Fomai

Fa'aaogāina o le fa'asaoina o le malosi fa'amekanika mo le gaioiga sa'oloto o le pa'ū - fa'afitauli ma fofo

1. O se tino e 1-kg e pa'ū sa'oloto mai le tulaga malolo, mai le maualuga e 80 m. O le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 m/s² ^. O le a le malosi fa'agaoioiga pe a pa'ū le tino i le eleele.

Ua iloa:

Mamafa (m) = 1 kg

Maualuga (h) = 80 mita

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: malosiaga fa'agaoioi pe a pa'ū le tino i le eleele

Fofo:

O le malosiaga fa'amekanika muamua (ME _o) = le malosiaga gafatia o le kalave (PE)

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

O le malosi fa'ai'u fa'ai'u (M E _t) = malosi kinetic (K E )

O le mataupu faavae o le faasaoina o le malosiaga fa'amekanika :

ME o = _ME _t

P E = K E

800 = K E

O le malosi fa'atino mulimuli e 800 Joules.

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2. O se tino e 4-kg e pa'ū sa'oloto mai le tulaga malolo, mai le maualuga e 10 m. O le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 ms ^–2 . O le a le malosi fa'atino ma le saoasaoa i le 5 mita i luga a'e o le eleele.

Ua iloa:

O le suiga i le maualuga (h) = 10 – 5 = 5 mita s

Mamafa (m) = 4 kg

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: Malosiaga kinetic i le 5 mita i luga aʻe o le eleele ma le saoasaoa i le 5 mita i luga aʻe o le eleele

Fofo:

(a) Malosiaga kinetic i le 5 mita i luga a'e o le eleele

O le malosiaga fa'amekanika muamua (M E _o) = le malosiaga gafatia o le kalave (P E )

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

O le malosi fa'ai'u fa'ai'u (EM _t) = malosi fa'a-kinetic (EK)

M E _t= K E

O le mataupu faavae o le faasaoina o le malosiaga fa'amekanika e fa'apea mai o le malosiaga fa'amekanika muamua = le malosiaga fa'amekanika mulimuli.

ME o = _ME _t

200 = K E

O le malosi kinetic i le 5 mita i luga aʻe o le eleele e 200 Joules.

(b) saoasaoa i le 5 mita i luga a'e o le eleele

O le malosiaga fa'ainisinia muamua (M E _o) = le malosiaga fa'ainisinia mulimuli (M E _t)

P E = K E

200 = ½ mv ²

2(200) / 4 = v ²

100 = v ²

v = √100

v = 10 m/s

O le saoasaoa o le tino i le 5 mita i luga aʻe o le eleele e 10 m/s.

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3. E pa'ū sa'oloto se mago mai le tulaga malolo, mai le maualuga e 2 mita. O le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 ms ^–2 . Fuafua le saoasaoa o se mago pe a pa'ū i le eleele.

Ua iloa:

Maualuga (h) = 2 mita s

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: le saoasaoa o le mago pe a pa'ū i le eleele.

Fofo:

O le malosiaga fa'amekanika muamua (M E _o) = le malosiaga gafatia o le kalave (P E )

M E = P E = mgh = m (10)(2) = 20 m

O le malosi fa'ai'u fa'ai'u (M E _t) = le malosi kinetic (K E )

M E _t= KE = ½ mv ²

O le mataupu faavae o le faasaoina o le malosiaga fa'amekanika e fa'apea mai o le malosiaga fa'amekanika muamua = le malosiaga fa'amekanika mulimuli.

ME o = _ME _t

20 m = ½ mv ²

20 = ½ v ²

2(20) = v ²

40 = v ²

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/ s

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faitau atili

Fa'aaogāina o le fa'asaoina o le malosi fa'amekanika mo le gaioiga fa'atulagaina i le pa'ū sa'oloto - fa'afitauli ma fofo

1. Na togi e se tagata se maa e 1-kg i luga i le saoasaoa e 2 m/s a o tu i le pito o le tofē ina ia mafai ona pa'ū le maa i le pito i lalo o le tofē i le 40 mita i lalo. O le a le malosiaga kinetic o le maa i le 10 mita i luga a'e o le eleele? Fa'avavevave ona o le kalave g = 10 m/ ^s2.

Ua iloa:

Mamafa (m) = 1 kg

Saosaoa muamua (v _o) = 2 m/s

O le suiga i le maualuga = 40 – 10 = 30 mita

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: malosiaga kinetic o le maa i le 10 mita i luga aʻe o le eleele

Fofo:

O le malosiaga fa'ainisinia muamua

O le malosiaga muamua o le kalave (EP) = mgh = (1)(10)(30) = 300 Joules

O le malosiaga kinetic muamua (KE) = ½ mv _o² = ½ (1)(2) ² = ½ (4) = 2 Joules

O le malosiaga fa'amekanika muamua = le malosiaga gafatia muamua o le kalave + le malosiaga kinetic muamua = 300 + 2 = 302 Joules.

Le malosiaga fa'ai'u fa'ai'u

O le malosiaga fa'ai'u fa'amasini = le malosiaga fa'agaoioiga mulimuli = le malosiaga gafatia muamua o le kalave + le malosiaga fa'agaoioiga muamua = 300 + 2 = 302 Joules.

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2. E togi e se tagata se mea e 1-kg i luga i le ea i se saoasaoa muamua e 10 m/s. Fuafua (a) le malosiaga gafatia o le kalave i le maualuga aupito maualuga (b) le maualuga aupito maualuga.

O le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 m/s ²

Ua iloa:

Mamafa (m) = 1 kg

Saosaoa muamua (v _o ) = 10 m/s

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaʻomia : le malosi o le gafatia o le kalave i le maualuga aupito maualuga ma le maualuga aupito maualuga

Fofo:

(a) le malosi gafatia o le kalave i le maualuga aupito maualuga

O le malosiaga fa'ainisinia muamua:

O le malosiaga fa'amekanika muamua (ME) = le malosiaga kinetic muamua (KE) = ½ mv _o² = ½ (1)(10) ² = ½ (100) = 50 Joules.

O le malosiaga fa'ai'u fa'ai'u:

O le malosi fa'ai'u fa'ai'u (ME) = le malosi gafatia o le kalave (PE)

O le mataupu faavae o le faasaoina o le malosiaga fa'amekanika:

O le malosiaga fa'ainisinia muamua = le malosiaga fa'ainisinia mulimuli

KE = PE

50 = PE

O le malosi gafatia o le kalave e 50 Joules.

(b) O le maualuga aupito maualuga

PE = mg/h

50 = (1)(10) itula

50 = 10 itula

h = 50 / 10 = 5 mita

O le maualuga maualuga e 5 mita mai le eleele.

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faitau atili

Malosiaga gafatia o le spring elastic - faʻafitauli ma fofo

1. O se mamafa e 2-kg ua fa'apipi'i i se spring. Afai o le fa'aloaloa o le spring e 4 cm, fuafua le malosi gafatia o le spring elastic . O le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 m/s ².

Ua iloa:

Mamafa (m) = 2 kg

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Mamafa (w) = mg = (2)(10) = 20 N

Fa'aloloa (x) = 4 cm = 0.04 m

Manaomia: Malosiaga gafatia o le spring elastic

Fofo:

Fua fa'atatau o le tulafono a Hooke :

F = kx

F = malosi, k = tumau o le tautotogo, x = le suiga o le umi o le tautotogo

Tumau o le tautotogo:

k = w / x = 20 / 0.04 = 500 N/m

Malosiaga gafatia o le spring elastic:

PE = ½ kx ² = ½ (500)(0.04) ² = (250)(0.0016) = 0.4 Joules

Isi fofo:

PE = ½ kx ² = ½ (w / x) x ² = ½ wx = ½ mgx

w = mamafa, m = mamafa, x = le suiga o le umi o le tautotogo

PE = ½ (2)(10)(0.04) = (10)(0.04) = 0.4 Joules.

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2. O le fa'aloaloa o le spring ua fa'aloaloa e se malosi F = 50 N e 10 cm. O le a le malosi gafatia o le elastic spring pe afai o le fa'aloaloa o le spring e 12 cm.

Ua iloa:

Fa'aloloa (x) = 10 cm = 0.1 m

Malosiaga (F) = 50 N

Mana'omia : O le malosiaga gafatia o le spring elastic

Fofo:

Tumau o le tautotogo:

k = F / x = 50 / 0.1 = 500 N/m

O le malosi gafatia o le spring elastic pe afai o le fa'aloaloa o le spring e 12 cm. :

PE = ½ kx ² = ½ (500)(0.12) ² = (250)(0.0144) = 3.6 Joules.

