Ажил-Кинетик энерги :
1. 5000 кг жинтэй машин тайван байдлаасаа 20 м/с хүртэл хурдалсан. Машин дээр хийгдсэн цэвэр ажлыг тодорхойл.
Мэдэгдэж байгаа:
Масс (м) = 5000 кг
Анхны хурд (v o ) = 0 м/с ( машины суудал )
Эцсийн хурд (vt ) = 20 м/с
Хүсэж байна : сүлжээ
Шийдэл:
Ажил-кинетик энергийн зарчим :
W цэвэр = Δ EK
W цэвэр = ½ м (v t 2 – v o 2 )
W цэвэр ажил = цэвэр ажил
Δ EK = кинетик энергийн өөрчлөлт
м = масс (кг),
vt = эцсийн хурд (м/с) ,
v o = анхны хурд (м/с).
Сүлжээ:
W цэвэр = ½ м (v t 2 – v o 2 )
W цэвэр = ½ (5000)(20 2 – 0 2 )
W цэвэр = (2500)(400 – 0)
W цэвэр = (2500)(400)
W цэвэр = 1000,000 Жоуль
2. 10 кг жинтэй биет 5 м/с-ээс 10 м/с хүртэл хурдатгалтай хөдөлсөн. Биет дээр хийгдсэн цэвэр ажлыг тодорхойл!
Мэдэгдэж байгаа:
Масс (м) = 10 кг
Анхны хурд (v o ) = 5 м/с
Эцсийн хурд (vt ) = 10 м/с
Хүсэж байна : сүлжээ
Шийдэл:
Сүлжээ:
W цэвэр = Δ EK
W цэвэр = ½ м (v t 2 – v o 2 )
W цэвэр = ½ (10)(10 2 – 5 2 )
W цэвэр = (5)(100 – 25)
W цэвэр = (5)(75)
W цэвэр = 375 Жоуль
3. 2000 кг жинтэй машин 10 м/с-ээс 5 м/с хүртэл хурдаа сааруулна. Машинд ямар ажил хийх вэ?
Мэдэгдэж байгаа:
Машины масс (м) = 2000 кг
Анхны хурд (v o ) = 10 м/с
Эцсийн хурд (vt ) = 5 м/с
Хүсэж буй зүйл: сүлжээ
Шийдэл:
Сүлжээ:
W цэвэр = Δ EK
W цэвэр = ½ м (v t 2 – v o 2 )
W цэвэр = ½ (2000)(5 2 – 10 2 )
W цэвэр = (1000)(25 – 100)
W цэвэр = (1000)(-75)
W цэвэр = -75,000 Жоуль
Хасах тэмдэг нь шилжилтийн чиглэл нь нийт хүчний чиглэлийн эсрэг байгааг заана.
4. 10 кг жинтэй биетэд 12 секундын турш үйлчилсэн 60 Н тогтмол хүч. Биетийн анхны хурд нь 6 м/с бөгөөд биеийн чиглэл нь хүчний чиглэлтэй ижил байна.
(1) Объект дээр хийгдсэн ажил нь 30,240 Жоуль
(2) Эцсийн кинетик энерги нь 30,240 жоуль байна
(3) Хүч нь 2,520 Ватт
(4) Биетийн кинетик энергийн өсөлт нь 180 Жоуль байна
Зөв мэдэгдлүүд нь ...
Мэдэгдэж байгаа:
Хүч (F) = 60 Н
Хугацааны интервал (t) = 12 секунд
Объектын масс (м) = 10 кг
Анхны хурд (v o ) = 6 м/с
Хүссэн зүйл: Зөв мэдэгдлүүд
Шийдэл:
Объектын хурдатгал:
∑F = ma
60 = 10 а
a = 60 / 10 = 6 м/ с2
Эцсийн хурд:
v t = v o + at
v t = 6 + (6)(12)
v t = 6 + 72
vt = 78 м/ с
12 секундын дотор туулсан зай :
s = v o t + 1/2 нь 2- т байна
s = (6)(12) + 1/2 (6)(12) 2
s = 72 + (3)(144)
s = 72 + 432
s = 504 метр
(1) Хүчээр хийгдсэн ажил
W = Fs = (60)(504) = 30,240 Жоуль
(2) Эцсийн кинетик энерги
KE = 1/2 mv t 2 = 1/2 (10)(78) 2 = (5)(6084) = 30,420 Жоуль
(3) Хүч чадал
P = W / t = 30,240 / 12 = 2,520 Жоул/секунд
(4) Кинетик энергийн өсөлт
ΔKE = 1/2 mv t 2 – 1/2 mv o 2 = 1/2 м (v t 2 – v o 2 ) = 1/2 (10) (78 2 – 6 2 ) = 5 (6084 –36) = 5 (6048)
ΔKE = 30,240 Жоуль
5. Илүү том ажлыг объектын дугаараар гүйцэтгэдэг...

