Физика

1. Тело масе 1 кг пада слободно из стања мировања, са висине од 80 м. Убрзање гравитације је 10 м/с² ^. Колика је кинетичка енергија када тело удари о тло?

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Висина (в) = 80 м

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражена: кинетичка енергија када тело удари о тло

Решење:

Почетна механичка енергија (ME _o ) = гравитациона потенцијална енергија (PE)

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

Коначна механичка енергија (M E _t ) = кинетичка енергија ( KE )

Принцип очувања механичке енергије :

М Е _о = М Е _т

П Е = К Е

800 = К Е

Коначна кинетичка енергија је 800 џула.

2. Тело масе 4 кг слободно пада из стања мировања, са висине од 10 м. Убрзање гравитације је 10 мс ^–2 . Колика је кинетичка енергија и брзина на 5 метара изнад тла?

Познато:

Промена висине (h) = 10 – 5 = 5 метара s

Маса (m) = 4 kg

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се: Кинетичка енергија на 5 метара изнад тла и брзина на 5 метара изнад тла

Решење:

(а) Кинетичка енергија на 5 метара изнад земље

Почетна механичка енергија (MEo ) ₌ гравитациона потенцијална енергија ( Pe )

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

Коначна механичка енергија (EM _t ) = кинетичка енергија (EK)

М Е _т = К Е

Принцип очувања механичке енергије каже да је почетна механичка енергија = коначна механичка енергија.

М Е _о = М Е _т

200 = К Е

Кинетичка енергија на 5 метара изнад земље је 200 џула.

(б) брзина на 5 метара изнад тла

Почетна механичка енергија ( MEo ) ₌ коначна механичка енергија ( MEt ₎

П Е = К Е

200 = ½ ^mv²

2(200) / 4 = ^v2

100 = v ²

v = √100

v = 10 m/s

Брзина тела на висини од 5 метара изнад тла је 10 m/s.

3. Манго слободно пада из стања мировања, са висине од 2 метра. Убрзање гравитације је 10 ms ^–2 . Одредити брзину манга када удари о тло.

Познато:

Висина (h) = 2 метара s

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се: брзина манга када удари о тло.

Решење:

Почетна механичка енергија (MEo ) ₌ гравитациона потенцијална енергија ( Pe )

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

Коначна механичка енергија (M E _t ) = кинетичка енергија ( KE )

М Е _т = К Е = ½ мв ²

Принцип одржања механичке енергије каже да је почетна механичка енергија = коначна механичка енергија.

М Е _о = М Е _т

20 m = ½ ^mv²

20 = ½ према ²

2(20) = ^v2

40 = v ²

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 м/ с

[впдм_пацкаге ид = '1166 ′]

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

opširnije

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

opširnije

1. Маса од 2 кг је причвршћена за опругу. Ако је издужење опруге 4 цм, одредите потенцијалну енергију еластичне опруге . Убрзање гравитације је 10 м/ ^с².

Познато:

Маса (m) = 2 kg

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тежина (w) = mg = (2)(10) = 20 N

Издужење (x) = 4 цм = 0.04 м

Тражи се: Потенцијална енергија еластичне опруге

Решење:

Формула Хуковог закона :

F = kx

F = сила, k = константа опруге, x = промена дужине опруге

Константа опруге:

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

Потенцијална енергија еластичне опруге:

ПЕ = ½ кк ² = ½ (500) (0.04) ² = (250) (0.0016) = 0.4 џула

Алтернативно решење:

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

w = тежина, m ​​= маса, x = промена дужине опруге

ПЕ = ½ (2) (10) (0.04) = (10) (0.04) = 0.4 џула.

2. Издужење опруге истегнуте силом F = 50 N је 10 cm. Колика је потенцијална енергија еластичне опруге ако је издужење опруге 12 cm?

Познато:

Издужење (x) = 10 цм = 0.1 м

Сила (F) = 50 N

Тражи се : Потенцијална енергија еластичне опруге

Решење:

Константа опруге:

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

Потенцијална енергија еластичне опруге ако је издужење опруге 12 цм:

ПЕ = ½ кк ² = ½ (500) (0.12) ² = (250) (0.0144) = 3.6 џула.

3. График зависности F од x приказан је на слици испод. Колика је потенцијална енергија еластичне опруге, ако је издужење опруге 10 цм.

Познато:

Сила (F) = 5 N

Издужење опруге (x) = 2 цм = 0.02 м

Тражи се: Потенцијална енергија еластичне опруге ако је издужење опруге 0.1 м.

Решење:

Константа опруге:

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

Потенцијална енергија еластичне опруге ако је издужење опруге 0.1 м:

ПЕ = ½ кк ² = ½ (250) (0.1) ² = (125) (0.01) = 1.25 џула.

4. Спортиста скаче на опружни предмет тежине 500 N, при чему се опруга скраћује за 4 цм. Одредити количину потенцијалне енергије која треба да делује на спортисту.

A. 20 џула

Б. 10 џула

C. 5 џула

D. 2 џула

Познато:

Сила (F) = 500 N

Промена дужине опруге (Δx) = 4 цм = 0.04 м

Тражи се: Потенцијална енергија пролећа

Решење:

Израчунајте еластичну константу опруге користећи једначину Хуковог закона:

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

Еластична потенцијална енергија опруге:

ПЕ = ½ к Δк ² = ½ (12500) (0.04) ² = (6250) (0.0016)

PE = 10 џула

Тачан одговор је Б.

5. Дужина опруге масе 500 грама се повећава за 5 цм. Одредити њену константу и потенцијалну енергију.

Познато:

Маса објекта (m) = 500 грама = (500/1000) kg = 5/10 kg = 0.5 kg

Убрзање (g) = 10 m/ ^s²

Тежина објекта (w) = mg = (0.5 kg)(10 m/s² ⁾ = 5 kg m/s² ⁼ 5 Њутна

Промена дужине опруге (Δx) = 5 цм = 0.05 м

Тражи се: константа опруге (k) и потенцијална енергија (PE)

Решење:

Прво, израчунајте константу опруге користећи једначину Хуковог закона:

k = w / Δx = 5 N / 0.05 m = 100 N/m

Потенцијална еластичност опруге:

ПЕ = ½ к Δк ² = ½ (100) (0.05) ² = (50) (0.0025)

PE = 0.125 џула

[впдм_пацкаге ид = '1179 ′]

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 одржања механичке енергије за кретање по кривим површинама
10. Примена одржања механичке енергије за кретање по нагнутој равни
11. Примена одржања механичке енергије за кретање пројектила

opširnije

1. Тело масе 1 кг слободно пада из стања мировања, са висине од 10 м.