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3. Kalafi o le F vs x o loʻo faʻaalia i le ata o loʻo i lalo. O le a le malosi gafatia o le spring elastic, pe afai o le faʻaloaloa o le spring e 10 cm.

Malosiaga gafatia o le spring elastic - faʻafitauli ma fofo 1

Ua iloa:

Malosiaga (F) = 5 N

O le fa'aloaloa o le punavai (x) = 2 cm = 0.02 m

Manaomia: O le malosi gafatia o le spring elastic pe afai o le fa'aloaloa o le spring e 0.1 m.

Fofo:

Tumau o le tautotogo:

k = F / x = 5 / 0.02 = 250 N/m

O le malosiaga gafatia o le spring elastic pe afai o le fa'aloaloa o le spring e 0.1 m:

PE = ½ kx ² = ½ (250)(0.1) ² = (125)(0.01) = 1.25 Joules.

4. O se tagata ta'alo e oso i luga o se mea faigaluega e fai ai le spring e 500 N le mamafa, ona fa'apu'upu'uina lea o le spring i le 4 cm. Fuafua le aofa'i o le malosi gafatia e fa'amalosia ai le tagata ta'alo.

A. 20 Joules

B. 10 Joules

C. 5 Joules

D. 2 Joules

Ua iloa:

Malosiaga (F) = 500 N

O le suiga i le umi o le vaipuna (Δx) = 4 cm = 0.04 m

Manaomia: Le malosiaga gafatia o le tautotogo

Fofo:

Fuafua le tumau elastic o se spring e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le tulafono a Hooke:

k = F / Δx = 500 N / 0.04 m = 12500 N/m

O le malosi gafatia elastic o le spring:

PE = ½ k Δx ² = ½ (12500)(0.04) ² = (6250)(0.0016)

PE = 10 Joule

O le tali sa'o o le B.

5. O se punavai pe a tautau i se mamafa e 500 kalama, e faʻateleina lona umi i le 5 cm. Fuafua lona tumau ma lona malosi gafatia.

Ua iloa:

Mamafa o le mea faitino (m) = 500 kalama = (500/1000) kg = 5/10 kg = 0.5 kg

Fa'avavevave (g) = 10 m/s ²

Mamafa o le meafaitino (w) = mg = (0.5 kg)(10 m/s ² ) = 5 kg m/s ² = 5 Newtons

O le suiga i le umi o le vaipuna (Δx) = 5 cm = 0.05 m

Mana'omia: le tumau o le tautotogo (k) ma le malosi gafatia (PE)

Fofo:

Muamua, fuafua le tumau o le tautotogo e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le tulafono a Hooke:

k = w / Δx = 5 N / 0.05 m = 100 N/m

O le gafatia elastic o le spring:

PE = ½ k Δx ² = ½ (100)(0.05) ² = (50)(0.0025)

PE = 0.125 Joule

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faitau atili

Malosiaga gafatia o le kalave - faʻafitauli ma fofo

1. O le pa'ū sa'oloto o le tino e 1-kg mai le tulaga malolo, mai le maualuga o le 10 m.

Fuafua:

(a) Galuega e faia i le malosi o le kalave

(b) O le suiga i le malosiaga gafatia o le kalave

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Malosiaga o le kalave - faʻafitauli ma fofo 1 Ua iloa:

Mamafa (m) = 1 kg

Maualuga (h) = 10 mita

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Mamafa (w) = mg = (1 kg)(10 m/s ² ) = 10 N

Fofo:

(a) Galuega e faia i le malosi o le kalave

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 Joule

(b) O le suiga i le malosiaga gafatia o le kalave

O le suiga i le malosi o le gafatia o le kalave e tutusa ma le galuega e faia e le kalave.

Δ EP = 100 Joule

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2. O se mea e 10 N e see ifo i luga o le laupapa lamolemole fa'a'ī i le 2 mita. Fuafua le galuega e faia e le malosi o le mamafa!

Malosiaga o le kalave - faʻafitauli ma fofo 2 Ua iloa:

mamafa (w) = 10 N

w _x= w agasala θ = (10)(agasala 30 ^o ) = (10)(0.5) = 5 N

d = 2 m

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: galuega e faia e le mamafa o le malosi

Fofo:

W = F d = w _x d = (5)(2) = 10 Joules

Isi fofo:

Sin 30 ^o = h / d

0.5 = itula / 2

h = (0.5)(2)

h = 1 m

Galuega e faia i le mamafa o le malosi;

W = F d = wh = (10 N)(1 m) = 10 N m = 10 Joules

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3. O se mea e 1,500 kalama le mamafa i le 20 mita i luga aʻe o le eleele , o loʻo pa'ū saʻoloto i le eleele. O le a le malosi o le kalave o le mea faitino? O le faʻavavevaveina ona o le kalave e 10 m/ ^s².

Ua iloa:

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Mamafa (m) = 1500 kalama = 1500/1000 kilokalama = 1.5 kilokalama

Maualuga (h) = 20 mita

Mana'omia: O le malosi gafatia o le kalave

Fofo:

PE = mgh = (1.5 kg)(10 m/s ² )(20 m) = 300 kg m ² /s ² = 300 Joules

4. E faʻavae i le ata o loʻo i lalo, afai o le mamafa o le mea faitino 1 e 2 kg ma le mamafa o le mea faitino 2 e 4 kg, o le faʻatusatusaga o le malosi gafatia o le mea faitino 1 ma le mea faitino 2 o le …..

Ua iloa:

Mamafa o le mea faitino 1 (m₁) = 2 kilokalama Malosiaga o le kalave - faʻafitauli ma fofo 5

Mamafa o le mea faitino 2 (m ₂ ) = 4 kilokalama

Maualuga 1 (h ₁ ) = 12 mita

Maualuga 2 (h ₂ ) = 9 mita

Manaomia: Faatusatusaga o le malosiaga gafatia o le mea faitino 1 ma le mea faitino 2

Fofo:

PE = mg/h

m = mamafa (o lona iunite faavaomalo o le kilokalama, faapuupuu kg)

g = fa'avavevaveina ona o le kalave (o lona iunite fa'avaomalo o mita i le sekone fa'atafafā, fa'apu'upu'u m/s ² )

h = maualuga (o lona iunite faavaomalo o le mita, faapuupuu m)

PE = malosiaga gafatia o le kalave (o lona iunite faavaomalo o le kg m ² /s ² poʻo le Joule)

O le malosi gafatia o le kalave o le mea faitino 1:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2)(g)(12) = 24 g

O le malosi gafatia o le kalave o le mea faitino 2:

EP ₂ = m ₂ gh ₂ = (4)(g)(9) = 36 g

Faatusatusaga o le malosiaga gafatia o le mea faitino 1 ma le mea faitino 2:

PE ₁ : PE ₂

24 kalama : 36 kalama

24: 36

24/12 : 36/12

2: 3

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faitau atili

Mataupu faavae o le galuega-malosi fa'amekanika - fa'afitauli ma fofo

1. O se pusa e 2-kg e fa'agesegese mai le 10 m/s i le malolo. O le coefficient of kinetic friction e 0.2. O le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 m/s2 ^. O le a le tele o le fe'avea'i?

Mataupu faavae o le galuega-malosi fa'amekanika – fa'afitauli ma fofo 2

Ua iloa;

Mamafa (m) = 2 kg

Saosaoa muamua (v _o) = 10 m/s

Saosaoa mulimuli (vt ₎= 0 m/s

O le fua fa'atatau o le fete'ena'iga kinetic ( _μk) = 0.2

Mamafa (w) = mg = (1 kg)(10 m/s ² ) = 10 kg m/s ² = 10 N

Mana'omia: Le tele o le si'itia (d)

Fofo:

O le mataupu faavae o le galuega-malosi fa'amekanika :

W _nc= ΔEM

W _nc= ΔEK + ΔEP

W _nc= ½ m (v _t² – v _o² ) + mgh

W _nc= galuega e faia e le malosi e le fa'asao e fa'atino i luga o le mea faitino

ΔEK = le suiga i le malosiaga kinetic

ΔEP = le suiga i le malosiaga gafatia

m = mamafa

v = saoasaoa

g = fa'avavevaveina ona o le kalave

h = le suiga o le maualuga

O le suiga i le maualuga h = 0 o lea la ΔEP = 0

W _nc= ΔEK

Galuega e faia e ala i le malosi e le fa'asao:

W _nc= -F _cd = – μ _kN d = – μ _kwd = – μ _kmgd

W _nc= -(0.2)(2)(10)(s)

W _nc= – (4)(2)

O le faailoga to'ese e fa'ailoa mai ai o le itu o le malosi o le fete'ena'iga kinetic e fa'afeagai ma le itu o le fe'avea'i.

