Dæmi um verkefnaspurningar í hreyfiorku og eðlisfræði

5 dæmi um verkefnaspurningar í hreyfiorku og eðlisfræði

1. Bíll með massa 5000 kg er upphaflega kyrrstæður og hreyfist síðan á hraðanum 20 m/s. Ákvarðið heildarvinnuna sem unnin er á bílinn...
Umræða
Það er vitað :
Massi (m) = 5000 kg
Upphafshraði (v_o) = 0 m/s (bíllinn er kyrrstæður í upphafi)
Lokahraði (v_t) = 20 m/s
Spurði Heildarátak
Jawab :
Vinnu-hreyfiorkusetning segir að heildarvinnan sé jöfn breytingunni á hreyfiorku. Stærðfræðilega séð:
Heildarátak:
W_samtals = ½ m (v_t² - v_o²)
W_samtals = ½ (5000)(20² - 0²)
W_samtals = (2500)(400 – 0)
W_samtals = (2500)(400)
W_samtals = 1000.000
Heildarvinnan er 1000.000 joule.

2. Hlutur með massa 10 kg hreyfist upphaflega á hraðanum 5 m/s. Augnabliki síðar hreyfist hluturinn á hraðanum 10 m/s. Ákvarðið heildarvinnuna sem unnin er á hlutnum.
Umræða
Það er vitað :
Massi hlutar (m) = 10 kg
Upphafshraði (v_o) = 5 m/s
Lokahraði (v_t) = 10 m/s
Spurði heildarátak
Jawab :
Heildarátak:
Heildarvinnan er 375 joule.

3. Bíll með massa upp á 2000 kg er á ferð með láréttum hraða upp á 10 m/s. Skyndilega minnkar ökumaðurinn hraða bílsins niður í 5 m/s. Vinna sem ökumaðurinn vinnur á bílnum er...
Umræða
Það er vitað :
Massi bíls (m) = 2000 kg
Upphafshraði (v_o) = 10 m/s
Lokahraði (v_t) = 5 m/s
Spurði heildarátak
Jawab :
Heildarátak:
Heildarvinnan er 75.000 joule.
Neikvætt form þýðir að krafturinn sem verkar á bílinn er í gagnstæða átt miðað við tilfærslu bílsins. Neikvætt form þýðir einnig að hreyfiorka bílsins minnkar.

4. Bíll með massa upp á 1 tonn er upphaflega kyrrstæður. Augnabliki síðar fer hann á hraða 10 m/s. Vinna sem vél bílsins vinnur er...
A. 1.000 joular
B. 10.500 joular
C. 15.000 joule
D. 25.000 joular
E. 50.000 Joule
Umræða:
Það er vitað :
m = 1 tonn = 1000 kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10 m/s
Spurði :
Áreynsla (W)?
Jawab :
Vinna = breyting á hreyfiorku

Breyting á hreyfiorku :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 kg/m²/s² = 50.000 Júl
Þannig að W = 50.000 joular
Rétta svarið er E.

5. Borð með massa 10 kg stendur upphaflega kyrrstætt á sléttu gólfi, síðan er því ýtt í 10 sekúndur þannig að það hreyfist í beinni línu með hröðun upp á 2 m/s.²Umfang áreynslunnar sem átti sér stað var…
A. 2000 joular
B. 3000 joular
C. 6000 joule
D. 8000 joular
E. 9000 Joule
Umræða:
Það er vitað :
m = 10 kg, t = 10 sekúndur, v_o = 0, a = 2 m/s²í_t =?
Spurði :
Áreynsla (W)?
Jawab :
Reiknaðu lokahraðann (v_t):
v_t = v_o + við = 0 + (2)(10) = 20 m/s

Vinna = breyting á hreyfiorku

Breyting á hreyfiorku :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 joular
Þannig að W = 2000 joular
Rétta svarið er A.