Pormula ng Trabaho at Teorema ng Enerhiya ng Trabaho-Kinetiko

Mga halimbawang tanong at pormula para sa trabaho at ang teorema ng work-kinetic energy

Negosyo

1. Itinulak ng isang apo ang wheelchair ng kanyang lola sa isang pabilog na parke na may puwersang 20 N, ang radius ng parke ay 7 m, gaano karaming trabaho ang ginagawa ng apo para sa 2 pag-ikot?

1. 0 joules
2. 1400 joules
3. 1540 joules
4. 1760 joules

Pagtalakay
Pormula ng Negosyo: Trabaho = Puwersa x Paglipat
Kung itinulak ng apo ang wheelchair nang dalawang beses, parehong babalik ang apo at ang wheelchair sa kanilang orihinal na posisyon. Dahil ang pagbabalik sa kanilang orihinal na posisyon ay zero, ang displacement ay zero din.
Kaya ang pagsisikap na ginawa ng apo ay sero.
Ang tamang sagot ay A.

2. Itinutulak ng isang janitor ang isang aparador sa sahig na may puwersang 350 N. Ang sahig ay naglalabas ng puwersang friksyonal na 70 N. Ang gawaing ginawa upang igalaw ang aparador nang 6 na metro ay:

1. 45 J
2. 72 J
3. 1680 J
4. 2580 J

Pagtalakay
Alam na:
Puwersang tulak (F) = 350 Newton
Puwersa ng pagkikiskisan (F_mag-swipe) = 70 Newton
Paglipat ng aparador = 6 metro
Nagtanong: Negosyo (W)
Sagot:
Mayroong dalawang puwersang kumikilos sa isang bagay, ang puwersang nagtutulak (F) at ang puwersang frictional (F)._mag-swipe).
Ang puwersang panunulak ay nasa parehong direksyon ng paggalaw ng aparador, kaya ang puwersang panunulak ay gumagawa ng positibong gawain. Sa kabaligtaran, ang puwersang friksyon ay nasa kabaligtaran ng direksyon ng paggalaw ng aparador, kaya ang puwersang friksyon ay gumagawa ng negatibong gawain.
Trabahong ginawa ng puwersang nagtutulak:
W = Fs = (350 Newton)(6 metro) = 2100 Newton metro = 2100 Joules
Trabahong ginagawa ng puwersang frictional:
W = – (F_mag-swipe)(s) = – (70 Newton)(6 na metro) = – 420 Newton metro = – 420 Joules
Kabuuang pagsisikap:
Kabuuang W = 2100 Joules – 420 Joules
Kabuuang W = 1680 Joule
Ang tamang sagot ay C.

Teorama ng enerhiyang kinetiko-trabaho

3. Isang pare-parehong puwersa na 8 N ang kumikilos sa isang bagay na may masa na 16 kg. Kung ang bagay ay nasa posisyong hindi gumagalaw sa simula, ang bilis ng bagay pagkatapos kumilos ang puwersa sa loob ng 4 na segundo ay….

1. 0,5 m / s
2. 2 m / s
3. 4 m / s
4. 8 m / s

Pagtalakay
Alam na:
Patuloy na puwersa (F) = 8 Newton
Masa ng bagay (m) = 16 kg
Paunang bilis ng bagay (v_o) = 0 m/s
Ang agwat ng oras kung saan ang puwersa ay kumikilos sa bagay (t) = 4 na segundo
Nagtanong: Pangwakas na bilis ng bagay (v_t)
Sagot:
Trabaho = Pagbabago sa kinetic energy
W = panghuling EK – paunang EK
W = ½ mv_t² – ½ mv_o²
W = ½ mv_t² - 0
W = ½ mv_t² —— Ekwasyon 1

Trabaho = Puwersa x Paglipat
W = Fs
W = 8 segundo
Gamitin ang pormulang GLBB upang kalkulahin ang displacement (s)
s = v_o t + ½ sa²
Paglalarawan: s = displacement, v_o = paunang bilis, t = oras, a = akselerasyon
s = 0 + ½ sa² = ½ sa² —-> isang = (v_t - v_o) / t = v_t
s = ½ (v_t /t)t²
s = ½ (v_t) t
Palitan ang displacement (s) sa work equation ng displacement (s) sa equation na ito:
W = 8 segundo
W = 8(1/2)(v)_t)(t)
W = (4)(v)_t)(t) —— Ekwasyon 2

Ekwasyon 1 = Ekwasyon 2
W = W
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 metro/segundo
Ang tamang sagot ay B.

4. Upang mapataas ang bilis ng isang bagay sa doble ng orihinal nitong bilis, isang pagsisikap na...

1. 4 beses ang paunang kinetic energy nito
2. 3 beses ang paunang kinetic energy nito
3. 2 beses ang paunang kinetic energy nito
4. 1 beses ang paunang kinetic energy nito

Pagtalakay
Alam na:
Ipagpalagay na ang masa ng bagay (m) = 1 kg
Ipagpalagay na ang paunang bilis (v_o) = 1 m/s
Pangwakas na bilis (v_t) = 2 x paunang bilis = 2 x 1 = 2 m/s
Nagtanong: Pagsisikap = … ?
Sagot:
Paunang enerhiyang kinetiko:
Paunang EK = ½ mv_o² = ½ (1)(1)² = ½ (1)(1) = ½ (1) = 0,5
Panghuling kinetikong enerhiya kapag ang bilis ng bagay ay doble sa orihinal nitong bilis:
Pangwakas na EK = ½ mv_t² = ½ (1)(2)² = ½ (4) = 2

Teorama ng enerhiyang kinetiko-trabaho:
Trabaho = Pagbabago sa kinetic energy
Trabaho = Pangwakas na enerhiyang kinetiko – Paunang enerhiyang kinetiko
Pagsisikap = 2 – 0,5
Pagsisikap = 1,5

Paunang enerhiyang kinetiko = 0,5
Pagsisikap = 3 x 0,5 = 1,5
Kaya upang mapataas ang bilis ng isang bagay sa 2 beses ng orihinal nitong bilis ay nangangailangan ng maraming trabaho 3 beses ang paunang kinetic energy nito.
Ang tamang sagot ay B.

Pinagmulan ng tanong:

Mga Tanong sa OSN para sa Pisika sa Junior High School