O le suiga i le malosiaga kinetic:

ΔEK = ½ m (v _t² – v _o² ) = ½ (2)(0 – 10 ² ) = 0 – 100 = -100

Le tele o le fesiitaiga:

W _nc= ΔEK

– 4 sekone = – 100

s = -100/-4

s = 25 m

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2. O se poloka e se'e ifo i luga o se va'aiga fa'asolo. O le coefficient of kinetic friction e 0.4. O le fa'avavevaveina ona o le kalave e g = 10 ms ^-2 . Fuafua le saoasaoa mulimuli pe a pa'ū le poloka i le eleele.

Ua iloa: Mataupu faavae o le galuega-malosi fa'amekanika – fa'afitauli ma fofo 3

Maualuga muamua (h _o) = 6 m

Maualuga mulimuli (h _t) = 0 m

Saosaoa muamua (v _o) = 0

O le fua fa'atatau o le fete'ena'iga kinetic ( _μk) = 0.4

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 ms ^-2

cos θ = 8/10

O le vaega fa'atulagaina o le mamafa = w _y= w cos θ = mg cos θ = m (10) (8/10) = m (10)(4/5) = m (40/5) = 8 m

Malosiaga masani = N = w _y= 8 m

Malosiaga o le fete'ena'iga kinetic = f _k= μ _kN = μ _kw _y= (0.4)(8 m) = 3.2 m

Manaʻomia: Saosaoa mulimuli ( _vt)

Fofo:

O le mataupu faavae o le galuega-malosi fa'amekanika:

W _nc= Δ EM

W _nc= Δ EK + Δ EP

O le suiga i le malosiaga kinetic:

ΔEK = 1/2 m (v_t² - v_o²) = 1/2 mita (v_t² - 0) = 1/2 mv_t²

Suiga i le malosiaga gafatia:

Δ EP = mg (h _t– h _o) = m (10)(0-6) = m (10)(-6) = – 60 m

Galuega e faia e ala i le malosi o le fete'ena'iga kinetic:

W _nc= – f _ks = – ( 3.2 m)(10) = – 32 m

O le faailoga to'ese e fa'ailoa mai ai o le itu o le malosi o le fete'ena'iga kinetic e fa'afeagai ma le itu o le fe'avea'i.

O le saoasaoa mulimuli (vt ₎:

W _nc= Δ EK + Δ EP

– 32 m = 1/2 mv _t² – 60 m

– 32 mita = mita (1/2 v _t² – 60)

– 32 = 1/2 v _t² – 60

– 32 + 60 = 1/2 _vt²

28 = 1/2 _vt²

2 (28) = _vt²

56 = _vt²

vt = √4.14

vt = 2 _√14ms ^-1

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3. O se poloka e see ifo i luga o se vaalele fa'api'opi'o. O le saoasaoa muamua e 0 m/s ma o le saoasaoa mulimuli e 10 ms ^-1 . Afai o le malosi o le fe'ese'esea'iga kinetic e 2 N ma le fa'avavevaveina ona o le kalave g = 10 ms ^-2 , o le a le maualuga (h)?

Ua iloa: Mataupu faavae o le galuega-malosi fa'amekanika – fa'afitauli ma fofo 5

Mamafa (m) = 1 kg

Saosaoa muamua (v _o) = 0 (totonu o le poloka)

Saosaoa mulimuli (vt ₎= 10 ms ^-1

Maualuga muamua (h _o) = h

Maualuga mulimuli (h _t) = 0

Malosiaga o le fete'ena'iga kinetic (f _k) = 2 N

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 ms ^-2

Mana'omia: Maualuga (h)

Fofo:

Galuega e faia e le malosi o le fete'ena'iga kinetic:

W _nc= – f _ks = – (2 )(15) = – 30

O le faailoga to'ese e fa'ailoa mai ai o le itu o le malosi o le fete'ena'iga kinetic e fa'afeagai ma le itu o le fe'avea'i.

O le suiga i le malosiaga kinetic:

ΔEK = 1/2 m (v_t² - v_o²) = 1/2 (1)(10² - 0) = 1/2 (10²) = 1/2 (100) = 50

Suiga i le malosiaga gafatia:

Δ EP = mg (h _t– h _o) = (1)(10)(0-h) = (10)(-h) = -10 h

O le mataupu faavae o le galuega-malosi fa'amekanika:

W _nc= Δ EK + Δ EP

– 30 = 50 – 10 itula

10 itula = 50 + 30

10 itula = 80

h = 80/10

h = 8 m

4Afai e alu ifo se poloka i se laufanua e fai si pi’o, ona….
A. O le galuega e faia e le malosi o le kalave i luga o le poloka e sili atu nai lo le suiga o le malosiaga gafatia o le poloka
B. E faʻateleina le malosi faʻainisinia
C. Ua fa'aitiitia le aofa'i o le malosiaga kinetic ma lona malosiaga gafatia
D. O le galuega e faia e le malosi o le feteʻenaʻiga e tutusa ma le suiga o le malosiaga kinetic o le poloka
fofo

E sese le A

O le galuega e faia e le malosi o le kalave i luga o le poloka e tutusa ma le suiga i le malosi gafatia o le kalave o se poloka.

E sese le B

Afai e lamolemole le va'alele laina- c , o lona uiga e tumau le malosi fa'amekanika o le poloka. A i le pito i luga o le va'alele fa'api'o ma e le'i minoi, o le malosi fa'amekanika o le poloka e tutusa ma le malosi gafatia o le kalave. O lo'o tumau pea le poloka o lea e leai se malosi fa'agaoioiga. A minoi ifo i se va'alele fa'api'o, e fa'aitiitia le maualuga o le poloka o lea e fa'aitiitia ai fo'i le malosi gafatia o le kalave. E fa'aitiitia le malosi gafatia o le kalave ona e suia i le malosi fa'agaoioiga. E ui lava ina suia le malosi gafatia o le kalave i le malosi fa'agaoioiga, ae e tumau pea le malosi fa'amekanika.

Afai e ma'a'a le va'alele fa'a'ī, e fa'aitiitia le malosi fa'ainisinia o le poloka ona o le galuega leaga e faia e le malosi o le fete'ena'iga. O le malosi fete'ena'iga o se malosiaga e le fa'asao. O le galuega e faia e se malosiaga e le fa'asao i luga o se mea e mafua ai ona fa'aitiitia le malosi fa'ainisinia o le mea.

E sa'o le C

O le va'alele fa'apito e ma'a'a o lea e iai le malosi o le fe'ese'esea'iga e lu'itauina ai le gaioiga o le poloka. O le malosi o le fe'ese'esea'iga o se malosi e le fa'asao. O le teorama o le galuega-malosi fa'ainisinia e ta'u mai ai o le galuega e faia e se malosi e le fa'asao (mo se fa'ata'ita'iga o le malosi o le fe'ese'esea'iga) e tutusa ma le suiga o le malosi fa'ainisinia. I lenei tulituliloaga, o lo'o fa'aitiitia le malosi fa'ainisinia.

O le malosiaga fa'amekanika o le poloka = le malosiaga gafatia o le kalave + le malosiaga fa'agaoioi.

E sese D.

O le galuega e faia e le malosi o le fete’ena’iga i luga o le poloka e tutusa ma le suiga o le malosiaga fa’amekanika o le poloka, ae le o le suiga o le malosiaga kinetic o le poloka. E moni o le malosi o le fete’ena’iga e lu’itauina ai le gaioiga o le poloka o lea e fa’aitiitia ai le saoasaoa o le poloka ma fa’aitiitia ai le malosiaga kinetic o le poloka. Ae ia iloa o le malosiaga kinetic o le poloka e sau mai le malosiaga gafatia o le kalave. O lea e moni ai le fai mai o le galuega e faia e le malosiaga fete’ena’iga e tutusa ma le suiga o le malosiaga fa’amekanika (e fa’aitiitia le malosiaga fa’amekanika).

O le tali sa'o o le C.

5. Ua lavea se mea i luga o se fola ma’a’a ma ua minoi mo le 3 sekone ona taofi lea. Afai o le mamafa ua iloa o le mea e 10 kalama, o le malosi o le fe’ese’esea’iga i le va o le mea ma le fola e 2 kilodyne. Fuafua le galuega e faia e le malosi o le fe’ese’esea’iga.

