Exemple de întrebări despre energia cinetică și lucrul fizic

5 exemple de întrebări despre energia cinetică și lucrul fizic

1. O mașină cu o masă de 5000 kg este inițial staționară, apoi se mișcă cu o viteză de 20 m/s. Determinați lucrul mecanic total efectuat asupra mașinii...
Pembahasan
Este cunoscut :
Masă (m) = 5000 kg
Viteza inițială (v_o) = 0 m/s (inițial mașina este staționară)
Viteza finală (v_t) = 20 m/s
Întrebat Efort total
Jawab :
Teorema energiei cinetice-lucrului mecanic afirmă că lucrul mecanic total este egal cu schimbarea energiei cinetice. Matematic:
Efort total:
W_total = ½ m (v_t² - v_o²)
W_total = ½ (5000)(20)² - 0²)
W_total = (2500)(400 – 0)
W_total = (2500)(400)
W_total = 1000.000
Lucrul mecanic total este de 1000.000 de jouli.

2. Un obiect cu o masă de 10 kg se mișcă inițial cu o viteză de 5 m/s. Un moment mai târziu, obiectul se mișcă cu o viteză de 10 m/s. Determinați lucrul mecanic total efectuat asupra obiectului.
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa obiectului (m) = 10 kg
Viteza inițială (v_o) = 5 m/s
Viteza finală (v_t) = 10 m/s
Întrebat efort total
Jawab :
Efort total:
Lucrul mecanic total este de 375 de jouli.

3. O mașină cu o masă de 2000 kg se mișcă cu o viteză orizontală de 10 m/s. Brusc, șoferul reduce viteza mașinii la 5 m/s. Lucrul mecanic efectuat de șofer asupra mașinii este...
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa mașinii (m) = 2000 kg
Viteza inițială (v_o) = 10 m/s
Viteza finală (v_t) = 5 m/s
Întrebat efort total
Jawab :
Efort total:
Lucrul mecanic total este de 75.000 de jouli.
Un semn negativ înseamnă că forța rezultantă care acționează asupra mașinii este în direcția opusă deplasării mașinii. Lucrul mecanic negativ înseamnă, de asemenea, că energia cinetică a mașinii scade.

4. O mașină cu o masă de 1 tonă este inițial staționară. Un moment mai târziu, se mișcă cu o viteză de 10 m/s. Lucrul mecanic efectuat de motorul mașinii este...
A. 1.000 Joule
B. 10.500 Joule
C. 15.000 Joule
D. 25.000 Joule
E. 50.000 Joule
Discuție:
Este cunoscut :
m = 1 tonă = 1000 kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10 m / s
Întrebat :
Efort (W) ?
Jawab :
Lucrul mecanic = schimbarea energiei cinetice

Schimbarea energiei cinetice :
= ½ m(v)_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 kg m²/s² = 50.000 Joule
Deci W = 50.000 Jouli
Răspunsul corect este E.

5. O masă cu o masă de 10 kg este inițial staționară pe o podea netedă, apoi este împinsă timp de 10 secunde astfel încât să se deplaseze în linie dreaptă cu o accelerație de 2 m/s.²Amploarea efortului depus a fost...
A. 2000 Joule
B. 3000 Joule
C. 6000 Joule
D. 8000 Joule
E. 9000 Joule
Discuție:
Este cunoscut :
m = 10 kg, t = 10 secunde, v_o = 0, a = 2 m/s²în_t =?
Întrebat :
Efort (W) ?
Jawab :
Calculați viteza finală (v)_t):
v_t = v_o + la = 0 + (2)(10) = 20 m/s

Lucrul mecanic = schimbarea energiei cinetice

Schimbarea energiei cinetice :
= ½ m(v)_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 Jouli
Deci W = 2000 Jouli
Răspunsul corect este A.