Одредити:

( а) Рад који обавља сила гравитације

(б) Промена гравитационе потенцијалне енергије

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Висина (в) = 10 м

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тежина (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 N

Решење:

(а) Рад који обавља сила гравитације

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 џула

(б) Промена гравитационе потенцијалне енергије

Промена гравитационе потенцијалне енергије једнака је раду који обавља гравитација.

ΔEP = 100 џула

2. Предмет масе 10 N клизи надоле по глаткој нагнутој равни дужине 2 метра. Одредити рад који изврши сила тежине!

Познато:

тежина (w) = 10 N

в _к = в син θ = (10)(син 30 ^о ) = (10)(0.5) = 5 Н

д = 2 м

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се: рад који обавља сила тежине

Решење:

Ш = Ф д = ш _x д = (5)(2) = 10 џула

Алтернативно решење:

Sin 30 ^o = h / d

0.5 = h / 2

h = (0.5)(2)

х = 1 м

Рад обављен силом тежине;

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

3. Објекат масе 1,500 грама на висини од 20 метара изнад тла , слободно пада на тло. Колика је гравитациона потенцијална енергија објекта? Убрзање услед гравитације је 10 m/ ^s².

Познато:

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Маса (m) = 1500 грама = 1500/1000 килограма = 1.5 килограма

Висина (в) = 20 метара

Тражи се: гравитациона потенцијална енергија

Решење:

PE = mgh = (1.5 kg)(10 m/s² ⁾ (20 m) = 300 kg m² ^/ s² ⁼ 300 џула

4. На основу слике испод, ако је маса објекта 1 2 кг, а маса објекта 2 4 кг, поређење потенцијалне енергије објекта 1 и објекта 2 је …..

Познато:

Маса објекта 1 (m₁) = 2 килограма

Маса објекта 2 (м² ₎ = 4 килограма

Висина 1 (h ₁ ) = 12 метара

Висина 2 (h ₂ ) = 9 метара

Тражи се: Поређење потенцијалне енергије објекта 1 и објекта 2

Решење:

ПЕ = мгх

m = маса (њена међународна јединица је килограм, скраћено kg)

g = убрзање гравитације (његова међународна јединица је метар у секунди на квадрат, скраћено m/ ^s² )

h = висина (њена међународна јединица је метар, скраћено m)

PE = гравитациона потенцијална енергија (њена међународна јединица је kg m² ^/ s² ^или џул)

Гравитациона потенцијална енергија објекта 1:

ЕП ₁ = м ₁ гх ₁ = (2)(г)(12) = 24 г

Гравитациона потенцијална енергија објекта 2:

ЕП ₂ = м ₂ гх ₂ = (4)(г)(9) = 36 г

Поређење потенцијалне енергије објекта 1 и објекта 2:

ПЕ ₁ : ПЕ ₂

24 г: 36 г

24 : 36

24/12 : 36/12

2 : 3

[впдм_пацкаге ид = '1175 ′]

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

opširnije

1. Кутија масе 2 кг успорава са 10 m/s до мировања. Коефицијент кинетичког трења је 0.2. Убрзање гравитације је 10 m/s² ^. Колика је величина померања?

Познато;

Маса (m) = 2 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 10 m/s

Коначна брзина (vt ₎ = 0 m/s

Коефицијент кинетичког трења ( _μk ) = 0.2

Тежина (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 kg m/s² ⁼ 10 N

Тражена величина: Величина померања (d)

Решење:

Принцип рад-механичка енергија :

W _nc = ΔEM

W _nc = ΔEK + ΔEP

W _nc = ½ m (v _t ² – v _o ² ) + mgh

W _nc = рад који обавља неконзервативна сила која делује на објекат

ΔEK = промена кинетичке енергије

ΔEP = промена потенцијалне енергије

м = маса

в = брзина

g = убрзање услед гравитације

h = промена висине

Промена висине h = 0, тако да је ΔEP = 0

W _nc = ΔEK

Рад који обавља неконзервативна сила:

В _нц = -Ф _ц д = – μ _к Н д = – μ _к вд = – μ _к мгд

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

W _nc = – (4)(2)

Знак минус означава да је смер кинетичке силе трења супротан од смера померања.

Промена кинетичке енергије:

ΔЕК = ½ м (в _т ² – в _о ² ) = ½ (2)(0 – 10 ² ) = 0 – 100 = -100

Величина померања:

W _nc = ΔEK

– 4 с = – 100

s = -100/-4

с = 25 м

2. Блок клизи надоле по косој равни. Коефицијент кинетичког трења је 0.4. Убрзање гравитације је g = 10 ms ^-2 . Одредити коначну брзину када блок удари о тло.

Познато:

Почетна висина (h _o ) = 6 m

Коначна висина (ht ₎ = 0 m

Почетна брзина (v₂o ₎ = 0

Коефицијент кинетичког трења ( _μk ) = 0.4

Убрзање гравитације (g) = 10 ms ^-2

cos θ = 8/10

Вертикална компонента тежине = w _y = w cos θ = mg cos θ = m (10) (8/10) = m (10)(4/5) = m (40/5) = 8 m

Нормална сила = N = w _y = 8 m

Сила кинетичког трења = f _k = μ _k N = μ _k w _y = (0.4)(8 m) = 3.2 m

Жељена: Коначна брзина (v _t )

Решење:

Принцип рад-механичка енергија:

W _nc = Δ EM

W _nc = ΔEK + ΔEP​

Промена кинетичке енергије:

ΔEK = 1/2 м (v_t² - в_o²) = 1/2 м (v_t² - 0) = 1/2 mv_t²

Промена потенцијалне енергије:

ΔEP = mg(ht _– ho ₎ = m(10)(0-6) = m(10)(-6) = –60 m

Рад извршен силом кинетичког трења:

W _nc = – f _k s = – ( 3.2 м)(10) = – 32 м

Знак минус означава да је смер силе кинетичког трења супротан од смера померања.