A. 0.18 J

B. -0.18 J

C. 0.36 J

D. -0.36 J

Ua iloa:

Vaitaimi va (t) = 3 sekone

Saosaoa mulimuli (vt ₎= 0 m/s (o loʻo malolo le mea faitino)

Mamafa o le mea faitino (m) = 10 kalama = 10/1000 kg = 1/100 kg = 0.01 kg

Malosi o fusuaga (F) = 2 kilokalama = 2 x 10 ³ dynes

Manaomia: Galuega (W) e faia e le malosi o le feteʻenaʻiga

Fofo:

Suiga o iunite o le malosi:

1 Newton = 1 x 10 ⁵ dyne

1 dyne = 1 / 10 ⁵ Newton = 1 x 10 ^-5 Newton = 10 ^-5 Newton

Malosiaga o le fete'ena'iga (F) = 2 x 10 ³ dyne = 2 x 10 ³ x 10 ^-5 Newton = 2 x 10 ^-2 Newton = 2/100 Newton = 0.02 Newton

O le teorama o le galuega-malosi fa'ainisinia e ta'u mai ai o le galuega e faia e se malosiaga e lē fa'asao i luga o se mea e tutusa ma le suiga i le malosiaga fa'ainisinia o le mea faitino.

Afai e gaoioi se mea i luga o le va'alele fa'asolo, o le malosi fa'ainisinia (ME) = le malosi gafatia o le kalave (PE) + le malosi kinetic (KE). Ae afai e gaoioi le mea i luga o se va'alele fa'alava o lea e leai se suiga i le maualuga, o le malosi fa'ainisinia = le malosi kinetic. I luga o le va'alele fa'alava, o le malosi gafatia o le kalave e leai se mea aua e leai se suiga i le maualuga.

O le malosi o le fete'ena'iga o se malosi e lē fa'asao. O le malosi o le fete'ena'iga e masani ona fa'aitiitia ai le saoasaoa o le mea ma le malosi fa'atino o le mea. E mafai ona fa'ai'uina o le galuega e faia e le malosi o le fete'ena'iga i luga o se mea e tutusa ma le fa'aitiitia o le malosi fa'ainisinia.

Fa'amatematika:

Galuega (W) = O le suiga o le malosiaga fa'amekanika (ΔEM)

Fs = ΔEP + ΔEK

Fs = mg Δh + ½ m ( _vt² – _vo² )

Fs = mg (0) + ½ m (0 ² – v _o² )

Fs = 0 + ½ m (– (v _o² ))

F s = – ½ mv _o² ———— Fua fa'atatau 1

Fa'amatalaga: F = malosi o le fete'ena'iga, d = si'itia, m = mamafa, v _o= saoasaoa muamua

E le'i iloa le fe'avea'iga (d) ma le saoasaoa muamua (v _{o ) aua e muamua fuafua le v}_opo'o le d. O le galuega e faia e le malosi o le fete'ena'iga ua fuafuaina e fa'aaoga ai se tasi o fua fa'atatau pe a uma ona iloa le v _o po'o le d.

O le fua fa'atatau o le si'itia (d) i luga o le gaioiga laina e le tutusa:

vt ₂= v _o² + 2 (-a) ^s

O le saoasaoa mulimuli (vt ₎= 0 ma le fa'avavevaveina (a) ua sainia le leaga auā ua fa'agesegese le mea faitino (ua fa'aitiitia le saoasaoa o le mea faitino).

0 = v_o² – 2 faasalalauga

v_o² = 2 faasalalauga

d = v _o² / 2 a ———— Fa'atusatusaga 2

Suia le d i le fua fa'atatau 2 i le d i le fua fa'atatau 1:

F d = – ½ mv _o²

F (v _o² /2a) = – ½ mv _o²

(F/2a) v _o² = – ½ mv _o²

F/2a = – ½ mita

F = (2)(a)(-1/2)(m)

F = – (a)(m)

a = – (F / m)

a = – 0.02 Newtons / 0.01 kilokalama

a = – 2 Newton/kilokalama

a = – 2 m/s ²

O le fua fa'atatau e fuafua ai le saoasaoa muamua (v _o) i le gaioiga laina e le tutusa:

vt = v _o+ i le —–> Saosaoa mulimuli (v _t) = 0, Fa'avavevaveina (a) = 2 m/s ₂^, va o taimi (t) = 3 sekone

0 = v _o+ (-2)(3)

0 = v _o– 6

v _o= 6 mita/sekone

Galuega (W) e faia e le malosi o le fete'ena'iga:

W = – ½ mv _o² = -1/2 (0.01)(6 ² ) = -1/2 (0.01)(36)

W = -1/2 (0.36)

W = – 0.18 Joule

O le galuega e faia e le malosi feteʻenaʻiga e saini leaga o lona uiga o le galuega e faʻaitiitia ai le malosi faʻainisinia o le mea faitino.

Afai e iloa le d e mafai ona fuafuaina le galuega e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le W = F d.

O le tali sa'o o le B.

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faitau atili

Galuega ma le malosi fa'atino - fa'afitauli ma fofo

Malosiaga o le Galuega-Kinetic :

1. O se ta'avale e 5000-kg na fa'atelevaveina mai le tulaga malolo i le 20 m/s. Fuafua le galuega mama na faia i le ta'avale.

Ua iloa:

Mamafa (m) = 5000 kg

Saosaoa muamua (v _o) = 0 m/s ( nofoaga e taofi ai le ta'avale )

Saosaoa mulimuli (vt ₎= 20 m/s

Mana'omia : feso'ota'iga

Fofo:

O le mataupu faavae o le malosi o le galuega-kinetic :

W _net= Δ EK

U _upega= ½ m (v _t² – v _o² )

W _net= galuega net

Δ EK = le suiga i le malosiaga kinetic

m = mamafa (kg),

vt = saoasaoa mulimuli (m/s) _,

v _o= saoasaoa muamua (m/s).

Feso'ota'iga:

U _upega= ½ m (v _t² – v _o² )

W _upega= ½ (5000)(20 ² – 0 ² )

W _net= (2500)(400 – 0)

W _net= (2500)(400)

W _net= 1000,000 Joule

[irp]

2. O se mea e 10-kg na fa'avavevaveina mai le 5 m/s i le 10 m/s. Fuafua le galuega mama na faia i le mea!

Ua iloa:

Mamafa (m) = 10 kg

Saosaoa muamua (v _o) = 5 m/s

Saosaoa mulimuli (vt ₎= 10 m/s

Mana'omia : feso'ota'iga

Fofo:

Feso'ota'iga:

W _net= Δ EK

U _upega= ½ m (v _t² – v _o² )

W _upega= ½ (10)(10 ² – 5 ² )

W _net= (5)(100 – 25)

W _net= (5)(75)

W _net= 375 Joule

3. O se ta'avale e 2000-kg e fa'agesegese mai le 10 m/s i le 5 m/s. O le a le galuega e faia i le ta'avale?

Ua iloa:

Mamafa o le ta'avale (m) = 2000 kg

Saosaoa muamua (v _o) = 10 m/s

Saosaoa mulimuli (vt ₎= 5 m/s

Mana'omia: feso'ota'iga

Fofo:

Feso'ota'iga:

W _net= Δ EK

U _upega= ½ m (v _t² – v _o² )

W _upega= ½ (2000)(5 ² – 10 ² )

W _net= (1000)(25 – 100)

W _net= (1000)(-75)

W _net= -75,000 Joule

O le faailoga to’ese e fa’ailoa mai ai o le itu o le si’itia e fa’afeagai ma le itu o le malosi atoa.

4. O se malosi faifai pea e 60-N ua fa'ao'o atu i luga o se mea e 10-kg le mamafa mo le 12 sekone. O le saoasaoa muamua o se mea e 6 m/s ma o le itu o le mea e agai i ai e tutusa ma le itu o le malosi.

