4 Príklady práce a gravitačnej potenciálnej energie
1. Predmet s hmotnosťou 1 kg voľný pád z výšky 10 metrov k povrchu zeme. Určte:
(a) Práca, ktorú vykonáva gravitačná sila na telese
(b) Zmeny potenciálna energia gravitácia
Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/s2
Diskusia
Je známe :
Hmotnosť objektu (m) = 1 kg
Výška (v) = 10 metra
Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/s2
Odpoveď:
(a) Práca vykonaná gravitačnou silou
Keď objekt voľne padá, smer jeho pohybu je nadol a smer gravitačnej sily pôsobiacej na objekt (hmotnosť objektu) je tiež nadol. Keďže sú v rovnakom smere, gravitačné sily sa zhodujú alebo zvierajú uhol 0o so smerom pohybu objektu. Cos 0 = 1 a každé číslo vynásobené 1 je rovnaké ako toto číslo, takže cos 0 nie je potrebné zahrnúť do vzorca pre výpočet práce.
Vzorec pre výpočet práce je W = F s, kde W = práca, F = sila a s = posunutie. Ak sa vzorec upraví pre tento problém, zmení sa na W = wh = mgh, kde W = práca, w = tiaž, h = zmena výšky telesa, m = hmotnosť telesa, g = zrýchlenie v dôsledku tiaže.
Takže práca vykonaná gravitáciou je:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Joulov
Čítaj viac