Коначна брзина (vt ₎ :

W _nc = ΔEK + ΔEP​

– 32 м = 1/2 мв _т ² – 60 м

– 32 m = m (1/2 v _t ² – 60)

– 32 = 1/2 v _t ² – 60

– 32 + 60 = 1/2 v _t ²

28 = 1/2 v _t ²

2 (28) = v _t ²

56 = v _t ²

v _t = √4.14

v _t = 2 √14 ms ^-1

3. Блок клизи надоле по грубој нагнутој равни. Почетна брзина је 0 m/s, а коначна брзина је 10 ms ^-1 . Ако је сила кинетичког трења 2 N, а убрзање гравитације g = 10 ms ^-2 , колика је висина (h)?

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Почетна брзина (v _o ) = 0 (блок мирује)

Коначна брзина (vt ₎ = 10 ms ^-1

Почетна висина (h _o ) = h

Коначна висина (ht ₎ = 0

Сила кинетичког трења (fk ₎ = 2 N

Убрзање гравитације (g) = 10 ms ^-2

Жељена висина: (в)

Решење:

Рад који обавља сила кинетичког трења:

W _nc = – f _k s = – (2 )(15) = – 30

Знак минус означава да је смер силе кинетичког трења супротан од смера померања.

Промена кинетичке енергије:

ΔEK = 1/2 м (v_t² - в_o²) = 1/2 (1)(10² - 0) = 1/2 (10²) = 1/2 (100) = КСНУМКС

Промена потенцијалне енергије:

ΔEP = mg(ht _– ho ₎ = (1)(10)(0-h) = (10)(-h) = -10 h

Принцип рад-механичка енергија:

W _nc = ΔEK + ΔEP​

– 30 = 50 – 10 сати

10 сати = 50 + 30

10 х = 80

х = 80/10

х = 8 м

4Ако се блок креће низ приближно нагнуту раван, онда…
А. Рад који изврши сила гравитације на блоку је већи од промене потенцијалне енергије блока
Б. Механичка енергија се повећава
C. Количина кинетичке енергије и њена потенцијална енергија се смањују
D. Рад који врши сила трења једнак је промени кинетичке енергије блока
Решење

А је погрешно

Рад који изврши сила гравитације на блоку једнак је промени гравитационе потенцијалне енергије блока.

Б је погрешно

Ако је раван са нагнутом линијом c глатка, онда је механичка енергија блока константна. Када је на врху нагнуте равни и још се не креће, механичка енергија блока је једнака гравитационој потенцијалној енергији. Блок је још увек у мировању, тако да је његова кинетичка енергија нула. Када се креће низ нагнуту раван, висина блока се смањује, па се и гравитациона потенцијална енергија смањује. Гравитациона потенцијална енергија се смањује јер се претвара у кинетичку енергију. Иако се гравитациона потенцијална енергија претвара у кинетичку енергију, механичка енергија је константна.

Ако је нагнута раван неравна, онда се механичка енергија блока смањује због негативног рада који обавља сила трења. Сила трења је неконзервативна сила. Рад који обавља неконзервативна сила на објекту узрокује смањење механичке енергије објекта.

Ц је тачно

Нагнута раван је неравна, тако да постоји сила трења која омета кретање блока. Сила трења је неконзервативна сила. Теорема о рад-механичка енергија каже да је рад који обавља неконзервативна сила (на пример, сила трења) једнак промени механичке енергије. У овом потрази, механичка енергија се смањује.

Механичка енергија блока = гравитациона потенцијална енергија + кинетичка енергија.

Д није у праву.

Рад који изврши сила трења на блоку једнак је промени механичке енергије блока, а не промени кинетичке енергије блока. Тачно је да сила трења омета кретање блока, па смањује брзину блока и смањује кинетичку енергију блока. Али имајте на уму да кинетичка енергија блока потиче од гравитационе потенцијалне енергије. Дакле, тачно је да је рад који обавља сила трења једнак промени механичке енергије (механичка енергија се смањује).

Тачан одговор је Ц.

5. Предмет на грубом поду је ударен тако да се креће 3 секунде, а затим се зауставља. Ако је позната маса предмета 10 грама, сила трења између предмета и пода је 2 килодина. Одредити рад који изврши сила трења.

А. 0.18 Ј

Б. -0.18 Ј

C. 0.36 J

Д. -0.36 Ј

Познато:

Временски интервал (t) = 3 секунди

Коначна брзина (v _t ) = 0 m/s (објекат мирује)

Маса објекта (m) = 10 грама = 10/1000 kg = 1/100 kg = 0.01 kg

Сила трења (Ф) = 2 килодина = 2 к 10 ³ дина

Тражи се: рад (W) који изврши сила трења

Решење:

Конверзија јединица силе:

1 Њутн = 1 x ^10⁶ дине

1 дин = 1 / 10⁶ ^Њутна = 1 x 10⁻⁶ ^Њутна = ^10⁻⁶ Њутна

Сила трења (F) = 2 x 10³ ^дин = 2 x 10³ ^x 10⁻⁶ ^Њутн = 2 x ^10⁻² Њутн = 2/100 Њутн = 0.02 Њутн

Теорема о рад-механичка енергија каже да рад врши неконзервативна сила на објекту једнак промени механичке енергије објекта.

Ако се објекат креће по косој равни, онда је механичка енергија (ME) = гравитациона потенцијална енергија (PE) + кинетичка енергија (KE). Али ако се објекат креће само по хоризонталној равни тако да нема промене висине, механичка енергија = кинетичка енергија. На хоризонталној равни, гравитациона потенцијална енергија је нула јер нема промене висине.

Сила трења је неконзервативна сила. Сила трења обично смањује брзину објекта и његову кинетичку енергију. Може се закључити да је рад који сила трења изврши на објекту једнак смањењу механичке енергије.

Математички:

Рад (W) = Промена механичке енергије (ΔEM)

Fs = ΔEP + ΔEK

Fs = mg Δh + ½ ^m ( _vt² – _vo² ⁾

Fs = mg(0) + ½ m ( ^0² – _vO² ⁾

Fs = 0 + ½ m (– (v _o ² ))

Fs = – ½ mv _o ² ———— Једначина 1

Опис: F = сила трења, d = померање, m = маса, v _o = почетна брзина

Померање (d) и почетна брзина (v₂o ₎ још нису познати јер прво израчунајте v₂o _или d. Рад силе трења израчунава се помоћу једне од једначина након познатог v₂o _или d.

