Notkun varðveislu vélrænnar orku fyrir hreyfingu skotfæra – vandamál og lausnir

1. Sparkaður fótbolti fer frá jörðinni í horninu θ = 30 ^° með upphafshraðanum 10 m/s. Massi boltans = 0.1 kg. Þyngdarhröðunin er 10 m/s . ^2. Ákvarðið (a) Þyngdarorkuna á hæsta punktinum (b) Hæsta punktinn eða hámarkshæðina

Þekkt:

Massi (m) = 0.1 kg

Upphafshraðinn (v _o ) = 10 m/s

Horn = 30 ^°

Þyngdarhröðun (g) = 10 m/ ^s²

Lausn:

(a) Þyngdarorkan

Reiknið lárétta þáttinn (v _ox ) og lóðrétta þáttinn ( _voy ) af upphafshraðanum.

v_ox = v_o cos θ = (10)(cos 30^o) = (10)(0.5√3) = 5√3 m/s

v _oy = v _o sin θ = (10)(sin 30 ^o ) = (10)( 0.5) = 5 m/s

Upphafleg vélræn orka

Upphafleg vélræn orka (ME _o ) = hreyfiorka (KE)

ME _o = KE = ½ mv _o ² = ½ (0.1)(10) ² = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 Joules

Loka vélræn orka

Hreyfiorka á hæsta punkti:

KE = ½ mv _ox ² = ½ (0.1)(5√3) ² = ½ (0.1)((25)(3)) = ½ (0.1)(75) = 3.75 Joules

Meginreglan um varðveislu vélrænnar orku

Upphafsvélræn orka (ME _o ) = lokavélræn orka (ME _t )

KE = PE + KE

5 = EP + 3.75

PE = 5 – 3.75 = 1.25 Júl

Þyngdarorkan á hæsta punkti er 1.25 joule.

(b) Hæsti punktur eða hámarkshæð

PE = mgh

1.25 = (0.1)(10) klst.

1.25 = klst.

Hámarkshæð er 1.25 metrar.

[irp]

2. Kúla sem vegur 0.1 kg er kastað lárétt með upphafshraða v _o = 10 m/s frá byggingu sem er 10 metra há. Þyngdarhröðunin er 10 m/s² ^. Ákvarðið hreyfiorku kúlunnar þegar hún lendir á jörðinni.

Þekkt:

Massi (m) = 0.1 kg

Upphafshraði (v _o ) = 10 m/s

Þyngdarhröðun (g) = 10 m/ ^s²

Hæðarbreytingin (h) = 10 – 2 = 8 m

Óskað er eftir: hreyfiorka í 2 metra hæð yfir jörðu

Lausn:

Þyngdarorkan (PE) = mgh = (0.1)(10)(10) = 10 Joule

Upphafleg hreyfiorka (KE) = ½ mv _o ² = ½ (0.1)(10) ² = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 joule

Lokahreyfiorka = upphafleg þyngdarorkuorka + upphafleg hreyfiorka = 10 + 5 = 15 joule

[wpdm_pakkaauðkenni='1173']

1. Vinna unnin með krafti, vandamál og lausnir
2. Vandamál og lausnir á vinnu-hreyfiorku
3. Vandamál og lausnir á meginreglunni um vinnu og vélræna orku
4. Vandamál og lausnir á þyngdarorku
5. Vandamál og lausnir á hugsanlegri orku teygjanlegra fjaðrir
6. Rafmagnsvandamál og lausnir
7. Notkun varðveislu vélrænnar orku fyrir frjálst fall
8. Notkun varðveislu vélrænnar orku fyrir upp- og niðurhreyfingar í frjálsu falli
9. Notkun varðveislu vélrænnar orku fyrir hreyfingu á bognu yfirborði
10. Beiting varðveislu vélrænnar orku fyrir hreyfingu á hallandi fleti
11. Notkun varðveislu vélrænnar orku fyrir hreyfingu skotfæra