운동 에너지와 물리 법칙에 관한 문제 예시

운동 에너지와 물리적 일에 관한 문제 5가지 예시

1. 질량이 5000kg인 자동차가 처음에는 정지해 있다가 20m/s의 속도로 움직이기 시작합니다. 자동차에 한 총 일의 양을 구하세요.
논의
알려져 있다 :
질량(m) = 5000kg
초기 속도(v)_o) = 0 m/s (초기에 자동차는 정지해 있습니다)
최종 속도(v)_t) = 20 m/s
질문했습니다 : 총체적 노력
자와브 :
일-운동 에너지 정리 전체 일은 운동 에너지의 변화량과 같다고 합니다. 수학적으로 표현하면 다음과 같습니다.
총 노력:
W_합계 = ½ m (v_t² - V_o²)
W_합계 = ½ (5000)(20² - 0²)
W_합계 = (2500)(400 – 0)
W_합계 = (2500)(400)
W_합계 = 1000.000
총 일의 양은 1000.000 줄입니다.

2. 질량이 10kg인 물체가 처음에는 5m/s의 속도로 움직였습니다. 잠시 후 물체의 속도가 10m/s가 되었습니다. 물체에 한 총 일의 양을 구하세요.
논의
알려져 있다 :
물체의 질량(m) = 10kg
초기 속도(v)_o) = 5 m/s
최종 속도(v)_t) = 10 m/s
질문했습니다 : 총 노력
자와브 :
총 노력:
총 일의 양은 375 줄입니다.

3. 질량이 2000kg인 자동차가 수평 방향으로 10m/s의 속도로 움직이고 있습니다. 운전자가 갑자기 자동차의 속도를 5m/s로 줄였습니다. 운전자가 자동차에 한 일은 얼마입니까?
논의
알려져 있다 :
자동차의 질량(m) = 2000 kg
초기 속도(v)_o) = 10 m/s
최종 속도(v)_t) = 5 m/s
질문했습니다 : 총 노력
자와브 :
총 노력:
총 일의 양은 75.000 줄입니다.
음의 부호는 자동차에 작용하는 알짜힘이 자동차의 변위 방향과 반대 방향임을 의미합니다. 또한 음의 일은 자동차의 운동 에너지가 감소함을 의미합니다.

4. 질량이 1톤인 자동차가 처음에는 정지해 있다. 잠시 후, 자동차는 10m/s의 속도로 움직이기 시작한다. 이때 자동차 엔진이 한 일의 양은 얼마인가?
A. 1.000줄
B. 10.500줄
C. 15.000 줄
D. 25.000 줄
50.000줄
논의 :
알려져 있다 :
m = 1톤 = 1000kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10m/s
질문했습니다 :
노력(W) ?
자와브 :
일 = 운동 에너지의 변화량

운동 에너지의 변화 :
= ½ m(v_t² - V_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 kg m²/s² = 50.000 줄
따라서 W = 50.000 줄
정답은 E입니다.

5. 질량이 10kg인 탁자가 처음에는 매끄러운 바닥에 정지해 있다가 10초 동안 밀려서 2m/s²의 가속도로 직선 운동을 하게 되었다.²투입된 노력의 규모는…
A. 2000줄
B. 3000줄
C. 6000 줄
D. 8000 줄
9000줄
논의 :
알려져 있다 :
m = 10 kg, t = 10초, v_o = 0, a = 2 m/s²에_t =?
질문했습니다 :
노력(W) ?
자와브 :
최종 속도(v)를 계산하세요_t) :
v_t = v_o + at = 0 + (2)(10) = 20 m/s

일 = 운동 에너지의 변화량

운동 에너지의 변화 :
= ½ m(v_t² - V_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 줄
따라서 W = 2000 줄
정답은 A입니다.