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 _t ² – v _o ² )

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 _t ² – v _o ² )

W _upega = ½ (5000)(20 ² – 0 ² )

W _net = (2500)(400 – 0)

W _net = (2500)(400)

W _net = 1000,000 Joule

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 _t ² – v _o ² )

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 _t ² – v _o ² )

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 _t ² = 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 _t ² – 1/2 mv _o ² = 1/2 m (v _t ² – v _o ² ) = 1/2 (10)(78 ² – 6 ² ) = 5 (6084 –36) = 5 (6048)

ΔKE = 30,240 Joule

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

Fofo:

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

U _upega = ½ m (v _t ² – v _o ² )

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 _t ² – v _o ² ) = ½(4000)(15 ² -25 ² ) = (2000)(225-625) = (2000)(-400) = -800,000 Joules = -800 kJ

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:

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 _t ² – v _o ² )

Galuega e faia i le taavale:

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

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 _t ² – ½ mv _o ² = ½ m (v _t ² – v _o ² )

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 _t ² – v _o ² ) = 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 _t ² – v _o ² ) = ½ (1){(5√2) ² – 0 ² }

W _net = ½ (25)(2) = 25 Joule

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 _t ² – v _o ² ) = 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 _t ² -1/2 mv _o ²

U _upega = 1/2 m (v _t ² – v _o ² )

21 = 1/2 (2) (v _t ² – 2 ² )

21 = ( _vt ² – 2 ² )

21 = vt ₂ ^– 4

vt ₂ = 21 + 4 = ²⁵

vt ₌ √25

vt = 5 m/ _s

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 _t ² – ½ mv _o ²

W = ½ mv _t ² – 0

W = ½ mv _t ² —— 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 _o t + 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 _t ² = (4)(v _t )(t)

½ mv _t = (4)(t)

½ (16)(vt ₎ = 4(4)

8 vt ₌ 16

vt ₌ 16 / 8

vt = ₂ mita/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 _o ² = 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 _t ² = 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 _t ² – ½ mv _o ² = ½ m (v _t ² –v _o ² )

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 _t ² – ½ mv _o ²

U upega = ½ m (v _t ² – v _o ² )

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

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1. Galuega e faia e ala i le malosi, faʻafitauli ma fofo
2. Fa'afitauli ma fofo o le malosi o le galuega-kinetic
3. O mataupu faavae o le galuega-malosi fa'amekanika, fa'afitauli ma fofo
4. Fa'afitauli ma fofo o le malosiaga o le kalave
5. Malosiaga gafatia o faʻafitauli ma fofo o le spring elastic
6. Fa'afitauli ma fofo o le eletise
7. Fa'aaogāina o le fa'asaoina o le malosi fa'amekanika mo le gaioiga o le pa'ū saoloto
8. Fa'aaogāina o le fa'asaoina o le malosi fa'amekanika mo le gaioiga i luga ma lalo i le gaioiga pa'ū saoloto
9. Fa'aaogāina o le fa'asaoina o le malosi fa'amekanika mo le gaioiga i luga o se fogaeleele pi'o
10. Fa'aaogāina o le fa'asaoina o le malosi fa'amekanika mo le gaioiga i luga o se va'alele fa'api'opi'o
11. Fa'aaogāina o le fa'asaoina o le malosi fa'amekanika mo le gaioiga o mea fa'apipi'i