Једначина померања (d) при неравномерном линеарном кретању:

v _t ² = v _o ² + 2 (-a) s

Коначна брзина (vt ₎ = 0 и убрзање (a) је негативног предзнака јер се објекат успорава (брзина објекта се смањује).

0 = v_o² – 2 огласа

v_o² = 2 огласа

d = v _o ² / 2 a ———— Једначина 2

Заменимо d у једначини 2 са d у једначини 1:

Fd = – ½ ^mv _o²

F ( _v₂o² ^{/ 2a} ) = – ½ _mv₂o²

(F/2a) v ^o² ₌ – ½ ^mv _o²

F/2a = – ½ м

F = (2)(а)(-1/2)(м)

F = – (а)(м)

a = – (Ф / м)

a = – 0.02 њутна / 0.01 килограма

a = – 2 Њутн/килограм

a = – 2 m/ ^s²

Једначина за израчунавање почетне брзине (v _o ) при неравномерном линеарном кретању:

v _t = v _o + при —–> Коначна брзина (v _t ) = 0, Убрзање (a) = 2 m/s² ^, Временски интервал (t) = 3 секунде

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

0 = v _o – 6

v _o = 6 метара/секунди

Рад (W) који изврши сила трења:

В = – ½ мв _о ² = -1/2 (0.01)(6 ² ) = -1/2 (0.01)(36)

Ш = -1/2 (0.36)

W = – 0.18 џула

Рад који обавља сила трења је негативан, што значи да рад смањује механичку енергију објекта.

Ако је познато d, рад се може израчунати коришћењем једначине W = F d.

Тачан одговор је Б.

[впдм_пацкаге ид = '1178 ′]

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

opširnije

Рад-кинетичка енергија :

1. Аутомобил масе 5000 kg убрзао је из стања мировања до 20 m/s. Одредити нето рад извршен на аутомобилу.

Познато:

Маса (m) = 5000 kg

Почетна брзина (v _o ) = 0 m/s ( аутомобил мирује )

Коначна брзина (vt ₎ = 20 m/s

Тражи се : мрежа

Решење:

Принцип рад-кинетичка енергија :

W _нето = Δ EK

В _нето = ½ м (в _т ² – в _о ² )

W _net = мрежни рад

Δ EK = промена кинетичке енергије

m = маса (кг),

v _t = коначна брзина (m/s),

v _o = почетна брзина (m/s).

Мрежа:

В _нето = ½ м (в _т ² – в _о ² )

В _нето = ½ (5000)(20 ² – 0 ² )

W _нето = (2500)(400 – 0)

W _нето = (2500)(400)

W _нето = 1000,000 џула

2. Објекат масе 10 kg је убрзао са 5 m/s на 10 m/s. Одредити нето рад извршен на објекту!

Познато:

Маса (m) = 10 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 5 m/s

Коначна брзина (vt ₎ = 10 m/s

Тражи се : мрежа

Решење:

Мрежа:

W _нето = Δ EK

В _нето = ½ м (в _т ² – в _о ² )

В _нето = ½ (10)(10 ² – 5 ² )

W _нето = (5)(100 – 25)

W _нето = (5)(75)

W _нето = 375 џула

3. Аутомобил масе 2000 кг успорава са 10 m/s на 5 m/s. Колики је рад извршен над аутомобилом?

Познато:

Маса аутомобила (m) = 2000 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 10 m/s

Коначна брзина (vt ₎ = 5 m/s

Тражи се: мрежа

Решење:

Мрежа:

W _нето = Δ EK

В _нето = ½ м (в _т ² – в _о ² )

В _нето = ½ (2000)(5 ² – 10 ² )

W _нето = (1000)(25 – 100)

W _нето = (1000)(-75)

W _нето = -75,000 џула

Знак минус означава да је смер померања супротан од смера резултирајуће силе.

4. Константна сила од 60 N делује на тело масе 10 kg током 12 секунди. Почетна брзина тела је 6 m/s, а смер тела је исти као и смер силе.

(1) Рад обављен на објекту је 30,240 џула

(2) Коначна кинетичка енергија је 30,240 џула

(3) Снага је 2,520 вати

(4) Повећање кинетичке енергије објекта је 180 џула

Тачне изјаве су…

Познато:

Сила (F) = 60 N

Временски интервал (t) = 12 секунди

Маса објекта (m) = 10 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 6 m/s

Тражи се: Тачне изјаве

Решење:

Убрзање објекта:

∑F = mA

60 = 10 а

a = 60 / 10 = 6 m/ ^s²

Коначна брзина:

v _t = v _o + at

v _t = 6 + (6)(12)

v _t = 6 + 72

v _t = 78 m/s

Пређена удаљеност за 12 секунди:

s = v _o t + 1/2 у тачки ²

s = (6)(12) + 1/2 (6)(12) ²

s = 72 + (3)(144)

s = 72 + 432

s = 504 метара

(1) Рад обављен силом

W = F s = (60)(504) = 30,240 џула

(2) Коначна кинетичка енергија

КЕ = 1/2 мв _т ² = 1/2 (10) (78) ² = (5) (6084) = 30,420 џула

(3) Снага

P = W / t = 30,240 / 12 = 2,520 џула/секунди

(4) Повећање кинетичке енергије

ΔКЕ = 1/2 мв _т ² – 1/2 мв _о ² = 1/2 м (в _т ² – в _о ² ) = 1/2 (10)(78 ² – 6 ² ) = 5 (6084 –36) = 5 (6048)

ΔKE = 30,240 џула

5. Већи посао обавља објекат броја…

Решење:

Нето рад = промена кинетичке енергије

В _нето = ½ м (в _т ² – в _о ² )

Већи рад:

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

W² = ½ (8)(5² ^–3² ) = ( ⁴ )(25 – 9) = (4)(16) = 64 _џула

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

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

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

6. Аутомобил масе 4000 кг креће се праволинијски брзином од 25 м/с. Аутомобил се успорава тако да коначна брзина аутомобила буде 15 м/с. Колики је рад извршен над аутомобилом?

Познато:

Маса (m) = 4000 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 25 m/s

Коначна брзина (vt ₎ = 15 m/s

Тражи се : радови на аутомобилу

Решење:

W _нето = ½ м (v ^t² _– v _o² ⁾ = ½(4000)(15² ^-25² ) ⁼ (2000)(225-625) = (2000)(-400) = -800,000 џула = -800 kJ

7. Лопта масе 0.1 кг бачена је хоризонтално брзином од 6 м/с са висине од 5 метара. Ако је убрзање гравитације 10 м/с² ^, колика је кинетичка енергија лопте на висини од 2 метра?

