1. Oseba vleče klado 2 m vzdolž vodoravne površine s konstantno silo F = 20 N. Določite delo, ki ga opravi sila F, ki deluje na klado.
Znano:
Sila (F) = 20 N
Premik (s) = 2 m
Kot (θ ) = 0
Iščem : Delo (Ž)
Rešitev:
W = F d cos θ = (20)(2)(cos 0) = (20)(2)(1) = 40 Joulov
2. Na škatlo, ki leži vzdolž vodoravne površine in je dolga 1 m, deluje sila F = 10 N. Sila deluje pod kotom 30 ° , kot je prikazano na spodnji sliki. Določite delo sile F!
Znano :
Sila (F) = 10 N
Horizontalna sila (F x ) = F cos 30 o = (10)(0.5√3) = 5√3 N
Premik (d) = 1 meter
Iščem : Delo (W)?
Rešitev :
W = F x d = (5√3)(1) = 5√3 Joulov
3. Telo prosto pada iz mirovanja z višine 2 m. Če je pospešek zaradi gravitacije 10 m/s² , določite delo, ki ga opravi sila gravitacije!
Znano:
Masa predmeta (m) = 1 kg
Višina (v) = 2 m
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ s²
Iščemo: Delo, ki ga opravi sila gravitacije (W)
Rešitev:
Š = Š d = š = mgh
W = (1)(10)(2) = 20 Joulov
W = delo, F = sila, d = razdalja, w = teža , h = višina, m = masa, g = gravitacijski pospešek.
4. Predmet z maso 1 kg je pritrjen na vzmet, tako da je podaljšan za 2 cm. Če je gravitacijski pospešek 10 m/s² , določite (a) konstanto vzmeti (b) delo, ki ga sila vzmeti opravi na predmetu
Znano:
Masa (m) = 1 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ s²
Raztezek (x) = 2 cm = 0.02 m
Teža (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ) = 10 kg m/s² = 10 N
Iščem: Konstanta vzmeti in delo, ki ga opravi sila vzmeti
Rešitev:
(a) Konstanta vzmeti
Formula Hookejevega zakona :
F = kx.
k = F / x = w / x = mg / x
k = (1)(10) / 0.02 = 10 / 0.02
k = 500 N/m
(b) delo, ki ga opravi sila vzmeti
Š = – ½ kx 2
W = – ½ (500)(0.02) ²
W = – (250)(0.0004)
W = -0.1 Joula
Znak minus pomeni, da je smer sile vzmeti nasprotna smeri premika predmeta.
5. Sila F = 10 N pospeši škatlo za premik 2 m. Tla so hrapava in izvajajo silo trenja F k = 2 N. Določite neto delo, opravljeno na škatli.
Znano:
Sila (F) = 10 N
Sila kinetičnega trenja (Fk ) = 2 N
Premik (d) = 2 m
Iščem: Omrežje (W net )
Rešitev:
Delo, ki ga opravi sila F:
W 1 = F d cos 0 = (10)(2)(1) = 20 Joulov
Delo, ki ga opravi sila kinetičnega trenja (Fk ) :
W² = Fkd = (2)(2)(cos180) = (2)(2)(-1) = -4 Jouli
Omrežje:
W neto = W1 – W2
W neto = 20 – 4
W neto = 16 Joulov
6. Kakšno delo opravi sila F na kladi?
Znano:
Sila (F) = 12 Newtonov
Premik (d) = 4 metre
Iščem: Delo (Ž)
Rešitev:
W = F d = (12 Newtonov)(4 metre) = 48 N m = 48 Joulov
7. Kvadra se potisne s silo 200 N. Premik kvadra je 2 metra. Kakšno delo opravi kvader?
Znano:
Sila (F) = 200 Newtonov
Premik (d) = 2 metre
Iščem: Delo (Ž)
Rešitev:
Delo:
Š = F s
W = (200 Newtonov)(2 metra)
Š = 400 Nm
W = 400 Joulov
8. Voznik limuzine želi parkirati svoj avto natanko 0.5 m pred tovornjakom, ki je 10 m oddaljen od položaja limuzine. Kakšno delo mora opraviti limuzina?