Шийдэл:
Цэвэр ажил = кинетик энергийн өөрчлөлт
W цэвэр = ½ м (v t 2 – v o 2 )
Илүү том бүтээл:
W 1 = ½ (8)(4 2 – 2 2 ) = (4)(16 – 4) = (4)(12) = 48 Жоул
W 2 = ½ (8)(5 2 –3 2 ) = (4)(25 – 9) = (4)(16) = 64 Жоул
W 3 = ½ (10)(6 2 – 5 2 ) = (5)(36 – 25) = (5)(11) = 55 Жоул
W 4 = ½ (10)(4 2 – 0 2 ) = (5)(16 – 0) = (5)(16) = 80 Жоул
W 5 = ½ (20)(3 2 – 3 2 ) = (10)(9 – 9) = (10)(0) = 0 Жоул
6. 4000 кг жинтэй машин шулуун шугамын дагуу 25 м/с хурдтай явж байна. Машины хурдыг сааруулсан тул машины эцсийн хурд 15 м/с байна. Машин дээр хийгдсэн ажил хэд вэ?
Мэдэгдэж байгаа:
Масс (м) = 4000 кг
Анхны хурд (v o ) = 25 м/с
Эцсийн хурд (vt ) = 15 м/с
Ажлын байр : Машины засварын ажил хийнэ
Шийдэл:
W цэвэр = ½ м (v t 2 – v o 2 ) = ½(4000)(15 2 -25 2 ) = (2000)(225-625) = (2000)(-400) = -800,000 Жоуль = -800 кЖ
7. 5 метрийн өндрөөс хэвтээ чиглэлд 6 м/с хурдтай шидэгдсэн 0.1 кг жинтэй зүйл. Хэрэв таталцлын хурдатгал 10 м/с2 бол 2 метрийн өндөрт бөмбөгний кинетик энерги хэд вэ?
Мэдэгдэж байгаа:
Масс (м) = 0.1 кг
Өндрийн өөрчлөлт (цаг) = 5 м – 2 м = 3 метр
Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с 2
Хүссэн зүйл: 2 метрийн өндөрт байгаа кинетик энерги.
Шийдэл:
Сумны хөдөлгөөнийг хөдөлгөөний хэвтээ ба босоо бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг тусад нь шинжлэх замаар ойлгож болно. Хэвтээ чиглэлд хөдөлгөөнийг тогтмол хурдтай хөдөлгөөн , босоо чиглэлд хөдөлгөөнийг чөлөөт уналтын хөдөлгөөн эсвэл босоо хөдөлгөөн гэж шинжилнэ.
Анхны механик энерги = таталцлын потенциал энерги.
PE = мг/цаг = (0.1)(10)(3) = 3 Жоул.
Эцсийн механик энерги = кинетик энерги.
KE = 3 Жоуль.
8. 1000 кг жинтэй машин тайван байдлаасаа хурдасч, 5 м/с хурдтай явдаг. Машин ямар ажил хийдэг вэ?
Мэдэгдэж байгаа:
Масс (м) = 1000 кг
Анхны хурд (v o ) = 0
Эцсийн хурд (vt ) = 5 м/с
Хүсч байна: Машинаар хийгдсэн ажил (W)
Шийдэл:
W цэвэр = ½ м (v t 2 – v o 2 )
Машинаар хийсэн ажил:
W цэвэр = ½ (1000)(5 2 – 0 2 ) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12,500 Жоуль
9. 500 грамм жинтэй бөмбөгийг дэлхийн гадаргаас 10 м/с2 анхны хурдтайгаар босоо чиглэлд дээш шидэв . Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал нь 10 мс -2 байна . Бөмбөг хамгийн өндөрт хүрэхэд жингийн хүчний хийх ажил хэд вэ?