Познато:

Маса (m) = 0.1 kg

Промена висине (h) = 5 m – 2 m = 3 metra

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се: Кинетичка енергија на висини од 2 метра.

Решење:

Кретање пројектила може се разумети одвојеном анализом хоризонталне и вертикалне компоненте кретања. Кретање у хоризонталном смеру анализира се као кретање константном брзином , а кретање у вертикалном смеру анализира се као кретање слободним падом или вертикално кретање.

Почетна механичка енергија = гравитациона потенцијална енергија.

PE = mgh = (0.1)(10)(3) = 3 џула.

Коначна механичка енергија = кинетичка енергија.

КЕ = 3 џула.

8. Аутомобил масе 1000 кг убрзава из стања мировања и креће се брзином од 5 m/s. Колики је рад који аутомобил обавља?

Познато:

Маса (m) = 1000 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 0

Коначна брзина (vt ₎ = 5 m/s

Тражи се: Посао (П) обављен аутомобилом

Решење:

В _нето = ½ м (в _т ² – в _о ² )

Посао обављен аутомобилом:

W _нето = ½ (1000)(5 ² – 0 ² ) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12,500 џула

9. Лопта масе 500 грама бачена је вертикално навише са површине Земље почетном брзином од 10 m/s² ^. Убрзање гравитације је 10 ms⁻² ^. Колики је рад који изврши сила тежине када лопта достигне максималну висину?

Познато :

Маса лопте (m) = 500 грама = 0.5 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 10 m/ ^s²

Коначна брзина (vt ₎ = 0 (брзина у највишој тачки)

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се: Рад (W) по тежини

Решење:

Нето рад који изврши нето сила на објекту = промена кинетичке енергије.

W _net = ΔEK = EK _t – EK _o

Внет = ½ мв _т ² – ½ мв _о ² = ½ м (в _т ² – в _о ² )

KE _t = коначна кинетичка енергија, KE _o = почетна кинетичка енергија, m = маса објекта, v _t = коначна брзина објекта, v _o = почетна брзина објекта.

Мрежа:

В _нето = ½ м (в _т ² – в _о ² ) = ½ (0.5)(0 ² – 10 ² )

W _нето = (0.25)(-100) = -25 џула

Знак минус означава да је смер померања супротан од тежине лопте. Смер лопте је усправан, а смер тежине је десно.

10. Предмет масе 1 кг слободно пада са висинском разликом = 2.5 метра. Убрзање гравитације је 10 ms ^-2 . Колики је рад извршен на објекту?

Познато:

Маса лопте (m) = 1 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 0 m/s

Висина (в) = 2.5 метара

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се: Нето рад током померања

Решење:

Коначна брзина лопте (v _t )

Израчунато помоћу једначине слободног пада. Познато: Убрзање гравитације (g) = 10 m/s² ^, Промена висине лопте (h) = 2.5 метра. Тражи се: Коначна брзина.

v _t ² = 2 gh = 2(10)(2.5) = 2(25)

v _t = √2(25)

v _t = 5√2

Нето рад = промена кинетичке енергије

В _нет = ΔЕК = ½ м (в _т ² – в _о ² ) = ½ (1){(5√2) ² – 0 ² }

W _нето = ½ (25)(2) = 25 џула

11. Објекат масе 2 кг креће се брзином од 72 км/сат. Након пређених 400 метара, коначна брзина објекта је 144 км/сат. Убрзање услед гравитације је 10 мс ^-2 . Израчунајте нето рад.

Познато:

Маса објекта (m) = 2 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 72 km/h = 20 m/s

Коначна брзина (vt ₎ = 144 km/h = 40 m/s

Удаљеност (s) = 400 метара

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се: Мрежа

Решење:

Нето рад = промене кинетичке енергије

В _нето = ΔЕК = ½ м (в _т ² – в _о ² ) = ½ (2)(40 ² – 20 ² }

W _нето = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 џула

12. Објекат масе 2 кг креће се брзином од 2 ms ^–1 . Рад извршен на објекту је 21 џул. Колика је коначна брзина објекта?

Познато:

Маса (m) = 2 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 2 m/s

Рад (W) = 21 џула

Жељена: коначна брзина (v _t )

Решење:

W _нето = ΔEK

W _нето ⁼ 1/2 mv _t² ^-1/2 mv _o²

В _нето = 1/2 м (в _т ² – в _о ² )

21 = 1/2 (2) (v _t ² – 2 ² )

21 = (v _t ² – 2 ² )

21 = v _t ² – 4

v _t ² = 21 + 4 = 25

v _t = √25

v _t = 5 m/s

1 3 . Константна сила од 8 N делује на тело масе 16 kg. Ако је тело у почетку у мировању, одредите брзину тела након што сила делује на тело 4 секунде.

Познато:

Константна сила (F) = 8 Њутна

Маса објекта (m) = 16 kg

Почетна брзина објекта (v _o ) = 0 m/s

Временски интервал у ком сила делује на објекат (t) = 4 секунде

Жељена: Коначна брзина (v _t )

Решење:

Рад = Промена кинетичке енергије

W = KE коначно – KE почетно

W = ½ mv ^t² _– ½ ^mv _o²

W = ½ mv _t² ^– 0

W = ½ mv _t ² —— Једначина 1

Рад = Сила x Померање

Ш = Ф д

Ш = 8 дана

Користите једначину неравномерног линеарног кретања испод да бисте израчунали померање (d):

d = v _o t + ½ у тачки ²

d = померање, v _o = почетна брзина, t = временски интервал, a = убрзање

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

d = ½ (v _t / t) t ²

^d = ½ (v _t ) t

Промените померање (d) у једначини рада са померањем (d) у овој једначини:

Ш = 8 дана

W = 8(1/2)(v _t )(t)

W = (4)(v _t )(t) —— једначина 2

Једначина 1 = Једначина 2

Ш = Ш

½ mv ^t² ₌ (4)(v _t )(t)

½ mv _t = (4)(t)

½ (16)(v _t ) = 4(4)

8 v _t = 16

v _t = 16 / 8

v _t = 2 метра/секунди

14. Да бисте повећали брзину објекта за 2 пута од почетне брзине, одредите рад потребан у том процесу…

Познато:

Маса објекта (m) = 1 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 1 m/s

Коначна брзина (vt ₎ = 2 x почетна брзина = 2 x 1 = 2 m/s

Тражи се: посао

Решење:

Почетна кинетичка енергија:

КЕ почетни = ½ мв _о ² = ½ (1) (1) ² = ½ (1) (1) = ½ (1) = 0.5

Коначна кинетичка енергија када брзина објекта постане два пута већа од почетне брзине:

TO коначно = ½ mv _t ² = ½ (1)(2) ² = ½ (4) = 2

Теорема о кинетичкој енергији рада:

Рад = Промена кинетичке енергије

Рад = Коначна кинетичка енергија – почетна кинетичка енергија

Рад = 2 – 0.5

Рад = 1.5

Почетна кинетичка енергија = 0.5

Рад = 3 x 0.5 = 1.5

Потребан рад 3 пута већи од његове почетне кинетичке енергије.