(1) O le galuega e faia i le mea faitino e 30,240 Joules

(2) O le malosiaga fa'ai'u o le kinetic e 30,240 joules

(3) O le malosiaga e 2,520 Watt

(4) O le fa'ateleina o le malosi fa'atino o le mea faitino e 180 Joules

O fa'amatalaga sa'o ia…

Ua iloa:

Malosiaga (F) = 60 N

Vaitaimi va (t) = 12 sekone

Mamafa o le mea faitino (m) = 10 kg

Saosaoa muamua (v _o ) = 6 m/s

Mana'omia: O fa'amatalaga sa'o

Fofo:

Fa'avavevaveina o le mea faitino:

∑F = ma

60 = 10 a

a = 60 / 10 = 6 m/s ²

O le saoasaoa mulimuli:

vt = v _o + _i

vt = 6 + ₍ 6)(12)

vt = 6 + ₇₂

vt = 78 m/ _s

O le mamao na malaga ai i le 12 sekone:

s = v _o t + 1/2 i le ²

s = (6)(12) + 1/2 (6)(12) ²

s = 72 + (3)(144)

s = 72 + 432

s = 504 mita

(1) Galuega e faia i le malosi

W = F s = (60)(504) = 30,240 Joules

(2) O le malosi fa'ai'u o le kinetic

KE = 1/2 mv _t² = 1/2 (10)(78) ² = (5)(6084) = 30,420 Joules

(3) Malosiaga

P = W / t = 30,240 / 12 = 2,520 Joules/sekone

(4) O le faʻateleina o le malosi faʻatino

ΔKE = 1/2 mv _t² – 1/2 mv _o² = 1/2 m (v _t² – v _o² ) = 1/2 (10)(78 ² – 6 ² ) = 5 (6084 –36) = 5 (6048)

ΔKE = 30,240 Joule

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5. O le galuega tele e faia e ala i le numera o le mea faitino…

Malosiaga fa'a-kinetika – fa'afitauli ma fofo 1

Fofo:

Galuega fa'aputu = suiga o le malosi fa'agaoioiga

U _upega = ½ m (v _t² – v _o² )

O le galuega tele:

W ₁ = ½ (8)(4 ² – 2 ² ) = (4)(16 – 4) = (4)(12) = 48 Joules

W ₂ = ½ (8)(5 ² –3 ² ) = (4)(25 – 9) = (4)(16) = 64 Joules

W ₃ = ½ (10)(6 ² – 5 ² ) = (5)(36 – 25) = (5)(11) = 55 Joules

W ₄ = ½ (10)(4 ² – 0 ² ) = (5)(16 – 0) = (5)(16) = 80 Joules

W ₅ = ½ (20)(3 ² – 3 ² ) = (10)(9 – 9) = (10)(0) = 0 Joules

6. O se ta'avale e 4000-kg e alu i luga o se laina sa'o i le 25 m/s. Ua fa'agesegese le ta'avale ina ia 15 m/s le saoasaoa mulimuli o le ta'avale. O le a le galuega na faia i le ta'avale.

Ua iloa:

Mamafa (m) = 4000 kg

O le saoasaoa muamua (v _o ) = 25 m/s

O le saoasaoa mulimuli (vt ₎ = 15 m/s

Manaomia : Galuega ua maeʻa i le taʻavale

Fofo:

W _net = ½ m (v _t² – v _o² ) = ½(4000)(15 ² -25 ² ) = (2000)(225-625) = (2000)(-400) = -800,000 Joules = -800 kJ

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7. O se polo e 0.1-kg ua togi faalava i le saoasaoa e 6 m/s mai le maualuga e 5 mita. Afai o le faatelevaveina o le kalave e 10 m/s ² , o le a la le malosiaga kinetic o le polo i le maualuga e 2 mita.

Ua iloa: Malosiaga fa'a-kinetika – fa'afitauli ma fofo 2

Mamafa (m) = 0.1 kg

O le suiga i le maualuga (h) = 5 m – 2 m = 3 mita

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: O le malosi fa'atino i le maualuga o le 2 mita.

Fofo:

E mafai ona malamalama i le gaioiga o mea e fana e ala i le iloiloina o vaega faalava ma vaega tūsa'o o le gaioiga. O le gaioiga i le itu faalava e iloiloina o se gaioiga saoasaoa faifai pea ma le gaioiga i le itu tūsa'o e iloiloina o se gaioiga pa'ū sa'oloto po'o se gaioiga tūsa'o.

O le malosiaga fa'amekanika muamua = le malosiaga gafatia o le kalave.

PE = mgh = (0.1)(10)(3) = 3 Joules.

O le malosiaga fa'ai'u fa'amasini = le malosiaga fa'atino.

KE = 3 Joules.

8. O se ta'avale e 1000-kg e fa'avavevave mai le tulaga tu ma alu i le 5 m/s. O le a le galuega e faia e le ta'avale?

Ua iloa:

Mamafa (m) = 1000 kg

Saosaoa muamua (v _o ) = 0

Saosaoa mulimuli (vt ₎ = 5 m/s

Manaomia: Galuega (W) faia i le taavale

Fofo:

U _upega = ½ m (v _t² – v _o² )

Galuega e faia i le taavale:

W _net = ½ (1000)(5 ² – 0 ² ) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12,500 Joules

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9. O se polo e 500-kalama ua togi sa'o i luga mai le fogaeleele i se saoasaoa muamua o le 10 m/s² ^. O le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 ms ^-2 . O le a le galuega e faia e le malosi o le mamafa pe a o'o le polo i le maualuga maualuga.

Ua iloa :

Mamafa o le polo (m) = 500 kalama = 0.5 kg

Saosaoa muamua (v _o ) = 10 m/s ²

Saosaoa mulimuli (vt ₎ = 0 (saosaoa i le tulaga aupito maualuga)

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: Galuega (W) e tusa ai ma le mamafa

Fofo:

O le galuega atoa e faia e le malosi atoa i luga o se mea = o le suiga i le malosiaga fa'atino.

W _net = ΔEK = EK _t – EK _o

Wnet = ½ mv _t² – ½ mv _o² = ½ m (v _t² – v _o² )

KE _t = le malosi fa'atino mulimuli, KE _o = le malosi fa'atino muamua, m = le mamafa o le mea faitino, v _t = le saoasaoa mulimuli o le mea faitino, v _o = le saoasaoa muamua o le mea faitino.

Feso'ota'iga:

U _upega = ½ m (v _t² – v _o² ) = ½ (0.5)(0 ² – 10 ² )

W _net = (0.25)(-100) = -25 Joules

O le fa'ailoga minus e fa'ailoa mai ai o le itu o le si'itia e fa'afeagai ma le mamafa o le polo. O le itu o le polo e sa'o ma o le itu o le mamafa e sa'o.

10. O se mea e 1-kg e pa'ū sa'o ma le eseesega o le maualuga = 2.5 mita. O le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 ms ^-2 . O le a le galuega na faia i le mea?

Ua iloa:

Mamafa o le polo (m) = 1 kg

Saosaoa muamua (v _o ) = 0 m/s

Maualuga (h) = 2.5 mita

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: Galuega fa'aeletonika i le taimi o le fesiitaiga

Fofo:

Saosaoa mulimuli o le polo ( _vt )

Fuafuaina e faʻaaoga ai le fua faʻatatau o le gaioiga pa'ū saoloto. Ua iloa: Faʻavavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ² , O le suiga i le maualuga o le polo (h) = 2.5 mita. Manaʻomia: Saosaoa mulimuli.

vt _{2 =}² gh = 2(10)(2.5) = 2(25)

vt = _√2 (25)

vt ₌ 5√2

Galuega fa'aputu = le suiga i le malosiaga fa'agaoioiga

U _upega = ΔEK = ½ m (v _t² – v _o² ) = ½ (1){(5√2) ² – 0 ² }

W _net = ½ (25)(2) = 25 Joule

[irp]

11. O se mea e 2-kg e malaga i le 72 km/itula. A maeʻa ona malaga i le 400 mita, o le saoasaoa mulimuli o le mea e 144 km/itula. O le faʻavavevaveina ona o le kalave e 10 ms ^-2 . Saili le galuega mama.

Ua iloa:

Mamafa o le mea faitino (m) = 2 kg

Saosaoa muamua (v _o ) = 72 km/itula = 20 m/s

Saosaoa mulimuli (vt ₎ = 144 km/h = 40 m/s

Mamao (s) = 400 mita

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: O le feso'ota'iga

Fofo:

O le galuega fa'aputu = suiga o le malosiaga fa'a-kinetic

U _upega = ΔEK = ½ m (v _t² – v _o² ) = ½ (2)(40 ² – 20 ² }

W _net = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 Joules

12. O se mea e 2-kg e malaga i le 2 ms ^–1 . O le galuega na faia i le mea e 21 Joules. O le a le saoasaoa mulimuli o le mea.

Ua iloa:

Mamafa (m) = 2 kg

Saosaoa muamua (v _o ) = 2 m/s

Galuega (W) = 21 Joule

Manaʻomia: saoasaoa mulimuli ( _vt )

Fofo:

W _net = ΔEK

W _net = 1/2 mv _t² -1/2 mv _o²

U _upega = 1/2 m (v _t² – v _o² )

21 = 1/2 (2) (v _t² – 2 ² )

21 = ( _vt² – 2 ² )

21 = vt ₂^– 4

vt ₂ = 21 + 4 = ²⁵

vt ₌ √25

vt = 5 m/ _s

[irp]

1 3 . O se malosi faifai pea e 8 N e galue i luga o se mea faitino e 16 kg le mamafa. Afai e malolo muamua le mea faitino, ona fuafua lea o le saoasaoa o le mea faitino pe a uma ona galue le malosi i luga o le mea faitino mo le 4 sekone.

