Ar spēku paveikts darbs – problēmas un risinājumi

1. Cilvēks velk bloku 2 m pa horizontālu virsmu ar nemainīgu spēku F = 20 N. Nosakiet darbs, kas paveikts ar spēku F iedarbojas uz bloku.

Zināms:

Spēks (F) = 20 N

pārvietojums (s) = 2 m

Leņķis (θ) = 0

Wanted Darbs (W)

šķīdums:

W = Fd cos θ = (20)(2)(cos 0) = (20)(2)(1) = 40 džouli

2. Uz kasti 1 m garumā pa horizontālu virsmu iedarbojas spēks F = 10 N. Spēks iedarbojas 30° attālumā.^o leņķi, kā parādīts attēlā zemāk. Nosakiet spēka F paveikto darbu!

Zināms :

Spēks (F) = 10 N

Horizontālais spēks (F_x) = F cos 30^o = (10)(0.5√3) = 5√3 N

Nobīde (d) = 1 metrs

Wanted Darbs (W)?

Šķīdums :

W = F_x d = (5√3)(1) = 5√3 Joule

3. Ķermenis brīvi krīt no miera stāvokļa no 2 m augstuma. Ja paātrinājums gravitācijas dēļ ir 10 m/s², nosakiet paveikto darbu gravitācijas spēks!

Zināms:

Objekta masa (m) = 1 kg

Augstums (h) = 2 m

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/s²

Meklē: Smaguma spēka paveiktais darbs (W)

šķīdums:

W = F d = wh = mgh

W = (1)(10)(2) = 20 džouli

W = darbs, F = spēks, d = attālums, w = svars, h = augstums, m = masa, g = paātrinājums gravitācijas dēļ.

4. 1 kg smags objekts ir piestiprināts pie atsperes tā, lai tas būtu pagarināts par 2 cm. Ja brīvās krišanas paātrinājums ir 10 m/s², nosakiet (a) atsperes konstanti (b) darbu, ko atsperes spēks veic uz objektu

Zināms:

Masa (m) = 1 kg

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/s²

Pagarinājums (x) = 2 cm = 0.02 m

Svars (s) = mg = (1 kg)(10 m/s²) = 10 kg m/s² = 10 N.

Meklē: Atsperes konstante un atsperes spēka veiktais darbs

šķīdums:

(a) Atsperes konstante

Formula Huka likums :

F = k x.

k = F / x = w / x = mg / x

k = (1)(10) / 0.02 = 10 / 0.02

k = 500 N/m²

(b) atsperes spēka paveiktais darbs

W = – ½ kx²

W = – ½ (500)(0.02)²

W = – (250)(0.0004)

W = -0.1 džouls

Mīnusa zīme norāda, ka atsperes spēka virziens ir pretējs objekta pārvietošanās virzienam.

5. Spēks F = 10 N paātrina kasti 2 m pārvietojumā. Grīda ir nelīdzena un rada berzes spēks F_k = 2 N. Nosakiet uz kastes paveikto neto darbu.

Zināms:

Spēks (F) = 10 N

Kinētiskās berzes spēks (F_k) = 2 N

Nospiešana (d) = 2 m

Meklē: Tīkls (W)_neto)

šķīdums:

Spēka F paveiktais darbs:

W₁ = F d cos 0 = (10)(2)(1) = 20 džouli

Kinētiskās berzes spēka paveiktais darbs (F_k):

W₂ =F_k d = (2) (2) (cos 180) = (2) (2) (-1) = -4 džouli

Tīkls:

W_neto =W₁ - W₂

W_neto = 20 - 4

W_neto = 16 džouli

6Kādu darbu blokā veic spēks F?

Zināms:

Spēks (F) = 12 ņūtoni

Nospiešanās (d) = 4 metri

Vēlējās: Darbs (W)

šķīdums:

W = Fd = (12 ņūtoni)(4 metri) = 48 Nm = 48 džouli

7Bloku stumj ar 200 N spēku. Bloka pārvietojums ir 2 metri. Kāds ir bloka paveiktais darbs?

Zināms:

Spēks (F) = 200 ņūtoni

Nospiešanās (d) = 2 metri

Vēlējās: Darbs (W)

šķīdums:

Darbs:

W = F s

W = (200 ņūtoni)(2 metri)

W = 400 Nm

W = 400 džouli

8. Sedana vadītājs vēlas novietot savu automašīnu tieši 0.5 m attālumā no kravas automašīnas priekšā, kas atrodas 10 m attālumā no sedana atrašanās vietas. Kāds darbs ir nepieciešams sedanam?

