1. Een lichaam van 1 kg valt vrij vanuit rust vanaf een hoogte van 80 m. De zwaartekrachtversnelling is 10 m/s² . Wat is de kinetische energie wanneer het lichaam de grond raakt?
Bekend:
Massa (m) = 1 kg
Hoogte (h) = 80 m
Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ s²
Gezocht: kinetische energie wanneer het lichaam de grond raakt
oplossing:
De initiële mechanische energie (ME₀ ) = gravitationele potentiële energie (PE)
M E o = P E = mgh = (1)(10)(80) = 800 Joule
De uiteindelijke mechanische energie (MEt ) = kinetische energie ( KE )
Het principe van behoud van mechanische energie :
M E o = M E t
P E = K E
800 = K E
De uiteindelijke kinetische energie bedraagt 800 joule.
[irp]
2. Een lichaam van 4 kg valt vrij vanuit rust vanaf een hoogte van 10 m. De zwaartekrachtversnelling is 10 ms⁻² . Wat is de kinetische energie en de snelheid op 5 meter boven de grond?
Bekend:
De verandering in hoogte (h) = 10 – 5 = 5 meter s
Massa (m) = 4 kg
Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ s²
Gevraagd: Kinetische energie op 5 meter boven de grond en snelheid op 5 meter boven de grond
oplossing:
(a) Kinetische energie op 5 meter boven de grond
De initiële mechanische energie (MEo ) = de gravitationele potentiële energie ( PE )
M E o = P E = mgh = (4)(10)(5) = 200 Joule
De uiteindelijke mechanische energie (EM t ) = kinetische energie (EK )
M E t = K E
Het principe van behoud van mechanische energie stelt dat de initiële mechanische energie gelijk is aan de uiteindelijke mechanische energie.
M E o = M E t
200 = K E
De kinetische energie op 5 meter boven de grond bedraagt 200 joule.
(b) snelheid op 5 meter boven de grond
De initiële mechanische energie (MEo ) = de uiteindelijke mechanische energie ( MEt )
P E = K E
200 = ½ mv 2
2(200) / 4 = v 2
100 = v 2
v = √100
v = 10 m/s
De snelheid van het lichaam op 5 meter boven de grond is 10 m/s.
[irp]
3. Een mango valt vrij vanuit rust, vanaf een hoogte van 2 meter. De zwaartekrachtversnelling is 10 ms⁻² . Bepaal de snelheid van de mango wanneer deze de grond raakt.
Bekend:
Hoogte (h) = 2 meter s
Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ s²
Gezocht: de snelheid waarmee een mango de grond raakt.
oplossing:
De initiële mechanische energie (MEo ) = de gravitationele potentiële energie ( PE )
M E = P E = mgh = m (10)(2) = 20 m
De uiteindelijke mechanische energie (MEt ) = de kinetische energie ( KE )
M E t = K E = ½ mv 2
Het principe van behoud van mechanische energie stelt dat de initiële mechanische energie gelijk is aan de uiteindelijke mechanische energie.
M E o = M E t
20 m = ½ mv 2
20 = ½ v 2
2(20) = v 2
40 = v 2
v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/ s
[wpdm_package id = '1166 ′]
- Werkzaamheden verricht door de strijdkrachten, problemen en oplossingen
- Arbeid-kinetische energie: problemen en oplossingen
- Problemen en oplossingen met betrekking tot het arbeid-mechanische energieprincipe
- Problemen en oplossingen met betrekking tot gravitationele potentiële energie
- De potentiële energie van een elastische veer: problemen en oplossingen
- Stroomproblemen en -oplossingen
- Toepassing van het behoud van mechanische energie voor een vrije val.
- Toepassing van het behoud van mechanische energie voor op- en neerwaartse beweging bij vrije val.
- Toepassing van het behoud van mechanische energie voor beweging op een gebogen oppervlak.
- Toepassing van het behoud van mechanische energie voor beweging op een hellend vlak.
- Toepassing van het behoud van mechanische energie voor projectielbeweging
