Uporaba ohranitve mehanske energije za prosti pad – problemi in rešitve

1. Telo z maso 1 kg prosto pade iz mirovanja z višine 80 m. Pospešek zaradi gravitacije is 10 m / s². Kaj je kinetična energija ko telo udari ob tla.

Znano:

Masa (m) = 1 kg

Višina (v) = 80 m

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²

Zaželeno: kinetična energija, ko telo udari ob tla

Rešitev:

Prvotni mehanska energija (ME_o) = gravitacijska potencialna energija (EP)

ME_o = PE = mgh = (1)(10)(80) = 800 Joulov

Končna mehanska energija (ME_t) = kinetična energija (KE)

Načelo ohranitev mehanske energije :

ME_o =ME_t

PE =KE

800=KE

Končna kinetična energija je 800 džulov.

2. Telo, ki tehta 4 kg prosti pad iz mirovanja, z višine 10 m. Pospešek zaradi gravitacije je 10 ms^-2Kolikšna je kinetična energija in hitrost na višini 5 metrov nad tlemi?

Znano:

Sprememba višine (h) = 10 – 5 = 5 metrovs

Masa (m) = 4 kg

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²

Zaželeno: Kinetična energija na višini 5 metrov nad tlemi in hitrost na višini 5 metrov nad tlemi

Rešitev:

(A) Kinetična energija na višini 5 metrov nad tlemi

Začetna mehanska energija (ME_o) = gravitacijska potencialna energija (PE)

ME_o = PE = mgh = (4)(10)(5) = 200 Joulov

Končna mehanska energija (EM_t) = kinetična energija (EK)

ME_t =KE

Načelo ohranitve mehanske energije pravi, da je začetna mehanska energija = končna mehanska energija.

ME_o =ME_t

200=KE

Kinetična energija na višini 5 metrov nad tlemi je 200 džulov.

(B) hitrost pri 5 meternad tlemi

Začetna mehanska energija (ME_o) = končna mehanska energija (ME_t)

PE =KE

200 = ½ mV²

2(200) / 4 = v²

100 = v²

v = √100

v = 10 m / s

Hitrost telesa na višini 5 metrov nad tlemi je 10 m/s.

3. Mango prosto pade iz mirovanja z višine 2 metrov. Pospešek zaradi gravitacije je 10 ms^-2Določite hitrost manga, ko pade na tla.

Znano:

Višina (v) = 2 metrovs

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/s²

Išče se: hitrost manga, ko pade na tla.

Rešitev:

Začetna mehanska energija (ME_o) = gravitacijska potencialna energija (PE)

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

Končna mehanska energija (ME_t) = kinetična energija (KE)

ME_t =KE = ½ mV²

Načelo ohranitve mehanske energije pravi, da je začetna mehanska energija = končna mehanska energija.

ME_o =ME_t

20 m = ½ mv²

20 = ½ v²

2(20) = v²

40 = v²

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/s

[id_paketa wpdm='1166']

1. Delo, opravljeno s silo, problemi in rešitve
2. Problemi z delom in kinetično energijo ter rešitve
3. Problemi in rešitve načela delo-mehanska energija
4. Problemi in rešitve gravitacijske potencialne energije
5. Potencialna energija problemov elastične vzmeti in rešitve
6. Težave z napajanjem in rešitve
7. Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje v prostem padu
8. Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje navzgor in navzdol pri prostem padu
9. Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje na ukrivljeni površini
10. Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje po nagnjeni ravnini
11. Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje izstrelka