15. Аутомобил масе 1500 кг креће се брзином од 36 км/сат по праволинијском и равном хоризонталном путу. Аутомобил је убрзао до 72 км/сат. Одредити рад потребан за убрзање аутомобила.

Познато:

Маса аутомобила (m) = 1500 kg

Почетна брзина аутомобила (v _o ) = 36 км/сат = 36,000 метара / 3600 секунди = 10 метара/секунди

Коначна брзина аутомобила (v _t ) = 72 км/сат = 72,000 метара / 3600 секунди = 20 метара/секунди

Тражи се: Потребан рад за убрзање аутомобила

Решење:

Теорема о кинетичкој енергији рада:

W = EK финале – EK почетно

В = ½ мв _т ² – ½ мв _о ² = ½ м (в _т ² –в _о ² )

W = ½ (1500)( ^20² – ^10² )

Ш = ½ (1500)(400 – 100)

Ш = ½ (1500)(300)

Ш = (1500)(150)

W = 225,000 џула

16. Објекат масе 2 кг се у почетку креће брзином од 72 км/ч ^-1 . Након кретања по хоризонталном праволинијском путу од 400 м, брзина објекта је 144 км/ч ^-1 . Одредити укупан рад на објекту.

Познато:

Маса објекта (m) = 2 kg

Почетна брзина (v₂o ₎ = 72 km/h = 72,000 метара / 3600 секунди = 20 m/s

Коначна брзина (v _t ) = 144 км/сат = 144,000 метара / 3600 секунди = 40 м/с

Померање објекта = 400 метара

Тражи се: Мрежни рад на објекту

Решење:

Теорема о кинетичкој енергији рада каже да нето рад делује на објекат исто као и промена кинетичке енергије објекта.

W нето = ДО коначног – ДО почетног

W нето = ½ mv ^t² _– ½ ^mv _o²

В нето = ½ м (в _т ² – в _о ² )

В нето = ½ (2)(40 ² – 20 ² )

W нето = 1600 – 400

W нето = 1200 џула

Опис:

W = рад, KE = кинетичка енергија

Кинетичке енергије

17. Метак масе 10 грама који се креће константном брзином од 100 m/s. Колика је кинетичка енергија метка.

Познато:

Маса метка (m) = 10 грама = 10/1000 килограма = 1/100 килограма = 0.01 килограма

Брзина метка (v) = 100 метара/секунди

Тражи се: Кинетичка енергија

Решење:

KE = 1/2 ^mv²

KE = 1/2 (0,01 kg)(100 m/s) ^²

КЕ = 1/2 (0,01 кг)(10.000 м ² /с ² )

КЕ = (0,01 кг)(5000 м ² /с ² )

KE = 50 kg ^m² / ^s²

KE = 50 џула

[впдм_пацкаге ид = '1191 ′]

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 кривој површини
10. Примена закона очувања механичке енергије за кретање по нагнутој равни
11. Примена одржања механичке енергије за кретање пројектила

opširnije

1. Особа вуче блок 2 m дуж хоризонталне површине константном силом F = 20 N. Одредити рад који изврши сила F која делује на блок.

Познато:

Сила (F) = 20 N

Померање (s) = 2 m

Угао (θ ) = 0

Тражи се : Посао (Ж)

Решење:

В = Ф д цос θ = (20)(2)(цос 0) = (20)(2)(1) = 40 џула

2. Сила F = 10 N делује на кутију дужине 1 m дуж хоризонталне површине. Сила делује под углом од 30 ^° као што је приказано на слици испод. Одредити рад који изврши сила F!

Познато :

Сила (F) = 10 N

Хоризонтална сила (F _x ) = F cos 30 ^o = (10)(0.5√3) = 5√3 N

Померање (d) = 1 метар

Тражи се : Посао (W)?

Решење :

W = F _x d = (5√3)(1) = 5√3 џула

3. Тело слободно пада из стања мировања, са висине од 2 м. Ако је убрзање услед гравитације 10 м/с² ^, одредите рад који је извршила сила гравитације!

Познато:

Маса објекта (m) = 1 kg

Висина (в) = 2 м

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Тражи се: Рад који обавља сила гравитације (W)

Решење:

Ш = Ф д = бела = мг

W = (1)(10)(2) = 20 џула

W = рад, F = сила, d = растојање, w = тежина , h = висина, m ​​= маса, g = убрзање гравитације.

4. Предмет масе 1 кг је причвршћен за опругу тако да је издужен за 2 цм. Ако је убрзање гравитације 10 м/с² ^, одредите (а) константу опруге (б) рад који сила опруге изврши на предмету

Познато:

Маса (m) = 1 kg

Убрзање гравитације (g) = 10 m/ ^s²

Издужење (x) = 2 цм = 0.02 м

Тежина (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 kg m/s² ⁼ 10 N

Тражи се: Константа опруге и рад силе опруге

Решење:

(а) Константа опруге

Формула Хуковог закона :

F = k x.

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

к = (1)(10) / 0.02 = 10 / 0.02

k = 500 N/m

(б) рад који обавља сила опруге

W = – ½ kx ²

W = – ½ (500)(0.02) ^²

W = – (250)(0.0004)

W = -0.1 џул

Знак минус означава да је смер деловања силе опруге супротан од смера померања објекта.

5. Сила F = 10 N убрзава кутију за померање од 2 m. Под је нераван и делује силом трења F _k = 2 N. Одредити нето рад извршен на кутији.