Ua iloa:

Malosiaga faifai pea (F) = 8 Newton

Mamafa o le mea faitino (m) = 16 kg

Saosaoa muamua o le mea faitino (v _o) = 0 m/s

O le malosi o le va o taimi e galue i luga o le mea faitino (t) = 4 sekone

Manaomia: O le saoasaoa mulimuli ( _vt )

Fofo:

Galuega = O le suiga i le malosiaga fa'atino

W = KE fa'ai'u – KE fa'ai'u

W = ½ mv _t² – ½ mv _o²

W = ½ mv _t² – 0

W = ½ mv _t² —— Fa'atusatusaga 1

Galuega = Malosiaga x Fesiitaiga

W = F d

W = 8 aso

Faaaoga le fua faatatau o le gaioiga laina e le tutusa i lalo e fuafua ai le fesiitaiga (d):

d = v _ot + ½ i le ²

d = si'itia, v _o= saoasaoa muamua, t = va o taimi, a = fa'avavevaveina

d = 0 + ½ i le ² = ½ i le ² —-> a = (v _t– v _o) / t = v _t/ t

d = ½ (vt _/t) t ²

^d = ½ (v _t) t

Suia le si'itia (d) i luga o le fua fa'atatau o le Galue fa'atasi ma le si'itia (d) i lenei fua fa'atatau:

W = 8 aso

W = 8(1/2)(vt ₎(t)

W = (4)(v _t)(t) —— fua fa'atatau 2

Fua fa'atatau 1 = Fua fa'atatau 2

W = W

½ mv _t² = (4)(v _t)(t)

½ mv _t= (4)(t)

½ (16)(vt ₎= 4(4)

8 vt ₌16

vt ₌16 / 8

vt = ₂mita/sekone

14. Ina ia faʻateleina le saoasaoa o se mea i le 2 taimi o le saoasaoa muamua, fuafua le galuega e manaʻomia i le faagasologa…

Ua iloa:

Mamafa o le mea faitino (m) = 1 kg

Saosaoa muamua (v _o) = 1 m/s

Saosaoa mulimuli (vt ₎= 2 x saoasaoa muamua = 2 x 1 = 2 m/s

Sailia: Galuega

Fofo:

O le malosiaga kinetic muamua:

KE amataga = ½ mv _o² = ½ (1)(1) ² = ½ (1)(1) = ½ (1) = 0.5

O le malosiaga kinetic mulimuli pe a faaluaina le saoasaoa o le mea faitino nai lo lona saoasaoa muamua:

I le faaiuga = ½ mv _t² = ½ (1)(2) ² = ½ (4) = 2

Teorama o le malosi o le galuega-kinetic:

Galuega = O le suiga i le malosiaga fa'atino

Galuega = Le malosi fa'atino mulimuli– le malosi fa'atino muamua

Galuega = 2 – 0.5

Galuega = 1.5

O le malosiaga kinetic muamua = 0.5

Galuega = 3 x 0.5 = 1.5

E manaʻomia le galuega e 3 taimi o lona malosi kinetic muamua.

15. O se taavale e 1500 kg le mamafa o loʻo gaoioi i le saoasaoa e 36 km/itula i luga o se auala lamolemole ma faʻalava. Na faʻatelevaveina le taavale i le 72 km/itula. Fuafua le galuega e manaʻomia e faʻatelevave ai le taavale.

Ua iloa:

Mamafa o le ta'avale (m) = 1500 kg

Saosaoa muamua o le taavale (v _o) = 36 km/itula = 36,000 mita / 3600 sekone = 10 mita/sekone

Saosaoa mulimuli o le taavale (vt ₎= 72 km/itula = 72,000 mita / 3600 sekone = 20 mita/sekone

Manaomia: Galuega e manaʻomia e faʻavavevave ai le taʻavale

Fofo:

Teorama o le malosi o le galuega-kinetic:

W = EK fa'ai'u – EK fa'amuamua

W = ½ mv _t² – ½ mv _o² = ½ m (v _t² –v _o² )

W = ½ (1500)(20 ² – 10 ² )

W = ½ (1500)(400 – 100)

W = ½ (1500)(300)

W = (1500)(150)

W = 225,000 Joules

16. O se mea e mamafa e 2 kg na muamua gaoioi i le saoasaoa o le 72 km/h ^-1 . A maeʻa ona gaoioi i se auala saʻo faalava e oʻo atu i le 400 m, o le saoasaoa o le mea e 144 km/h ^-1 . Fuafua le aofaʻi o galuega i luga o le mea.

Ua iloa:

Mamafa o le mea faitino (m) = 2 kg

Saosaoa muamua (v _o) = 72 km/itula = 72,000 mita / 3600 sekone = 20 m/s

Saosaoa mulimuli (vt ₎= 144 km/itula = 144,000 mita / 3600 sekone = 40 m/s

Fe'avea'i o le mea faitino = 400 mita

Manaomia: Galuega fa'aputu i luga o le mea faitino

Fofo:

O le teorama o le galuega-kenisi malosi e taʻu mai ai e tutusa lava le galue o le galuega mama i luga o se mea e pei o le suiga o le malosi kinisi o le mea faitino.

W net = I le fa'ai'uga – I le amataga

W net = ½ mv _t² – ½ mv _o²

U upega = ½ m (v _t² – v _o² )

W upega = ½ (2)(40 ² – 20 ² )

W net = 1600 – 400

W net = 1200 Joule

Faʻamatalaga:

W = Galuega, KE = malosiaga fa'atino

Malosiaga Kinetic

17. O se pulufana e 10-kalama o loʻo gaoioi i le saoasaoa e 100 m/s e le suia. O le a le malosi faʻatino (kinetic energy) o le pulufana.

Ua iloa:

Mamafa o le pulufana (m) = 10 kalama = 10/1000 kilokalama = 1/100 kilokalama = 0.01 kilokalama

Saosaoa o le pulufana (v) = 100 mita/sekone

Manaomia: Malosiaga kinetic

Fofo:

KE = 1/2 mv ²

KE = 1/2 (0,01 kg)(100 m/s) ²

KE = 1/2 (0,01 kilokalama)(10.000 m ² /s ² )

KE = (0,01 kilokalama)(5000 m ² /s ² )

KE = 50 kg ^m² / ^s²

KE = 50 Joule

[wpdm_package id='1191′]

faitau atili

Galuega e faia i le malosi - faʻafitauli ma fofo

1. Ua tosoina e se tagata se poloka e 2 m i luga o se fogaeleele faalava i se malosi e le suia F = 20 N. Fuafua le galuega na faia e le malosi F o loʻo faʻatinoina i luga o le poloka.

Galuega e faia i le malosi - faʻafitauli ma fofo 1

Ua iloa:

Malosiaga (F) = 20 N

Fe'avea'iga (s) = 2 m

Tulimanu (θ ) = 0

Sailia : Galuega (W)

Fofo:

W = F d cos θ = (20)(2)(cos 0) = (20)(2)(1) = 40 Joules

[irp]

2. O se malosiaga F = 10 N o loʻo faʻatinoina i luga o se pusa e 1 m i luga o se fogaeleele faalava. O le malosiaga e galue i se tulimanu e 30 ^o e pei ona faʻaalia i le ata o loʻo i lalo. Fuafua le galuega na faia e le malosiaga F!

Galuega e faia i le malosi - faʻafitauli ma fofo 2

Ua iloa :

Malosiaga (F) = 10 N

O le malosi faalava (F _x) = F cos 30 ^o = (10)(0.5√3) = 5√3 N

Fe'avea'iga (d) = 1 mita

Sailia : Galuega (W)?

Tali :

W = F _xd = (5√3)(1) = 5√3 Joules

3. E pa'ū sa'oloto se tino mai le tulaga malolo, mai le maualuga e 2 m. Afai o le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 m/s ² , fuafua le galuega e faia e le malosi o le kalave!

Ua iloa:

Mamafa o le mea faitino (m) = 1 kg

Maualuga (h) = 2 mita

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Manaomia: Galuega e faia e le malosi o le kalave (W)

Fofo:

W = F d = wh = mgh

W = (1)(10)(2) = 20 Joule

W = galuega, F = malosi, d = mamao, w = mamafa , h = maualuga, m = mamafa, g = fa'avavevaveina ona o le kalave.

