1. O persoană aruncă o piatră de 1 kg în sus cu 2 m/s în timp ce stă pe marginea unei stânci, astfel încât piatra să poată cădea la baza stâncii aflate la 40 de metri mai jos. Care este energie kinetică de piatră la 10 metri deasupra solului? Accelerația datorată gravitației g = 10 m/s2.
Cunoscut:
Masa (m) = 1 kg
Viteza inițială (vo) = 2 m/s
Schimbarea de înălțime = 40 – 10 = 30 de metri
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/s2
Căutat: energia cinetică a pietrei la 10 metri deasupra solului
soluţie:
Energia mecanică inițială
Energia potențială gravitațională inițială (EP) = mgh = (1)(10)(30) = 300 Jouli
Energia cinetică inițială (KE) = ½ mvo2 = ½ (1)(2)2 = ½ (4) = 2 Jouli
Iniţială energie mecanică = inițiala energia potențială gravitațională + energia cinetică inițială = 300 + 2 = 302 Jouli.
Energia mecanică finală
Energia mecanică finală = energia cinetică finală = energia potențială gravitațională inițială + energia cinetică inițială = 300 + 2 = 302 Jouli.
2. O persoană aruncă în sus, în aer, un obiect de 1 kg cu o viteză inițială de 10 m/s. Determinați (a) energia potențială gravitațională la înălțimea maximă (b) înălțimea maximă.
Accelerația datorată gravitației este de 10 m/s2
Cunoscut:
Masa (m) = 1 kg
Viteza inițială (vo) = 10 m/s
Accelerația gravitațională (g) = 10 m/s2
Dorit : energia potențială gravitațională la înălțimea maximă și înălțimea maximă
soluţie:
(a) energia potențială gravitațională la înălțimea maximă
Energia mecanică inițială:
Energia mecanică inițială (EM) = energia cinetică inițială (KE) = ½ mvo2 = ½ (1)(10)2 = ½ (100) = 50 Jouli.
Energia mecanică finală:
Energia mecanică finală (EM) = energia potențială gravitațională (PE)
Principiul conservării energiei mecanice:
Energia mecanică inițială = energia mecanică finală
KE = PE
50 = PE
Energia potențială gravitațională este de 50 de jouli.
(b) Înălțimea maximă
PE = mgh
50 = (1)(10) h
50 = 10 ore
h = 50 / 10 = 5 metri
Înălțimea maximă este de 5 metri deasupra solului.
[wpdm_package id = '1174 ′]
- Lucrul mecanic efectuat de forță - probleme și soluții
- Probleme și soluții ale energiei cinetice de lucru
- Probleme și soluții ale principiului energiei mecanice-lucru
- Probleme și soluții ale energiei potențiale gravitaționale
- Probleme și soluții privind energia potențială a arcurilor elastice
- Probleme și soluții pentru energie electrică
- Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea de cădere liberă
- Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea ascendentă și descendentă în cădere liberă
- Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea pe o suprafață curbă
- Aplicarea principiului conservării energiei mecanice pentru mișcarea pe un plan înclinat
- Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea proiectilului
