Toepassing van het behoud van mechanische energie voor beweging op gebogen oppervlakken – problemen en oplossingen

1. Een blok van 1 kg glijdt langs een glad, gebogen oppervlak naar beneden. Bepaal de kinetische energie en de snelheid van het blok op het laagste punt. De zwaartekrachtversnelling is 10 m/ ^s².

Bekend:

Massa (m) = 1 kg

Het hoogteverschil (h) = 5 m

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ ^s²

Gevraagd: Kinetische energie (KE) en de snelheid van het blok.

oplossing:

(a) Kinetische energie

De initiële mechanische energie = gravitationele potentiële energie

ME _o = PE = mgh = (1)(10)(5) = 50 Joule

De uiteindelijke mechanische energie = kinetische energie

ME _t = KE = ½ mv _t ²

Het principe van behoud van mechanische energie stelt dat de initiële mechanische energie gelijk is aan de uiteindelijke mechanische energie.

ME _o = ME _t

PE = KE

50 = KE

Kinetische energie (KE) = 50 Joule.

(b) Snelheid van het blok

Het principe van behoud van mechanische energie:

De initiële mechanische energie (ME _o ) = de uiteindelijke mechanische energie (ME _t )

De potentiële zwaartekrachtenergie (PE) is gelijk aan de kinetische energie (KE).

50 = ½ mv ²

2(50) / m = v ²

100 / 1 = v ²

100 = v ²

v = √100

v = 10 m/s

[irp]

2. Een voorwerp van 2 kg glijdt wrijvingsloos naar beneden. Wat is de kinetische energie en de snelheid van het voorwerp op 2 meter boven de grond? De zwaartekrachtversnelling is 10 m/s²^.

Bekend:

Massa (m) = 2 kg

Het hoogteverschil (h) = 10 – 2 = 8 m

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/ ^s²

Gevraagd : kinetische energie (KE) en snelheid (v) op 2 meter boven de grond.

oplossing:

(a) Kinetische energie op 2 meter boven de grond

De initiële mechanische energie = de potentiële zwaartekrachtenergie

ME _o = PE = mgh = (2)(10)(8) = 160 Joule

De uiteindelijke mechanische energie = kinetische energie

ME _t = KE = ½ mv _t ²

Het principe van behoud van mechanische energie stelt dat de initiële mechanische energie gelijk is aan de uiteindelijke mechanische energie.

ME _o = ME _t

PE = KE

160 = KE

De kinetische energie (KE) op 2 meter boven de grond bedraagt ​​160 joule.

(b) Snelheid van het object op het laagste oppervlak

Principe van behoud van mechanische energie:

De initiële mechanische energie (ME _o ) = de uiteindelijke mechanische energie (EM _t )

De potentiële zwaartekrachtenergie (PE) is gelijk aan de kinetische energie (KE).

160 = ½ mv ²

160 = ½ (2) v ²

160 = v ²

v = √160 = √(16)(10) = 4√10 m/s

[wpdm_package id = '1167 ′]

1. Werkzaamheden verricht door de strijdkrachten, problemen en oplossingen
2. Arbeid-kinetische energie: problemen en oplossingen
3. Problemen en oplossingen met betrekking tot het arbeid-mechanische energieprincipe
4. Problemen en oplossingen met betrekking tot gravitationele potentiële energie
5. Potentiële energie van een elastische veer: problemen en oplossingen
6. Stroomproblemen en -oplossingen
7. Toepassing van het behoud van mechanische energie voor een vrije val.
8. Toepassing van het behoud van mechanische energie voor op- en neerwaartse beweging bij vrije val.
9. Toepassing van het behoud van mechanische energie voor beweging op een gebogen oppervlak.
10. Toepassing van het behoud van mechanische energie voor beweging op een hellend vlak.
11. Toepassing van het behoud van mechanische energie voor projectielbeweging