Примена закона очувања механичке енергије за вертикално кретање у слободном паду – проблеми и решења

1. Особа баца камен масе 1 кг навише брзином од 2 м/с док стоји на ивици литице тако да камен може да падне на подножје литице 40 метара ниже. Колика је кинетичка енергија камена на 10 метара изнад тла? Убрзање гравитације g = 10 м/ ^с².

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 2 m/s

Промена висине = 40 – 10 = 30 метара

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се: кинетичка енергија камена на 10 метара изнад земље

Решење:

Почетна механичка енергија

Почетна гравитациона потенцијална енергија (EP) = mgh = (1)(10)(30) = 300 џула

Почетна кинетичка енергија (KE) = ½ mv _o ² = ½ (1)(2) ² = ½ (4) = 2 џула

Почетна механичка енергија = почетна гравитациона потенцијална енергија + почетна кинетичка енергија = 300 + 2 = 302 џула.

Коначна механичка енергија

Коначна механичка енергија = коначна кинетичка енергија = почетна гравитациона потенцијална енергија + почетна кинетичка енергија = 300 + 2 = 302 џула.

2. Особа баца предмет масе 1 кг навише у ваздух почетном брзином од 10 m/s. Одредити (а) гравитациону потенцијалну енергију на максималној висини (б) максималну висину.

Убрзање гравитације је 10 m/ ^s²

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 10 m/s

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се : гравитациона потенцијална енергија на максималној висини и максимална висина

Решење:

(а) гравитациона потенцијална енергија на максималној висини

Почетна механичка енергија:

Почетна механичка енергија (ME) = почетна кинетичка енергија (KE) = ½ mv _o ² = ½ (1)(10) ² = ½ (100) = 50 џула.

Коначна механичка енергија:

Коначна механичка енергија (ME) = гравитациона потенцијална енергија (PE)

Принцип очувања механичке енергије:

Почетна механичка енергија = коначна механичка енергија

КЕ = ПЕ

50 = ПЕ

Гравитациона потенцијална енергија је 50 џула.

(б) Максимална висина

ПЕ = мгх

50 = (1)(10) h

50 = 10 сати

h = 50 / 10 = 5 метара

Максимална висина је 5 метара изнад земље.

[впдм_пацкаге ид = '1174 ′]

1. Проблеми и решења посла обављеног силом
2. Проблеми са радом и кинетичком енергијом и решења
3. Проблеми и решења принципа радно-механичке енергије
4. Проблеми и решења гравитационе потенцијалне енергије
5. Потенцијална енергија проблема са еластичним опругама и решења
6. Проблеми са напајањем и решења
7. Примена одржања механичке енергије за кретање слободним падом
8. Примена одржања механичке енергије за кретање горе-доле у ​​слободном паду
9. Примена закона очувања механичке енергије за кретање по закривљеној површини
10. Примена закона очувања механичке енергије за кретање по нагнутој равни
11. Примена одржања механичке енергије за кретање пројектила