Znano:
Premik (d) = 10 metrov – 0.5 metra = 9.5 metra
Sila (F) = 50 Newtonov
Iščem: Delo (Ž)
Rešitev:
Š = F s
W = (50 Newtonov)(9.5 metra)
Š = 475 Nm
W = 475 Joulov
9.
Delo, ki ga opravita Tom in Jerry, da se avto lahko premakne za 4 metre. Sile, ki jih izvajata Tom in Jerry, so 50 N in 70 N.
Znano:
Premik (s) = 4 metre
Neto sila (F) = 50 Newtonov + 70 Newtonov = 120 Newtonov
Iščem: Delo (Ž)
Rešitev:
W = F s = (120 Newtonov)(4 metre) = 480 N m = 480 Joulov
10. Voznik vleče avtomobil tako, da se avtomobil premakne za 1000 cm. Kakšno delo opravi avtomobil?
Znano:
Sila (F) = 250 Newtonov
Premik (s) = 1000 cm = 1000/100 metrov = 10 metrov
Iščem: Delo (Ž)
Rešitev:
W = F s = (250 Newtonov)(10 metre) = 2500 N m = 2500 Joulov
11. Na podlagi spodnje slike, če je delo, ki ga opravi neto sila, 375 joulov, določite premik telesa.
Znano:
Delo (W) = 375 Joulov
Neto sila ( ΣF) = 40 N + 10 N – 25 N = 25 Newtonov ( desno )
Iščem: Premik ( d )
Rešitev:
Enačba dela:
Š = F s
Premik objekta:
d = W / F = 375 Joulov / 25 Newtonov
d = 15 metrov s
12. Spodaj navedene dejavnosti , ki ne delujejo , so …
A. Potisnite predmet do 10 metrov daleč
B. Potiskajte avto, dokler se ne premakne
C. Potisnite steno
D. Izvlekel škatlo
Rešitev:
Enačba dela:
W = ΣF s
W = delo , F = sila , d = premik
Na podlagi zgornje formule delo opravi sila in pride do premika.
Pravilen odgovor je C.
1 3. Andrej potiska predmet s silo 20 N, tako da se predmet giblje v krožnem gibanju s polmerom 7 metrov. Določite delo, ki ga Andrej opravi za dvakratno krožno gibanje.
A. 0 joulov
B. 1400 džulov
C. 1540 joulov
D. 1760 joulov
Rešitev:
Če oseba dvakrat kroži z invalidskim vozičkom, se oseba in invalidski voziček vrneta v prvotni položaj, tako da je premik osebe nič.
Premik = 0, zato je delo = 0.
Pravilen odgovor je A.
14. Nekdo potiska predmet na tla s silo 350 N. Tla izvajajo silo trenja 70 N. Določite delo, ki ga opravi sila, da premakne predmet za 6 metrov.
A. 45 J
B. 72 J
Približno 1680 J
D. 2580 J
Znano:
Sila potiska (F) = 350 Newtonov
Sila trenja (Ffric ) = 70 Newtonov
Premik predmeta (s) = 6 metrov
Iščem: Delo (Ž)
Rešitev:
Na predmet delujeta dve sili, potisna sila (F) in sila trenja (Ffric ) . Potisna sila ima isto smer kot premik predmeta, ker potisna sila opravlja pozitivno delo. Po drugi strani pa ima sila trenja nasprotno smer s premikom predmeta, tako da sila trenja opravlja negativno delo.
Delo, ki ga opravi potisna sila:
W = F d = (350 Newtonov)(6 metrov) = 2100 Newton-metrov = 2100 Joulov
Delo, ki ga opravi sila trenja:
W = – (F fric )(s) = – (70 Newtonov)(6 metrov) = – 420 Newtonov metrov = – 420 Joulov
Omrežje:
W neto = 2100 Joulov – 420 Joulov
W neto = 1680 Joulov
Pravilen odgovor je C.