Zināms:

Nobīde (d) = 10 metri – 0.5 metri = 9.5 metri

Spēks (F) = 50 ņūtoni

Meklē: Darbs (W)

šķīdums:

W = F s

W = (50 ņūtoni)(9.5 metri)

W = 475 Nm

W = 475 džouli

9.

Toma un Džerija paveiktais darbs, lai automašīna varētu pārvietoties pat 4 metrus. Toma un Džerija pieliktie spēki ir 50 N un 70 N.

Zināms:

Nobīde (s) = 4 metri

Neto spēks (F) = 50 ņūtoni + 70 ņūtoni = 120 ņūtoni

Vēlējās: Darbs (W)

šķīdums:

W = Fs = (120 ņūtoni)(4 metri) = 480 Nm = 480 džouli

10Vadītājs velk automašīnu tā, lai automašīna nobrauktu līdz 1000 cm. Kāds ir automašīnas paveiktais darbs?

Zināms:

Spēks (F) = 250 ņūtoni

Nobīde (s) = 1000 cm = 1000/100 metri = 10 metri

Meklē: Darbs (W)

šķīdums:

W = Fs = (250 ņūtoni)(10 metri) = 2500 Nm = 2500 džouli

11. Pamatojoties uz zemāk redzamo attēlu, ja tīrā spēka veiktais darbs ir 375 džouli, noteikt objekta pārvietojumu.

Zināms:

Darbs ar (W) = 375 džouli

Neto spēks (ΣF) = 40 N + 10 N – 25 N = 25 ņūtoni (pa labi)

Meklē: pārvietojums (d)

šķīdums:

Darba vienādojums:

W = F s

Objekta pārvietojums:

d = W / F = 375 džouli / 25 ņūtoni

d = 15 metrss

12. Zemāk minētās aktivitātes which nedari darbs is ...

A. Pabīdiet priekšmetu līdz pat 10 metru attālumā

B. Stumiet automašīnu, līdz tā izkustas

C. Piespiediet sienu

D. Izvilka kasti

šķīdums:

Darba vienādojums:

W = ΣF s

W= darbs, F = piespiest, d = pārvietojums

BPamatojoties uz iepriekš minēto formulu, darbs, ko veic spēks, un notiek pārvietojums.

Pareizā atbilde ir C.

13Endrjū stumj priekšmetu ar 20 N spēku, lai objekts pārvietotos apļveida kustībā ar 7 metru rādiusu. Aprēķiniet darbu, ko Endrjū veicis divas reizes apļveida kustības.

A. 336 000 džoulu

B. 259 200 džouli

Aptuveni 554 400 džouli

D. 543 600 džouli

šķīdums:

Ja cilvēks spiež riteņkrēsls divas reizes veicot apļveida kustību, cilvēks un ratiņkrēsls atgriežas sākotnējā pozīcijā, tāpēc cilvēka pārvietojums ir nulle.

Nobīde = 0, tātad darbs = 0.

Pareizā atbilde ir A.

14Kāds stumj priekšmetu pa grīdu ar 350 N spēku. Grīda rada 70 N berzes spēku. Nosakiet darbu, ko spēks veic, lai pārvietotu priekšmetu 6 metru attālumā.

A. 525 000 džauli

B. 420 000 džauli

Aptuveni 150 000 džaulu

D. 21 000 džauli

Zināms:

Spiediena spēks (F) = 350 ņūtoni

Berzes spēks (F_fric) = 70 ņūtoni

Objekta (-u) pārvietojums = 6 metri

Vēlējās: Darbs (W)

šķīdums:

Uz objektu iedarbojas divi spēki: grūdiena spēks (F) un berzes spēks (F_fric). Stumšanas spēkam ir tāds pats virziens kā objekta pārvietojumam, jo ​​grūdiena spēks veic pozitīvu darbu. Citā rokā berzes spēkam ir pretējs virziens kā objekta pārvietojumam, tāpēc berzes spēks veic negatīvu darbu.

Spiešanas spēka paveiktais darbs:

W = F d = (350 ņūtoni)(6 metri) = 2100 ņūtonmetri = 2100 džouli

Berzes spēka paveiktais darbs:

W = – (F_fric)(s) = – (70 ņūtoni)(6 metri) = – 420 ņūtonmetri = – 420 džouli

Tīkls:

W neto = 2100 džouli – 420 džouli

W neto = 1680 džouli

Pareizā atbilde ir C.

