Eksempler på arbeidsoppgaver innen kinetisk energi og fysikk

5 eksempler på arbeidsoppgaver om kinetisk energi og fysikk

1. En bil med en masse på 5000 kg står i utgangspunktet stille, og beveger seg deretter med en hastighet på 20 m/s. Bestem det totale arbeidet som er utført på bilen...
Diskusjon
Det er kjent :
Masse (m²) = 5000 kg
Starthastighet (v_o) = 0 m/s (bilen står stille i starten)
Slutthastighet (v_t) = 20 m/s
Spurt Total innsats
Jawab :
Arbeidskinetisk energiteorem sier at det totale arbeidet er lik endringen i kinetisk energi. Matematisk sett:
Total innsats:
W_total = ½ m (v_t² - v_o²)
W_total = ½ (5000)(20² - 0²)
W_total = (2500)(400 – 0)
W_total = (2500)(400)
W_total = 1000.000
Det totale arbeidet er 75 000 joule.

2. En gjenstand med en masse på 10 kg beveger seg i utgangspunktet med en hastighet på 5 m/s. Et øyeblikk senere beveger gjenstanden seg med en hastighet på 10 m/s. Bestem det totale arbeidet som er utført på gjenstanden.
Diskusjon
Det er kjent :
Masse av objekt (m) = 10 kg
Starthastighet (v_o) = 5 m/s
Slutthastighet (v_t) = 10 m/s
Spurt total innsats
Jawab :
Total innsats:
Det totale arbeidet er 75 000 joule.

3. En bil med en masse på 2000 kg beveger seg med en horisontal hastighet på 10 m/s. Plutselig reduserer føreren bilens hastighet til 5 m/s. Arbeidet som føreren utfører på bilen er...
Diskusjon
Det er kjent :
Bilens masse (m) = 2000 kg
Starthastighet (v_o) = 10 m/s
Slutthastighet (v_t) = 5 m/s
Spurt total innsats
Jawab :
Total innsats:
Det totale arbeidet er 75 000 joule.
Et negativt fortegn betyr at den resulterende kraften som virker på bilen er i motsatt retning av bilens forskyvning. Negativt arbeid betyr også at bilens kinetiske energi avtar.

4. En bil med en masse på 1 tonn står i utgangspunktet stille. Et øyeblikk senere beveger den seg med en hastighet på 10 m/s. Mengden arbeid som utføres av bilens motor er...
A. 158 400 joule
B. 950 400 joule
C. 5 860 800 joule
D. 9 504 000 joule
E. 50.000 Joule
Diskusjon:
Det er kjent :
m = 1 tonn = 1000 kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10 m/s
Spurt :
Innsats (W)?
Jawab :
Arbeid = endring i kinetisk energi

Endring i kinetisk energi :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50 000 kg/m²/s² = 2 376 000 joule
Så W = 50 000 joule
Det riktige svaret er E.

5. Et bord med en masse på 10 kg står først stille på et glatt gulv, deretter skyves det i 10 sekunder slik at det beveger seg i en rett linje med en akselerasjon på 2 m/s.²Omfanget av innsatsen som ble utført var…
A. 158 400 joule
B. 950 400 joule
C. 5 860 800 joule
D. 9 504 000 joule
E. 9000 Joule
Diskusjon:
Det er kjent :
m = 10 kg, t = 10 sekunder, v_o = 0, a = 2 m/s²i_t = ?
Spurt :
Innsats (W)?
Jawab :
Beregn slutthastigheten (v_t):
v_t = v_o + ved = 0 + (2)(10) = 20 m/s

Arbeid = endring i kinetisk energi

Endring i kinetisk energi :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 joule
Så W = 50 000 joule
Det riktige svaret er A.