Мэдэгдэж байгаа :
Бөмбөгний масс (м) = 500 грамм = 0.5 кг
Анхны хурд (v o ) = 10 м/с 2
Эцсийн хурд (vt ) = 0 (хамгийн өндөр цэг дэх хурд)
Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с 2
Хүссэн: Ажлын (W) жингээр нь дон
Шийдэл:
Биет дээр үйлчилсэн цэвэр хүчний гүйцэтгэсэн цэвэр ажил = кинетик энергийн өөрчлөлт.
W цэвэр = ΔEK = EK t – EK o
Wnet = ½ mv t 2 – ½ mv o 2 = ½ м (v t 2 – v o 2 )
KE t = эцсийн кинетик энерги, KE o = анхны кинетик энерги, m = объектын масс, v t = объектын эцсийн хурд, v o = объектын анхны хурд.
Сүлжээ:
W цэвэр = ½ м (v t 2 – v o 2 ) = ½ (0.5)(0 2 – 10 2 )
W цэвэр = (0.25)(-100) = -25 Жоуль
Хасах тэмдэг нь бөмбөгний хөдөлгөөний чиглэл нь бөмбөгний жингийн эсрэг байгааг заана. Бөмбөгний чиглэл босоо, жингийн чиглэл нь шулуун байна.
10. 1 кг жинтэй биет өндрийн зөрүү = 2.5 метрээр чөлөөтэй унана. Таталцлын хүчний хурдатгал нь 10 мс -2 байна . Биет дээр ямар ажил хийх вэ?
Мэдэгдэж байгаа:
Бөмбөгний масс (м) = 1 кг
Анхны хурд (v o ) = 0 м/с
Өндөр (өндөр) = 2.5 метр
Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с 2
Хүсэж буй зүйл: Нүүлгэн шилжүүлэлтийн үеийн цэвэр ажил
Шийдэл:
Бөмбөгний эцсийн хурд ( vt )
Чөлөөт уналтын хөдөлгөөний тэгшитгэлийг ашиглан тооцоолсон. Мэдэгдэж байгаа: Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с2 , Бөмбөгний өндрийн өөрчлөлт (h) = 2.5 метр. Хүссэн: Эцсийн хурд.
v t 2 = 2 gh = 2(10)(2.5) = 2(25)
v t = √2(25)
v t = 5√2
Цэвэр ажил = кинетик энергийн өөрчлөлт
W цэвэр = ΔEK = ½ м (v t 2 – v o 2 ) = ½ (1){(5√2) 2 – 0 2 }
W цэвэр = ½ (25)(2) = 25 Жоуль
11. 2 кг жинтэй биет 72 км/цаг хурдтай явдаг. 400 метр явсны дараа биетийн эцсийн хурд 144 км/цаг байна. Таталцлын хүчний хурдатгал нь 10 мс -2 байна . Цэвэр ажлыг ол.
Мэдэгдэж байгаа:
Объектын масс (м) = 2 кг
Анхны хурд (v o ) = 72 км/цаг = 20 м/с
Эцсийн хурд (v t ) = 144 км/цаг = 40 м/с
Зай (ууд) = 400 метр
Таталцлын хүчнээс үүдэлтэй хурдатгал (g) = 10 м/с 2
Хүсэж буй зүйл: Сүлжээ
Шийдэл:
Цэвэр ажил = кинетик энергийн өөрчлөлт
W цэвэр = ΔEK = ½ м (v t 2 – v o 2 ) = ½ (2)(40 2 – 20 2 }
W цэвэр = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 Жоул
12. 2 кг жинтэй биет 2 мс –1 хурдтайгаар хөдөлдөг . Биет дээр хийгдсэн ажил 21 Жоуль. Биетийн эцсийн хурд хэд вэ?