15Objektu pa nelīdzenu grīdu stumj 14 ņūtonu liels horizontāls spēks ar 10 ņūtonu berzes spēku. Nosakiet tīro darbu, pārvietojot objektu līdz 8 metru attālumam.

A. 336 000 džoulu

B. 259 200 džouli

Aptuveni 554 400 džouli

D. 543 600 džouli

Zināms:

Spiediena spēks (F) = 14 ņūtoni

Berzes spēks (F_fric) = 10 ņūtoni

Objekta pārvietojums (d) = 8 metri

Vēlējās: Darbs (W)

šķīdums:

Uz objektu iedarbojas divi spēki: grūdiena spēks (F) un berzes spēks (F_fric).

Stumšanas spēkam ir tāds pats virziens kā objekta pārvietojumam, tāpēc grūdiena spēks veic pozitīvu darbu. Citā gadījumā berzes spēkam ir pretējs virziens kā objekta pārvietojumam, tāpēc berzes spēks veic negatīvu darbu.

Spiešanas spēka paveiktais darbs:

W = F s = (14 ņūtoni)(8 metri) = 112 ņūtonmetri = 112 džouli

Berzes spēka paveiktais darbs:

W = – (F_fric)(s) = – (10 ņūtoni)(8 metri) = – 80 ņūtonmetri = – 80 džouli

Tīkls:

W neto = 112 džouli – 80 džouli

W neto = 32 džouli

Pareizā atbilde ir C.

16Nosakiet tīklu, pamatojoties uz zemāk redzamo attēlu.

A. 336 000 džoulu

B. 259 200 džouli

Aptuveni 554 400 džouli

D. 543 600 džouli

šķīdums:

Darbs = Spēks (F) x pārvietojums (d)

Darbs = 1. trijstūra laukums + taisnstūra laukums + 2. trijstūra laukums

Work = 1/2(40-0)(3-0) + (40-0)(9-3) + 1/2(40-0)(12-9)

Darbs = 1/2(40)(3) + (40)(6) + 1/2(40)(3)

Darbs = (20)(3) + 240 + (20)(3)

Darbs = 60 + 240 + 60

Darbs = 360 džouli

Pareizā atbilde ir A.

17. Zemē vertikāli iedūra 60 cm garu koka gabalu. Pa koku sit ar 10 kg smagu āmuru no 40 cm augstuma virs koka virsmas. Ja zemes vidējais pretestības spēks ir 2 x 10³ N, un brīvās krišanas paātrinājums ir 10 m/s², tad koksne pilnībā iegrims zemē pēc… triecieniem.

A. 4

B. 16

C. 28

D. 30

Zināms:

Āmura masa (m) = 10 kg

Brīvās krišanas paātrinājums (g) = 10 m/s²

Āmura svars (w) = mg = (10)(10) = 100 kg m/s²

Āmurs pārvietojas pirms sitiena pa koku (d) = 40 cm = 0.4 metri

Koka pretestība (F) = 2 x 10³ N = 2000N

Koka garums (s) = 60 cm = 0.6 metri

Meklē: TKoks pilnībā iegrims zemē pēc… triecieniem.

šķīdums:

Darbs, ko veic āmurs, kad tas pārvietojas 0.4 metru attālumā, ir:

W = F d = ws = (100 N)(0.4 m) = 40 Nm = 40 džouli

Zemes pretestības spēka paveiktais darbs:

W = Fd = (2000 N)(0.6 m) = 1200 Nm = 1200 džouli

TKoks pilnībā iegrims zemē pēc… triecieniem.

1200 džouli / 40 džouli = 30

Pareizā atbilde ir D.

[wpdm_package id='1192′]

1. Spēka paveiktā darba problēmas un risinājumi
2. Darba kinētiskās enerģijas problēmas un risinājumi
3. Darba-mehāniskās enerģijas principu problēmas un risinājumi
4. Gravitācijas potenciālās enerģijas problēmas un risinājumi
5. Elastīgo atsperu problēmu un risinājumu potenciālā enerģija
6. Barošanas problēmas un risinājumi
7. Mehāniskās enerģijas nezūdamības likuma piemērošana brīvā kritiena kustībai
8. Mehāniskās enerģijas nezūdamības likumsakarības pielietojums kustībai augšup un lejup brīvā kritienā
9. Mehāniskās enerģijas nezūdamības likumsakarības piemērošana kustībai uz līknes virsmas
10. Mehāniskās enerģijas nezūdamības likuma piemērošana kustībai slīpā plaknē
11. Mehāniskās enerģijas nezūdamības likuma piemērošana šāviņa kustībai