Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea de cădere liberă – probleme și soluții

1. Un corp de 1 kg cade liber din repaus, de la o înălțime de 80 m. Accelerația gravitațională este de 10 m/s² ^. Care este energia cinetică atunci când corpul atinge solul?

Cunoscut:

Masă (m) = 1 kg

Înălțime (h) = 80 m

Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ ^s²

Cerința este: energia cinetică atunci când corpul atinge solul

soluţie:

Energia mecanică inițială (MEo ₎ = energia potențială gravitațională (PE)

M E _o = P E = mgh = (1)(10)(80) = 800 Jouli

Energia mecanică finală (M E _t ) = energia cinetică (K E )

Principiul conservării energiei mecanice :

M E _o = M E _t

P E = K E

800 = K E

Energia cinetică finală este de 800 Jouli.

2. Un corp de 4 kg cade liber din repaus, de la o înălțime de 10 m. Accelerația gravitațională este de 10 ms ^–2 . Care este energia cinetică și viteza la 5 metri deasupra solului.

Cunoscut:

Schimbarea de înălțime (h) = 10 – 5 = 5 metri s

Masa (m) = 4 kg

Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ ^s²

Cerințe: Energie cinetică la 5 metri deasupra solului și viteză la 5 metri deasupra solului

soluţie:

(a) Energia cinetică la 5 metri deasupra solului

Energia mecanică inițială (MEo ) = energia potențială gravitațională ₍ PE )

M E _o = P E = mgh = (4)(10)(5) = 200 Jouli

Energia mecanică finală (EMt ₎ = energia cinetică (EK)

M E _t = K E

Principiul conservării energiei mecanice afirmă că energia mecanică inițială = energia mecanică finală.

M E _o = M E _t

200 = K E

Energia cinetică la 5 metri deasupra solului este de 200 de jouli.

(b) viteza la 5 metri deasupra solului

Energia mecanică inițială (MEo ) ₌ energia mecanică finală ( MEt ₎

P E = K E

200 = ½ ^mV²

2(200) / 4 = ^v²

100 = ^v2

v = √100

v = 10 m/s

Viteza corpului la 5 metri deasupra solului este de 10 m/s.

3. Un mango cade liber din repaus, de la o înălțime de 2 metri. Accelerația gravitațională este de 10 ms ^–2 . Determinați viteza mango-ului când atinge pământul.

Cunoscut:

Înălțime (h) = 2 metri s

Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ ^s²

Se caută: viteza mango-ului când atinge pământul.

soluţie:

Energia mecanică inițială (MEo ) = energia potențială gravitațională ₍ PE )

ME = PE = mgh = m (10)(2) = 20 m

Energia mecanică finală (M E _t ) = energia cinetică (K E )

M E _t = K E = ½ ^mv²

Principiul conservării energiei mecanice afirmă că energia mecanică inițială = energia mecanică finală.

M E _o = M E _t

20 m = ½ ^mv²

20 = ½ ^v²

2(20) = ^v²

40 = ^v2

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/ s

[wpdm_package id = '1166 ′]

1. Lucrul mecanic efectuat de forță - probleme și soluții
2. Probleme și soluții ale energiei cinetice de lucru
3. Probleme și soluții ale principiului energiei mecanice-lucru
4. Probleme și soluții ale energiei potențiale gravitaționale
5. Probleme și soluții privind energia potențială a arcurilor elastice
6. Probleme și soluții pentru energie electrică
7. Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea de cădere liberă
8. Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea ascendentă și descendentă în cădere liberă
9. Aplicarea principiului conservării energiei mecanice pentru mișcarea pe o suprafață curbă
10. Aplicarea principiului conservării energiei mecanice pentru mișcarea pe un plan înclinat
11. Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea proiectilului