[irp]

4. O se mea e 1-kg ua fa'apipi'i i se spring o lea ua fa'aloaloa i le 2 cm. Afai o le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 m/s ² , fuafua (a) le tumau o le spring (b) galuega e faia e le malosi o le spring i luga o le mea

Ua iloa:

Mamafa (m) = 1 kg

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m/s ²

Fa'aloloa (x) = 2 cm = 0.02 m

Mamafa (w) = mg = (1 kg)(10 m/s ² ) = 10 kg m/s ² = 10 N

Manaomia: Tumau o le tautotogo ma le galuega e faia e le malosi o le tautotogo

Fofo:

(a) Fa'aauau pea o le tautotogo

Fua fa'atatau o le tulafono a Hooke :

F = k-x.

k = F / x = w / x = mg / x

k = (1)(10) / 0.02 = 10 / 0.02

k = 500 N/m

(b) galuega e faia e le malosi o le tautotogo

W = – ½ kx ²

W = – ½ (500)(0.02) ²

W = – (250)(0.0004)

W = -0.1 Joule

O le faailoga to’ese e fa’ailoa mai ai o le itu o le malosi o le spring e fa’afeagai ma le itu o le fe’avea’i o le mea faitino.

[irp]

5. O le malosi F = 10 N e fa'avavevaveina ai se pusa i luga o se si'itia e 2 m. O le fola e ma'a'a ma e fa'atino ai le malosi fe'ese'esea'i F _k= 2 N. Fuafua le galuega mama na faia i luga o le pusa.

Galuega e faia i le malosi - faʻafitauli ma fofo 3

Ua iloa:

Malosiaga (F) = 10 N

Malosiaga o le fete'ena'iga kinetic (F _k) = 2 N

Fesiitaiga (d) = 2 m

Manaomia: Fesootaiga (W _net)

Fofo:

Galuega na faia e le malosi F:

W ₁= F d cos 0 = (10)(2)(1) = 20 Joules

Galuega e faia e ala i le malosi o le fete'ena'iga kinetic (F _k):

W ₂= F _kd = (2)(2)(cos 180) = (2)(2)(-1) = -4 Joules

Feso'ota'iga:

W _net= W ₁– W ₂

W _net= 20 – 4

W _net= 16 Joule

6. O le a le galuega na faia e le malosi F i luga o le poloka.

Ua iloa: Galuega e faia i le malosi - faʻafitauli ma fofo 1

Malosiaga (F) = 12 Newton

Fe'avea'iga (d) = 4 mita

Sailia: Galuega (W)

Fofo:

W = F d = (12 Newton)(4 mita) = 48 N m = 48 Joules

[irp]

7. O se poloka ua tuleia e se malosi e 200 N. O le si'itia o le poloka e 2 mita. O le a le galuega na faia i le poloka?

Ua iloa:

Malosiaga (F) = 200 Newton

Fe'avea'iga (d) = 2 mita

Sailia: Galuega (W)

Fofo:

Galuega:

W = Fs

W = (200 Newton)(2 mita)

W = 400 Nm

W = 400 Joule

8. E manaʻo le avetaavale o le taavale sedan e paka lana taavale i le 0.5 m tonu lava i luma o le loli lea e 10 m le mamao mai le tulaga o le taavale sedan. O le a le galuega e manaʻomia e le taavale sedan?

Ua iloa: Galuega e faia i le malosi - faʻafitauli ma fofo 2

Fe'avea'iga (d) = 10 mita – 0.5 mita = 9.5 mita

Malosiaga (F) = 50 Newton

Sailia: Galuega (W)

Fofo:

W = Fs

W = (50 Newton)(9.5 mita)

W = 475 Nm

W = 475 Joule

[irp]

Galuega e faia i le malosi - faʻafitauli ma fofo 3

O le galuega na faia e Tom ma Jerry ina ia mafai ai e le taavale ona gaoioi i le mamao e 4 mita. O malosiaga na faʻaalia e Tom ma Jerry e 50 N ma le 70 N.

Ua iloa:

Fe'avea'iga (s) = 4 mita

Malosiaga atoa (F) = 50 Niutoni + 70 Niutoni = 120 Niutoni

Sailia: Galuega (W)

Fofo:

W = Fs = (120 Newton)(4 mita) = 480 N m = 480 Joules

10. Ua toso e se avetaavale se taavale ina ia minoi le taavale i le mamao e 1000 cm. O le a le galuega ua faia i le taavale?

Ua iloa: Galuega e faia i le malosi - faʻafitauli ma fofo 4

Malosiaga (F) = 250 Newton

Fesiitaiga (s) = 1000 cm = 1000/100 mita = 10 mita

Sailia: Galuega (W)

Fofo:

W = Fs = (250 Newton)(10 mita) = 2500 N m = 2500 Joules

11. E faʻavae i le ata o loʻo i lalo, afai o le galuega e faia e le malosi atoa e 375 Joules, fuafua le fesiitaiga o le mea faitino.

Galuega e faia i le malosi - faʻafitauli ma fofo 11

Ua iloa:

Galuega (W) = 375 Joule

Ole malosi ole ( ΣF) = 40 N + 10 N – 25 N = 25 Newtons ( taumatau )

Sailia: Fesiitaiga ( d )

Fofo:

O le fua fa'atatau o le galuega:

W = Fs

Fe'avea'iga o le mea faitino:

d = W / F = 375 Joules / 25 Newtons

d = 15 mita s

12. O gaoioiga o loʻo i lalo e le aoga o …

A. Toso se mea i se mamao e oo atu i le 10 mita

B. Tulei se taavale se'ia minoi

C. Tulei se puipui

D. Na toso se pusa

Fofo:

O le fua fa'atatau o le galuega:

W = ΣF s

W = galuega , F = malosi , d = fesiitaiga

E faʻavae i luga o le fua faʻatatau o loʻo i luga, o le galuega e faia i le malosi ma e iai se fesiitaiga.

O le tali sa'o o le C.

1 3 . Ua tulei e Andrew se mea faitino i le malosi e 20 N o lea ua gaoioi ai le mea faitino i se gaioiga faataamilomilo ma se radius e 7 mita. Fuafua le galuega na faia e Andrew mo le gaioiga faataamilomilo faalua.

A. 0 Joules

B. 1400 Joules

C. 1540 Joules

D. 1760 Joules

Fofo:

Afai e tulei e le tagata le nofoa faataavalevale mo ni gaioiga faataamilo faalua, ona toe foi lea o le tagata ma le nofoa faataavalevale i le tulaga muamua, o lea e selo le si'itia o le tagata.

Fesiitaiga = 0 o lea la o le galuega = 0.

O le tali saʻo o le A.

14. Ua tulei e se tasi se mea i luga o le fola i le malosi e 350 N. E fa'atino e le fola le malosi o le fe'ese'esea'iga e 70 N. Fuafua le galuega na faia i le malosi e fa'agaoioi ai le mea i le mamao e o'o atu i le 6 mita.

A. 45 J

B. 72 J

C. 1680 J

D. 2580 J

Ua iloa:

O le malosi o le tulei (F) = 350 Newtons

Malosiaga o le fete'ena'iga (F _fric) = 70 Newtons

Fe'avea'i o le mea faitino = 6 mita

Sailia: Galuega (W)

Fofo:

E lua malosiaga e fa'atino i le mea faitino, o le malosiaga tulei (F) ma le malosiaga fe'ese'esea'i (F _fric). E tutusa le itu o le malosiaga tulei ma le tulaga o le fe'ese'esea'iga o le mea faitino auā e faia e le malosiaga tulei se galuega lelei. I le isi itu, o le malosiaga fe'ese'esea'i e fa'afeagai le itu ma le tulaga o le fe'ese'esea'iga o le mea faitino ina ia faia ai e le malosiaga fe'ese'esea'i se galuega leaga.

Galuega e faia e ala i le tulei malosi:

W = F d = (350 Newton)(6 mita) = 2100 Newton-mita = 2100 Joules

Galuega e faia e le malosi o le feteʻenaʻiga:

W = – (F _fric)(s) = – (70 Newton)(6 mita) = – 420 Newton-mita = – 420 Joules

O le feso'ota'iga:

W net = 2100 Joules – 420 Joules

W net = 1680 Joule

O le tali sa'o o le C.

15. O se mea faitino ua tuleia e se malosi faalava e 14 Newtons i luga o se fola ma’a’a faatasi ai ma se malosi fe’ese’esea’iga e 10 Newtons. Fuafua le galuega atoa o le fe’avea’iina o le mea faitino i le mamao e 8 mita.

A. 0.5 Joules

B. 3 Joules

C. 32 Joules

D. 192 Joules

Ua iloa:

Malosiaga tulei (F) = 14 Newton

Malosiaga o le fete'ena'iga (F _fric) = 10 Newtons

Fe'avea'i o le mea faitino (d) = 8 mita

Sailia: Galuega (W)

Fofo:

E lua malosiaga e galulue i luga o se mea faitino, o le malosiaga tulei (F) ma le malosiaga feteʻenaʻi (F _fric).

E tutusa le itu o le malosi tulei ma le siitia o le mea faitino ina ia faia ai e le malosi tulei se galuega lelei. I le isi itu, o le malosi fete’ena’i e fa’afeagai le itu ma le siitia o le mea faitino ina ia faia ai e le malosi fete’ena’i se galuega leaga.