Познато:

Сила (F) = 10 N

Сила кинетичког трења (Fk ₎ = 2 N

Померање (d) = 2 m

Тражи се: Мрежа (W _net )

Решење:

Рад који је извршила сила F:

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

Рад који обавља сила кинетичког трења (Fk ₎ :

W ₂ = F _k d = (2)(2)(cos 180) = (2)(2)(-1) = -4 џула

Мрежа:

W _нето = _W1 – _W2

W _нето = 20 – 4

W _нето = 16 џула

6. Колики је рад који изврши сила F на блоку.

Познато:

Сила (F) = 12 Њутн

Померање (d) = 4 метра

Тражи се: Посао (Ж)

Решење:

W = F d = (12 Њутна)(4 метра) = 48 N m = 48 џула

7. Блок је потиснут силом од 200 N. Померање блока је 2 метра. Колики је рад извршен над блоком?

Познато:

Сила (F) = 200 Њутн

Померање (d) = 2 метра

Тражи се: Посао (Ж)

Решење:

посао :

W = F s

W = (200 Њутна)(2 метра)

W = 400 Nm

W = 400 џула

8. Возач лимузине жели да паркира свој аутомобил тачно 0.5 м испред камиона који је удаљен 10 м од положаја лимузине. Колики је рад потребан лимузини?

Познато:

Померање (d) = 10 метара – 0.5 метара = 9.5 метара

Сила (F) = 50 Њутн

Тражи се: Посао (Ж)

Решење:

W = F s

W = (50 Њутна)(9.5 метра)

W = 475 Nm

W = 475 џула

9.

Рад који су извршили Том и Џери да би се аутомобил померио до 4 метра. Силе које врше Том и Џери су 50 N и 70 N.

Познато:

Померање (s) = 4 метра

Нето сила (F) = 50 Њутна + 70 Њутна = 120 Њутна

Тражи се: Посао (Ж)

Решење:

W = F s = (120 Њутна)(4 метра) = 480 N m = 480 џула

10. Возач вуче аутомобил тако да се аутомобил помери чак 1000 цм. Колики је рад извршен над аутомобилом?

Познато:

Сила (F) = 250 Њутн

Померање (s) = 1000 cm = 1000/100 метара = 10 метара

Тражи се: Посао (Ж)

Решење:

W = F s = (250 Њутна)(10 метра) = 2500 N m = 2500 џула

11. На основу доње слике, ако је рад који је извршила нето сила 375 џула, одредите померање објекта.

Познато:

Рад (W) = 375 Џула

Нето сила ( ΣФ) = 40 Н + 10 Н – 25 Н = 25 Њутна ( десно )

Тражи се: Расељавање ( d )

Решење:

Једначина рада:

W = F s

Померање објекта:

d = W / F = 375 џула / 25 њутна

d = 15 метара s

12. Активности наведене испод које не обављају посао су …

A. Гурати предмет до 10 метара

Б. Гурајте аутомобил док се не покрене

C. Гурање зида

Д. Извукао је кутију

Решење:

Једначина рада:

W = ΣF s

W = рад , F = сила , d = померање

На основу горње формуле, рад се врши силом и постоји померање.

Тачан одговор је Ц.

1 3. Ендру гура предмет силом од 20 N тако да се предмет креће кружно са полупречником од 7 метара. Одредити рад који је Ендру извршио за два пута кружна кретања.

A. 0 џула

Б. 1400 џула

C. 1540 џула

D. 1760 џула

Решење:

Ако особа гурне инвалидска колица два пута кружно, онда се особа и инвалидска колица враћају у првобитни положај, тако да је померање особе једнако нули.

Померање = 0, тако да је рад = 0.

Тачан одговор је А.

14. Неко гура предмет на под силом од 350 N. Под делује силом трења од 70 N. Одредити рад који сила изврши да би померила предмет за 6 метара.

А. 45 Ј

Б. 72 Ј

C. 1680 J

Д. 2580 Ј

Познато:

Сила гурања (F) = 350 Њутна

Сила трења ( _Ffric ) = 70 Њутна

Померање објекта (s) = 6 метара

Тражи се: Посао (Ж)

Решење:

На објекат делују две силе, сила гурања (F) и сила трења (Ffric ₎ . Сила гурања има исти смер као и померање објекта, јер сила гурања врши позитиван рад. С друге стране, сила трења има супротан смер у односу на померање објекта, тако да сила трења врши негативан рад.

Рад обављен силом гурања:

W = F d = (350 Њутн)(6 метара) = 2100 Њутн-метара = 2100 Џула

Рад који обавља сила трења:

W = – (F _фриц )(s) = – (70 Њутн)(6 метара) = – 420 Њутн-метара = – 420 Џула

Мрежа:

W нето = 2100 џула – 420 џула

W нето = 1680 џула

Тачан одговор је Ц.

15. Објекат је потиснут хоризонталном силом од 14 Њутна по неравном поду са силом трења од 10 Њутна. Одредити нето рад померања објекта до 8 метара.

A. 0.5 џула

Б. 3 џула

C. 32 џула

D. 192 џула

Познато:

Сила притиска (F) = 14 Њутна

Сила трења ( _Ffric ) = 10 Њутна

Померање објекта (d) = 8 метара

Тражи се: Посао (Ж)

Решење:

На објекат делују две силе, сила гурања (F) и сила трења (Ffric ₎.

Сила гурања има исти смер као и померање објекта, тако да сила гурања врши позитиван рад. С друге стране, сила трења има супротан смер од померања објекта, тако да сила трења врши негативан рад.

Рад обављен силом гурања:

W = F s = (14 Њутн)(8 метара) = 112 Њутн метара = 112 Џула

Рад који обавља сила трења:

W = – (F _фриц )(s) = – (10 Њутн)(8 метара) = – 80 Њутн метара = – 80 Џула

Мрежа:

W нето = 112 џула – 80 џула

W нето = 32 џула

Тачан одговор је Ц.

16. Одредите нето рад на основу слике испод.

A. 360 џула

Б. 450 џула

C. 600 џула

D. 750 џула

Решење:

Рад = Сила (F) x померање (d)

Рад = Површина троугла 1 + површина правоугаоника + површина троугла 2

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

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

Рад = (20)(3) + 240 + (20)(3)

Рад = 60 + 240 + 60

Рад = 360 џула

Тачан одговор је А.