Мэдэгдэж байгаа:
Масс (м) = 2 кг
Анхны хурд (v o ) = 2 м/с
Ажил (W) = 21 Жоуль
Хүссэн: эцсийн хурд ( vt )
Шийдэл:
W цэвэр = ΔEK
W цэвэр = 1/2 мв т 2 -1/2 мв о 2
W цэвэр = 1/2 м (v t 2 – v o 2 )
21 = 1/2 (2) (v t 2 – 2 2 )
21 = (v t 2 – 2 2 )
21 = v t 2 – 4
v t 2 = 21 + 4 = 25
v t = √25
vt = 5 м/ с
13. 16 кг масстай биетэд 8 Н тогтмол хүч үйлчилнэ. Хэрэв биет эхэндээ тайван байсан бол хүч 4 секундын турш биетэд үйлчилсний дараах хурдыг тодорхойлно уу.
Мэдэгдэж байгаа:
Тогтмол хүч (F) = 8 Ньютон
Объектын масс (м) = 16 кг
Биетийн анхны хурд (v o ) = 0 м/с
Хугацааны интервалын хүч нь объект дээр үйлчилдэг (t) = 4 секунд
Хүссэн: Эцсийн хурд ( vt )
Шийдэл:
Ажил = Кинетик энергийн өөрчлөлт
W = KE эцсийн үсэг – KE анхны үсэг
W = ½ mv t 2 – ½ mv o 2
W = ½ mv t 2 – 0
W = ½ mv t 2 —— Тэгшитгэл 1
Ажил = Хүч x Шилжилт
W = F d
W = 8 өдөр
Доорх жигд бус шугаман хөдөлгөөний тэгшитгэлийг ашиглан шилжилтийг (d) тооцоолно уу:
d = v o t + ½ нь 2- т байна
d = шилжилт, v o = анхны хурд, t = хугацааны интервал, a = хурдатгал
d = 0 + ½ 2 үед = ½ 2 үед —-> a = (v t – v o ) / t = v t / t
d = ½ (v t / t) t 2
d = ½ (vt ) t
Энэ тэгшитгэл дэх (d) шилжилттэй Ажлын тэгшитгэл дээрх шилжилтийг (d) өөрчлөх:
W = 8 өдөр
W = 8(1/2)(vt ) (t)
W = (4)(v t )(t) —— тэгшитгэл 2
Тэгшитгэл 1 = Тэгшитгэл 2
W = W
½ mv t 2 = (4)(v t )(t)
½ mv t = (4)(t)
½ (16)(v t ) = 4(4)
8 v t = 16
v t = 16 / 8
vt = 2 метр/ секунд
14. Биетийн хурдыг анхны хурдаас 2 дахин нэмэгдүүлэхийн тулд энэ үйл явцад шаардагдах ажлыг тодорхойлно уу...
Мэдэгдэж байгаа:
Объектын масс (м) = 1 кг
Анхны хурд (v o ) = 1 м/с
Эцсийн хурд (vt ) = 2 x анхны хурд = 2 x 1 = 2 м/с
Хүсч буй: Ажил
Шийдэл:
Анхны кинетик энерги:
KE анхны = ½ mv o 2 = ½ (1)(1) 2 = ½ (1)(1) = ½ (1) = 0.5
Биетийн хурд анхны хурдаасаа 2 дахин их болох үеийн эцсийн кинетик энерги:
TO эцсийн = ½ mv t 2 = ½ (1)(2) 2 = ½ (4) = 2
Ажлын кинетик энергийн теорем:
Ажил = Кинетик энергийн өөрчлөлт
Ажил = Эцсийн кинетик энерги – анхны кинетик энерги
Ажил = 2 – 0.5
Ажил = 1.5
Анхны кинетик энерги = 0.5
Ажил = 3 x 0.5 = 1.5
Анхны кинетик энергиэсээ 3 дахин их ажил шаардагдана.
15. 1500 кг жинтэй машин шулуун, гөлгөр хэвтээ замаар 36 км/цаг хурдтай хөдөлж байна. Машин 72 км/цаг хүртэл хурдалжээ. Машиныг хурдасгахын тулд шаардагдах ажлыг тодорхойл.