Galuega e faia e ala i le tulei malosi:

W = F s = (14 Newton)(8 mita) = 112 Newton mita = 112 Joules

Galuega e faia e le malosi o le feteʻenaʻiga:

W = – (F _fric)(s) = – (10 Newton)(8 mita) = – 80 Newton mita = – 80 Joules

O le feso'ota'iga:

W net = 112 Joules – 80 Joules

W net = 32 Joule

O le tali sa'o o le C.

16. Fuafua le galuega fa'aputu e fa'atatau i le ata o lo'o i lalo.

A. 360 Joules galue

B. 450 Joules

C. 600 Joules

D. 750 Joules

Fofo:

Galuega = Malosiaga (F) x si'itia (d)

Galuega = Eria o le tafatolu 1 + eria o le tafatolu + eria o le tafatolu 2

Work = 1/2(40-0)(3-0) + (40-0)(9-3) + 1/2(40-0)(12-9)

Galuega = 1/2(40)(3) + (40)(6) + 1/2(40)(3)

Galuega = (20)(3) + 240 + (20)(3)

Galuega = 60 + 240 + 60

Galuega = 360 Joule

O le tali saʻo o le A.

17. O se fasi laau e 60 cm le umi ua fa'apipi'i sa'o i le eleele. Ua taia le laau i se samala e 10-kg mai le maualuga e 40 cm i luga a'e o le pito i luga o le laau. Afai o le averesi o le malosi tete'e o le eleele e 2 x 103 N ^ma o le fa'avavevaveina ona o le kalave e 10 m/s2 ^, o lona uiga o le a ulu atoa le laau i le eleele pe a uma ona…. taia.

A. 4

B. 16

C. 28

D. 30

Ua iloa:

Mamafa o le samala (m) = 10 kg

Fa'avavevave ona o le kalave (g) = 10 m ^/ s2

Mamafa o le samala (w) = mg = (10)(10) = 100 kg m/s ²

Se'e ese o le samala a'o le'i taia le laupapa (d) = 40 cm = 0.4 mita

O le tete'e o le la'au (F) = 2 x 103 ^N = 2000 N

Umi o le la'au (s) = 60 cm = 0.6 mita

Manaomia: O le a ulu atoa le laupapa i le eleele pe a uma ona…. pa'i.

Fofo:

O le galuega e fai i le samala pe a minoi le samala i le mamao e 0.4 mita e faapea:

W = F d = ws = (100 N)(0.4 m) = 40 Nm = 40 Joules

Galuega e faia e le malosi tete'e o le eleele:

W = F d = (2000 N)(0.6 m) = 1200 Nm = 1200 Joules

O le a ulu atoa le fafie i le eleele pe a uma ona…. pa'i.

1200 Joules / 40 Joules = 30

Ole tali sa'o ole D.

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faitau atili

Tulafono a Kepler – faʻafitauli ma fofo

1. O le mamao o le Lalolagi mai le La e 149.6 x 106 ^km ma o le vaitaimi o le taamilosaga a le Lalolagi e 1 tausaga. Fuafua le T ² / r ³

Ua iloa:

T = 1 tausaga, r = 149.6 x 10 ⁶ km

Mana'omia : T ² / r ³ = … ?

Tali :

k = T² /r³= 1² / (149.6 x 10)⁶)³ = 1 / (3348071.9 x 10¹⁸) = 2.98 x 10^-25tausaga²/ km³

[irp]

2. Fa'atumauina Lautele (G) = 6.67 x 10 ^-11 Nm² /kg² ^ma^le 1.99 x ^10⁻¹ kg a le La.

Tulafono a Kepler – faʻafitauli ma fofo 2

[irp]

3. O le mamao averesi o le Lalolagi mai le La e 149.6 x 10 ⁶ km ma o le mamao averesi o Mekuri mai le La e 57.9 x 10 ⁶ km. O le vaitaimi o le taamilosaga a le Lalolagi e 1 le tausaga, o le a le vaitaimi o le taamilosaga a Mekuri?

Ua iloa:

r o le Lalolagi = 149.6 x 10 ⁶ km

r o le mekuri = 57.9 x 10 ⁶ km

T o le Lalolagi = 1 tausaga

Sailia: T o le mekuri?

Fofo:

Tulafono a Kepler – faʻafitauli ma fofo 3

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faitau atili

Satelite Geosynchronous - faʻafitauli ma fofo

1. O le a le maualuga o se satelite geosynchronous i luga a'e o le fogaeleele?

G = tumau lautele = 6.67 x 10 ^-11 N m ² /kg ²

M = mamafa o le Lalolagi = 5.97 x ¹⁰²⁴ kg

T = 24 itula = 24 (3600 sekone) = 86,400 sekone = 8.64 x 10 ⁴ sekone

fofo

Satelite Geosynchronous - faʻafitauli ma fofo 1

Maualuga o le satelite i luga a'e o le fogaeleele = 4.22 x 10 ⁷ m = 4.22 x 10 ⁴ km = 42,200 km

Maualuga o le satelite i luga a'e o le fogaeleele = 6.38 x 10 ⁶ m = 6.38 x 10 ³ km = 6380 km

Maualuga o le satelite i luga aʻe o le fogaeleele = mamao o le satelite mai le ogatotonu o le Lalolagi – le faataamilosaga o le Lalolagi

O le maualuga o le satelite i luga a'e o le fogaeleele = 42,200 km – 6380 km

O le maualuga o le satelite i luga a'e o le fogaeleele = 35,820 km

[irp]

2. O le a le saoasaoa o se satelite geosynchronous?

Fa'atumauina lautele (G) = 6.67 x 10 ^-11 N ^m² / ^kg²

Mamafa o le Lalolagi (m _E) = 5.97 x ¹⁰²⁴ kg

O le mamao i le va o le satelite ma le ogatotonu o le Lalolagi (r) = 4.22 x ¹⁰⁷ m

fofo

Satelite Geosynchronous - faʻafitauli ma fofo 2

pe fa'aaoga lenei fua fa'atatau

Satelite Geosynchronous - faʻafitauli ma fofo 3

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faitau atili

Tulafono a Newton o le kalave lautele - faʻafitauli ma fofo

1. O le mamao i le va o se tagata e 40-kg ma se tagata e 30-kg e 2 m. O le a le tele o le malosi o le kalave e faʻaalia e le tasi i le isi. Universal constant = 6.67 x 10 ^-11 N ^m² / ^kg²

Ua iloa:

m1 = 40 kg, m2 _{= 30 kg, r}⁼ 2 m, G = 6.67 x 10 ^-11 N ^m2_/kg2

Mana'omia: le tele o le malosi o le kalave (F)?

Fofo:

Tulafono a Newton o le kalave lautele – faʻafitauli ma fofo 1

[irp]

2. O le mamao i le va o le Lalolagi ma le Masina (r) e 3.84 x 108 ^m . O le a le tele o le malosi o le kalave e faʻaalia e le tasi i le isi?

Ua iloa:

Mamafa o le Lalolagi (m _E) = 5.97 x ¹⁰²⁴ kg

Mamafa o le masina (m _M) = 7.35 x ¹⁰²² kg

O le mamao i le va o le ogatotonu o le Lalolagi ma le ogatotonu o le Masina (r) = 3.84 x ¹⁰⁸ m

Fa'atumauina lautele (G) = 6.67 x 10 ^-11 N m ² / kg ²

Mana'omia: Le tele o le malosi o le kalave (F)

Fofo:

Tulafono a Newton o le kalave lautele – faʻafitauli ma fofo 2

[irp]

3. O le a le mamao mai le Lalolagi, o le tele o le malosi o le kalave o le lalolagi ma le masina e leai?

Ua iloa:

Mamafa o le Lalolagi = 5.97 x ¹⁰²⁴ kg

Mamafa o le masina = 7.35 x ¹⁰²² kg

O le mamao i le va o le ogatotonu o le Lalolagi ma le ogatotonu o le Masina (r) = 3.84 x 108 ^m.

Fa'atumauina lautele ( G) = 6.67 x 10 ^-11 N ^m² / ^kg²

Manaomia: mamao mai le Lalolagi

Fofo:

Tulafono a Newton o le kalave lautele – faʻafitauli ma fofo 3

E leai se malosi atoa o le kalave.

Tulafono a Newton o le kalave lautele – faʻafitauli ma fofo 4

Faaaoga le fua fa'atatau fa'atafafā:

A = – 6.35

B = – 7.68 x 10 ⁸

C = 87.76 x 10 ^-14

Tulafono a Newton o le kalave lautele – faʻafitauli ma fofo 5

[wpdm_package id='955′]

faitau atili