15. Predmet potiska vodoravna sila 14 Newtonov na hrapava tla s silo trenja 10 Newtonov. Določite neto delo premikanja predmeta do razdalje 8 metrov.
A. 0.5 joulov
B. 3 džulov
C. 32 joulov
D. 192 joulov
Znano:
Potisna sila (F) = 14 Newtonov
Sila trenja (Ffric ) = 10 Newtonov
Premik objekta (d) = 8 metrov
Iščem: Delo (Ž)
Rešitev:
Na predmet delujeta dve sili, sila potiska (F) in sila trenja (Ffric ).
Sila potiska ima isto smer kot premik predmeta, zato sila potiska opravi pozitivno delo. Po drugi strani pa ima sila trenja nasprotno smer kot premik predmeta, zato sila trenja opravi negativno delo.
Delo, ki ga opravi potisna sila:
W = F s = (14 Newtonov)(8 metrov) = 112 Newton metrov = 112 Joulov
Delo, ki ga opravi sila trenja:
W = – (F fric )(s) = – (10 Newton)(8 metrov) = – 80 Newton metrov = – 80 Joulov
Omrežje:
W neto = 112 Joulov – 80 Joulov
W neto = 32 Joulov
Pravilen odgovor je C.
16. Določite neto delo na podlagi spodnje slike.
A. 360 joulov
B. 450 džulov
C. 600 joulov
D. 750 joulov
Rešitev:
Delo = Sila (F) x premik (d)
Delo = Ploščina trikotnika 1 + ploščina pravokotnika + ploščina trikotnika 2
Work = 1/2(40-0)(3-0) + (40-0)(9-3) + 1/2(40-0)(12-9)
Delo = 1/2(40)(3) + (40)(6) + 1/2(40)(3)
Delo = (20)(3) + 240 + (20)(3)
Delo = 60 + 240 + 60
Delo = 360 Joulov
Pravilen odgovor je A.
17. Kos lesa , dolg 60 cm, je navpično zapičen v tla. Les udarjamo z 10-kilogramskim kladivom z višine 40 cm nad vrhom lesa. Če je povprečna sila upora tal 2 x 10³ N in je pospešek zaradi gravitacije 10 m/s² , potem se bo les po ... udarcih v celoti pogreznil v tla.
A. 4
B. 16
C. 28
D. 30
Znano:
Masa kladiva (m) = 10 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m / s²
Teža kladiva (w) = mg = (10)(10) = 100 kg m/ s²
Premik kladiva pred udarcem ob les (d) = 40 cm = 0.4 metra
Odpornost lesa (F) = 2 x 10³ N = 2000 N
Dolžina lesa (s) = 60 cm = 0.6 metra
Išče se: Les bo po ... udarcih v celoti prodrl v zemljo.
Rešitev:
Delo, ki ga opravi kladivo, ko se premakne za 0.4 metra, je:
W = F d = ws = (100 N)(0.4 m) = 40 Nm = 40 Joulov
Delo, ki ga opravi sila upora tal:
W = F d = (2000 N)(0.6 m) = 1200 Nm = 1200 Joulov
Les bo po ... udarcih v celoti prodrl v zemljo.
1200 Joulov / 40 Joulov = 30
Pravilen odgovor je D.
[id_paketa wpdm='1192']
- Delo, opravljeno s silo, problemi in rešitve
- Problemi z delom in kinetično energijo ter rešitve
- Problemi in rešitve načela delo-mehanska energija
- Problemi in rešitve gravitacijske potencialne energije
- Potencialna energija problemov elastične vzmeti in rešitve
- Težave z napajanjem in rešitve
- Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje v prostem padu
- Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje navzgor in navzdol pri prostem padu
- Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje na krivuljni površini
- Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje po nagnjeni ravnini
- Uporaba ohranitve mehanske energije za gibanje izstrelka