Мэдэгдэж байгаа:
Машины жин (м) = 1500 кг
Машины анхны хурд (v o ) = 36 км/цаг = 36,000 метр / 3600 секунд = 10 метр/секунд
Машины эцсийн хурд (vt ) = 72 км/цаг = 72,000 метр / 3600 секунд = 20 метр/секунд
Хүсч байна: Машиныг хурдасгахын тулд ажил шаардлагатай
Шийдэл:
Ажлын кинетик энергийн теорем:
W = EK эцсийн – EK анхны
W = ½ mv t 2 – ½ mv o 2 = ½ м (v t 2 –v o 2 )
W = ½ (1500)(20 2 – 10 2 )
W = ½ (1500)(400 – 100)
W = ½ (1500)(300)
W = (1500)(150)
W = 225,000 Жоул
16. 2 кг масстай биет анх 72 км/цаг -1 хурдтай хөдөлдөг . Хэвтээ шулуун замаар 400 м хүртэл хөдөлсний дараа биетийн хурд 144 км/цаг -1 болно . Биет дээрх нийт ажлыг тодорхойл.
Мэдэгдэж байгаа:
Объектын масс (м) = 2 кг
Анхны хурд (v o ) = 72 км/цаг = 72,000 метр / 3600 секунд = 20 м/с
Эцсийн хурд (v t ) = 144 км/цаг = 144,000 метр / 3600 секунд = 40 м/с
Объектын шилжилт = 400 метр
Хүсэж буй зүйл: Объект дээр цэвэр ажил хийх
Шийдэл:
Ажил-кинетик энергийн теорем нь цэвэр ажил нь объект дээр тухайн объектын кинетик энергийн өөрчлөлттэй адил үйлчилдэг гэж үздэг.
W цэвэр = TO эцсийн – TO анхны
W цэвэр = ½ mv t 2 – ½ mv o 2
W цэвэр = ½ м (v t 2 – v o 2 )
W цэвэр = ½ (2)(40 2 – 20 2 )
W цэвэр = 1600 – 400
W цэвэр = 1200 Жоуль
Тайлбар:
W = Ажил, KE = кинетик энерги
Кинетик энерги
17. 100 м/с тогтмол хурдтай хөдөлж буй 10 граммын сум. Сумны кинетик энерги хэд вэ?
Мэдэгдэж байгаа:
Сумны масс (м) = 10 грамм = 10/1000 килограмм = 1/100 килограмм = 0.01 килограмм
Сумын хурд (v) = 100 метр/секунд
Хүссэн зүйл: Кинетик энерги
Шийдэл:
KE = 1/2 мв 2
KE = 1/2 (0,01 кг)(100 м/с) 2
KE = 1/2 (0,01 кг)(10.000 м 2 / с 2 )
KE = (0,01 кг)(5000 м 2 / с 2 )
KE = 50 кг м 2 /с 2
KE = 50 Жоуль
[wpdm_package id='1191']
- Хүчээр хийгдсэн ажил, асуудал болон шийдлүүд
- Ажлын кинетик энергийн асуудлууд ба тэдгээрийн шийдлүүд
- Ажил-механик энергийн зарчмын асуудлууд ба шийдлүүд
- Таталцлын потенциалын энергийн асуудлууд ба тэдгээрийн шийдлүүд
- Уян хатан пүршний потенциал энергийн асуудал ба шийдэл
- Цахилгаан хангамжийн асуудлууд ба тэдгээрийн шийдлүүд
- Чөлөөт уналтын хөдөлгөөнд механик энергийг хадгалах хуулийг хэрэглэх нь
- Чөлөөт уналтын хөдөлгөөнд дээш доош хөдөлгөөнд механик энерги хадгалагдах хуулийг хэрэглэх нь
- Муруй гадаргуу дээрх хөдөлгөөнд механик энерги хадгалагдах хуулийг хэрэглэх нь
- Налуу хавтгай дээрх хөдөлгөөнд механик энерги хадгалагдах хуулийг хэрэглэх нь
- Сумны хөдөлгөөнд механик энергийг хадгалах хуулийг хэрэглэх нь
Цааш нь