17. Комад дрвета дужине 60 цм је вертикално забоден у земљу. Дрво се удара чекићем од 10 кг са висине 40 цм изнад врха дрвета. Ако је просечна сила отпора тла 2 x 10³ N ^, а убрзање гравитације 10 m/s² ^, онда ће дрво у потпуности ући у земљу након… удараца.

А. КСНУМКС

Б. КСНУМКС

Ц. КСНУМКС

Д. КСНУМКС

Познато:

Маса чекића (m) = 10 kg

Убрзање гравитације (g) = 10 m ^/ s²

Тежина чекића (w) = mg = (10)(10) = 100 kg m/ ^s²

Померање чекића пре удара у дрво (d) = 40 цм = 0.4 метра

Отпор дрвета (F) = 2 x 10³ ^N = 2000 N

Дужина дрвета (с) = 60 цм = 0.6 метара

Тражи се: Дрво ће у потпуности ући у земљу након... удараца.

Решење:

Рад који чекић изврши када се помери за 0.4 метра је:

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

Рад који изврши сила отпора тла:

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

Дрво ће у потпуности ући у земљу након... удараца.

1200 џула / 40 џула = 30

Тачан одговор је Д.

[впдм_пацкаге ид = '1192 ′]

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 кривој површини
10. Примена закона очувања механичке енергије за кретање по нагнутој равни
11. Примена одржања механичке енергије за кретање пројектила

opširnije

1. Удаљеност Земље од Сунца је 149.6 x 10⁶ ^km , а период Земљине револуције је 1 година. Израчунајте ^T² / ^r³

Познато:

T = 1 година, r = 149.6 x ^10⁶ км

Тражи се : T² ^/ r³ ⁼ … ?

Решење :

k = T² / р³ = КСНУМКС² / (149.6к10⁶)³ = 1 / (3348071.9 x 10¹⁸) = 2.98 к 10^{-КСНУМКС} година²/ км³

2. Универзална константа (G) = 6.67 x 10⁻¹⁴ ^{Nm² /} kg² и ^{Сунчева} 1.99 x 10⁻¹⁴ ^kg.

3. Средња удаљеност Земље од Сунца је 149.6 x 10⁶ ^км , а средња удаљеност Меркура од Сунца је 57.9 x 10⁶ ^км . Период Земљине револуције је 1 година, колики је период Меркурове револуције?

Познато:

r Земље = 149.6 x ^10⁶ km

r живе = 57.9 x ^10⁶ km

Т Земље = 1 година

Тражи се: Т живе?

Решење:

[впдм_пацкаге ид = '953 ′]

1. Проблеми и решења Њутновог закона универзалне гравитације
2. Гравитационе силе, проблеми са тежином и решења
3. Проблеми и решења убрзања услед гравитације
4. Проблеми и решења геосинхроних сателита
5. Кеплерови закон проблеми и решења проблеми и решења

opširnije

1. Колика је висина геосинхроног сателита изнад Земљине површине?

G = универзална константа = 6.67 x ^10⁻¹⁴ N ^m² / ^kg²

M = Земљина маса = 5.97 x ^10²⁴ kg

Т = 24 сата = 24 (3600 секунди) = 86,400 секунди = 8.64 x ^10⁴ секунди

Решење

Висина сателита изнад површине Земље = 4.22 x 10⁻⁷ ^m = 4.22 x ^10⁻⁷ km = 42,200 km

Висина сателита изнад површине Земље = 6.38 x 10⁶ ^m = 6.38 x 10⁶ ^km = 6380 km

Висина сателита изнад Земљине површине = удаљеност сателита од центра Земље – полупречник Земље

Висина сателита изнад површине Земље = 42,200 км – 6380 км

Висина сателита изнад Земљине површине = 35,820 км

2. Колика је брзина геосинхроног сателита?

Универзална константа (G) = 6.67 x ^10⁻¹⁴ N ^m² / ^kg²

Земљина маса (m _E ) = 5.97 x 10 ²⁴ kg

Растојање између сателита и центра Земље (r) = 4.22 x ^10⁻⁷ m

Решење

или користите ову једначину

[впдм_пацкаге ид = '949 ′]

1. Проблеми и решења Њутновог закона универзалне гравитације
2. Гравитационе силе, проблеми са тежином и решења
3. Проблеми и решења убрзања услед гравитације
4. Проблеми и решења геосинхроних сателита
5. Кеплерови закон проблеми и решења проблеми и решења

opširnije

1. Растојање између особе од 40 кг и особе од 30 кг је 2 м. Колика је величина гравитационе силе коју свака особа делује на другу? Универзална константа = 6.67 x 10 ^-11 N m ² / kg ²

Познато:

m1 = ₄₀ kg, m2 _{= 30 kg, r} ⁼ 2 m, G = 6.67 x ^10⁻¹11 N m2 ^/ kg2

Тражи се: магнитуда гравитационе силе (F)?

Решење:

2. Растојање између Земље и Месеца (r) је 3.84 x 10 ⁸ m. Колика је јачина гравитационе силе коју свако делује на друго?

Познато:

Земљина маса (m _E ) = 5.97 x 10 ²⁴ kg

Месечева маса (m _M ) = 7.35 x 10 ²² kg

Растојање између центра Земље и центра Месеца (r) = 3.84 x ^10⁻⁴ m

Универзална константа (G) = 6.67 x ^10⁻¹⁴ N ^m² / ^kg²

Тражи се: Јачина гравитационе силе (F)

Решење:

3. Колико је растојање од Земље, величина гравитационе силе Земље и Месеца је нула?

Познато:

Земљина маса = 5.97 x ^10²⁴ kg

Месечева маса = 7.35 x ^10²² kg

Растојање између центра Земље и центра Месеца (r) = 3.84 x 10⁻⁴ ^m.

Универзална константа ( G) = 6.67 x ^10⁻¹⁴ N ^m² / ^kg²

Тражи се: удаљеност од Земље

Решење:

Нето гравитациона сила је нула.

Користите квадратну формулу:

А = – 6.35

B = –7.68 x ¹⁰⁸

C = 87.76 x ^10⁻¹14

 

[впдм_пацкаге ид = '955 ′]

1. Проблеми и решења Њутновог закона универзалне гравитације
2. Гравитационе силе, проблеми са тежином и решења
3. Проблеми и решења убрзања услед гравитације
4. Проблеми и решења геосинхроних сателита
5. Кеплерови закон проблеми и решења проблеми и решења

 

opširnije