Kinētiskās enerģijas un fizikas darba jautājumu piemēri

5 kinētiskās enerģijas un fizikas darba jautājumu piemēri

1. Automašīna ar masu 5000 kg sākotnēji stāv nekustīgi un pēc tam pārvietojas ar ātrumu 20 m/s. Nosakiet kopējo automašīnas paveikto darbu...
Diskusija
Ir zināms :
Masa (m) = 5000 kg
Sākotnējais ātrums (v_o) = 0 m/s (sākotnēji automašīna stāv uz vietas)
Galīgais ātrums (v_t) = 20 m/s
Jautāts Kopējais piepūles apjoms
Jawab :
Darba kinētiskās enerģijas teorēma norāda, ka kopējais darbs ir vienāds ar kinētiskās enerģijas izmaiņām. Matemātiski:
Kopējais piepūles apjoms:
W_kopsumma = ½ m (v_t² - v_o²)
W_kopsumma = ½ (5000)(20² - 0²)
W_kopsumma = (2500)(400 – 0)
W_kopsumma = (2500)(400)
W_kopsumma = 1000.000
Kopējais darbs ir 75 000 džoulu.

2. Objekts ar masu 10 kg sākotnēji pārvietojas ar ātrumu 5 m/s. Pēc brīža objekts pārvietojas ar ātrumu 10 m/s. Nosakiet kopējo objekta paveikto darbu.
Diskusija
Ir zināms :
Objekta masa (m) = 10 kg
Sākotnējais ātrums (v_o) = 5 m/s
Galīgais ātrums (v_t) = 10 m/s
Jautāts : kopējais piepūles apjoms
Jawab :
Kopējais piepūles apjoms:
Kopējais darbs ir 75 000 džoulu.

3. Automašīna ar masu 2000 kg pārvietojas ar horizontālu ātrumu 10 m/s. Pēkšņi vadītājs samazina automašīnas ātrumu līdz 5 m/s. Vadītāja veiktais darbs pie automašīnas ir...
Diskusija
Ir zināms :
Automašīnas masa (m3) = 2000 kg
Sākotnējais ātrums (v_o) = 10 m/s
Galīgais ātrums (v_t) = 5 m/s
Jautāts : kopējais piepūles apjoms
Jawab :
Kopējais piepūles apjoms:
Kopējais darbs ir 75 000 džoulu.
Negatīva zīme nozīmē, ka rezultējošais spēks, kas iedarbojas uz automašīnu, ir pretējā virzienā nekā automašīnas pārvietojums. Negatīvs darbs nozīmē arī to, ka automašīnas kinētiskā enerģija samazinās.

4. Automašīna ar masu 1 tonna sākotnēji stāv uz vietas. Pēc brīža tā sāk kustēties ar ātrumu 10 m/s. Automašīnas dzinēja paveiktais darbs ir...
A. 336 000 džoulu
B. 259 200 džouli
Aptuveni 554 400 džouli
D. 543 600 džouli
E. 50.000 džouli
Diskusija:
Ir zināms :
m = 1 tonna = 1000 kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10m/s
Jautāts :
Piepūle (W)?
Jawab :
Darbs = kinētiskās enerģijas izmaiņas

Kinētiskās enerģijas izmaiņas :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50 000 kg m²/s² = 50.000 džouli
Tātad W = 50 000 džoulu
Pareizā atbilde ir E.

5. Galds ar masu 10 kg sākotnēji ir nekustīgs uz gludas grīdas, pēc tam 10 sekundes tiek stumts tā, lai tas pārvietotos taisni ar paātrinājumu 2 m/s.²Pielikto pūliņu apjoms bija…
A. 336 000 džoulu
B. 259 200 džouli
Aptuveni 554 400 džouli
D. 543 600 džouli
E. 9000 džouli
Diskusija:
Ir zināms :
m = 10 kg, t = 10 sekundes, v_o = 0, a = 2 m/s²uz_t =?
Jautāts :
Piepūle (W)?
Jawab :
Aprēķiniet galīgo ātrumu (v_t):
v_t = v_o + pie = 0 + (2)(10) = 20 m/s

Darbs = kinētiskās enerģijas izmaiņas

Kinētiskās enerģijas izmaiņas :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 džouli
Tātad W = 50 000 džoulu
Pareizā atbilde ir A.