխատանքը հավասար է՝

1. 45 J
2. 72 J
3. 1680 J
4. 2580 J

Քննարկում
Հայտնի է, որ՝
Հարձակման ուժ (F) = 350 Նյուտոն
Շփման ուժ (F_{սահեցնել}) = 70 Նյուտոն
Պահարանի(ների) տեղաշարժը = 6 մետր
Հարցրեց. Բիզնես (W)
Պատասխան՝
Մարմնի վրա գործում են երկու ուժ՝ հրող ուժը (F) և շփման ուժը (F):_{սահեցնել}).
Հրող ուժը նույն ուղղությամբ է, ինչ պահարանի տեղաշարժը, ուստի հրող ուժը կատարում է դրական աշխատանք: Հակառակը, շփման ուժը պահարանի տեղաշարժին հակառակ ուղղությամբ է, ուստի շփման ուժը կատարում է բացասական աշխատանք:
Հրող ուժի կատարած աշխատանքը՝
W = F s = (350 Նյուտոն)(6 մետր) = 2100 Նյուտոն մետր = 2100 Ջոուլ
Շփման ուժի կատարած աշխատանքը՝
W = – (F_{սահեցնել})(s) = – (70 Նյուտոն)(6 մետր) = – 420 Նյուտոն մետր = – 420 Ջոուլ
Ընդհանուր ջանքեր՝
W ընդհանուր = 2100 Ջոուլ – 420 Ջոուլ
W ընդհանուր = 1680 Ջոուլ
Ճիշտ պատասխանը C-ն է։

Աշխատանք-կինետիկ էներգիայի թեորեմ

3. 16 կգ զանգված ունեցող մարմնի վրա գործում է 8 Ն հաստատուն ուժ։ Եթե մարմինը սկզբում հանգստի վիճակում է, ապա ուժի 4 վայրկյան ազդեցությունից հետո մարմնի արագությունը կազմում է…։

1. 0,5 մ / վրկ
2. 2 մ / վրկ
3. 4 մ / վրկ
4. 8 մ / վրկ

Քննարկում
Հայտնի է, որ՝
Հաստատուն ուժ (F) = 8 Նյուտոն
Մարմնի զանգվածը (մ) = 16 կգ
Մարմնի սկզբնական արագությունը (v_o) = 0 մ/վ
Ժամանակային միջակայքը, որի ընթացքում ուժը ազդում է մարմնի վրա (t) = 4 վայրկյան
Հարցրեց. Մարմնի վերջնական արագությունը (v_t)
Պատասխան՝
Աշխատանք = կինետիկ էներգիայի փոփոխություն
W = վերջնական EK – սկզբնական EK
Վ = ½ մվ_t² – ½ մվ_o²
Վ = ½ մվ_t² - 0
Վ = ½ մվ_t² —— Հավասարում 1

Աշխատանք = Ուժ x Տեղաշարժ
W = F s
Վ = 8 վ
Օգտագործեք GLBB բանաձևը՝ տեղաշարժը (վ) հաշվարկելու համար
s = v_o t + ½-ը²
Նկարագրություն՝ s = տեղաշարժ, v_o = սկզբնական արագություն, t = ժամանակ, a = արագացում
s = 0 + ½-ը² = ½ ժամը² —-> a = (v_t - գ_o) / t = v_t
s = ½ (v_t / տ) տ²
s = ½ (v_t) տ
Աշխատանքի հավասարման մեջ տեղաշարժը (վ)-ն փոխարինեք այս հավասարման մեջ եղած տեղաշարժով (վ)։
Վ = 8 վ
W = 8(1/2)(v_t)(տ)
W = (4)(v_t)(t) —— Հավասարում 2

Հավասարում 1 = Հավասարում 2
Վ = Վ
½ մվ_t² = (4)(v_t)(տ)
½ մվ_t = (4)(տ)
½ (16)(v_t) = 4(4)
8 վ_t = 16
v_t = 16/8
v_t = 2 մետր/վայրկյան
Ճիշտ պատասխանը Բ-ն է։

4. Մարմնի արագությունը իր սկզբնական արագությունից կրկնապատկելու համար անհրաժեշտ է ջանք...

1. սկզբնական կինետիկ էներգիայի 4 անգամը
2. սկզբնական կինետիկ էներգիայի 3 անգամը
3. սկզբնական կինետիկ էներգիայի 2 անգամը
4. սկզբնական կինետիկ էներգիայի 1 անգամը

Քննարկում
Հայտնի է, որ՝
Ենթադրենք, որ առարկայի զանգվածը (մ) = 1 կգ է։
Ենթադրենք սկզբնական արագությունը (v_o) = 1 մ/վ
Վերջնական արագություն (v_t) = 2 x սկզբնական արագություն = 2 x 1 = 2 մ/վ
Հարցրեց. Ջանք = … ?
Պատասխան՝
Սկզբնական կինետիկ էներգիա՝
Սկզբնական EK = ½ մվ_o² = ½ (1)(1)² = ½ (1)(1) = ½ (1) = 0,5
Վերջնական կինետիկ էներգիան, երբ մարմնի արագությունը կրկնապատկվում է իր սկզբնական արագությունից՝
Վերջնական EK = ½ մվ_t² = ½ (1)(2)² = ½ (4) = 2

Աշխատանքի-կինետիկ էներգիայի թեորեմ.
Աշխատանք = կինետիկ էներգիայի փոփոխություն
Աշխատանք = Վերջնական կինետիկ էներգիա – Սկզբնական կինետիկ էներգիա
Ջանք = 2 – 0,5
Ջանք = 1,5

Սկզբնական կինետիկ էներգիա = 0,5
Ջանք = 3 x 0,5 = 1,5
Այսպիսով, մարմնի արագությունը սկզբնական արագությունից 2 անգամ մեծացնելու համար անհրաժեշտ է որոշակի քանակությամբ աշխատանք սկզբնական կինետիկ էներգիայի 3 անգամը.
Ճիշտ պատասխանը Բ-ն է։

Հարցի աղբյուրը՝

Կրտսեր ավագ դպրոցի ֆիզիկայի OSN հարցեր