Kinetik enerji ve fizik alanındaki çalışma sorularına örnekler

Kinetik enerji ve iş ile ilgili 5 fizik sorusu örneği

1. Kütlesi 5000 kg olan bir araba başlangıçta hareketsizdir ve daha sonra 20 m/s hızla hareket etmeye başlar. Araba üzerinde yapılan toplam işi belirleyiniz...
Pembahasan
Bilinen :
Kütle (m) = 5000 kg
Başlangıç ​​hızı (v_o) = 0 m/s (başlangıçta araç hareketsizdir)
Son hız (v_t) = 20 m/s
Soruldu Toplam çaba
Cevab :
İş-kinetik enerji teoremi Toplam işin kinetik enerjideki değişime eşit olduğunu belirtir. Matematiksel olarak:
Toplam çaba:
W_{Genel Toplam} = ½ m (v_t² - v_o²)
W_{Genel Toplam} = ½ (5000)(20² - 0²)
W_{Genel Toplam} = (2500)(400 – 0)
W_{Genel Toplam} = (2500)(400)
W_{Genel Toplam} = 1000.000
Toplam iş 1000.000 Joule'dür.

2. Kütlesi 10 kg olan bir cisim başlangıçta 5 m/s hızla hareket etmektedir. Bir an sonra cisim 10 m/s hızla hareket etmeye başlar. Cisim üzerinde yapılan toplam işi belirleyiniz.
Pembahasan
Bilinen :
Nesnenin kütlesi (m) = 10 kg
Başlangıç ​​hızı (v_o) = 5 m/s
Son hız (v_t) = 10 m/s
Soruldu : toplam çaba
Cevab :
Toplam çaba:
Toplam iş 375 Joule'dür.

3. Kütlesi 2000 kg olan bir araba, yatay yönde 10 m/s hızla hareket etmektedir. Sürücü aniden arabanın hızını 5 m/s'ye düşürüyor. Sürücünün araba üzerinde yaptığı iş...
Pembahasan
Bilinen :
Aracın kütlesi (m) = 2000 kg
Başlangıç ​​hızı (v_o) = 10 m/s
Son hız (v_t) = 5 m/s
Soruldu : toplam çaba
Cevab :
Toplam çaba:
Toplam iş 75.000 Joule'dür.
Negatif işaret, araca etki eden bileşke kuvvetin, aracın yer değiştirmesinin ters yönünde olduğunu gösterir. Negatif iş aynı zamanda aracın kinetik enerjisinin azaldığı anlamına da gelir.

4. Kütlesi 1 ton olan bir araba başlangıçta hareketsizdir. Bir an sonra, 10 m/s hızla hareket etmeye başlar. Arabanın motoru tarafından yapılan iş miktarı...
A. 1.000 Joule
B. 10.500 Joule
Yaklaşık 15.000 Joule
D. 25.000 Joule
50.000 Joule
Pembahasan:
Bilinen :
m = 1 ton = 1000 kg, v_o = 0 m/s, v_t = 10 m / s
Soruldu :
Çaba (W) ?
Cevab :
İş = kinetik enerjideki değişim

kinetik enerjideki değişim :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 kg m²/s² = 50.000 Joule
Yani W = 50.000 Joule
Doğru cevap E şıkkıdır.

5. Kütlesi 10 kg olan bir masa, başlangıçta düz bir zeminde hareketsiz durmaktadır. Daha sonra 10 saniye boyunca itilerek, 2 m/s² ivmeyle düz bir çizgide hareket ettirilmektedir.²Gerçekleştirilen çabanın büyüklüğü…
A. 2000 Joule
B. 3000 Joule
Yaklaşık 6000 Joule
D. 8000 Joule
9000 Joule
Pembahasan:
Bilinen :
m = 10 kg, t = 10 saniye, v_o = 0, a = 2 m/s²içinde_t =?
Soruldu :
Çaba (W) ?
Cevab :
Son hızı (v) hesaplayın._t)
v_t = v_o + at = 0 + (2)(10) = 20 m/s

İş = kinetik enerjideki değişim

kinetik enerjideki değişim :
= ½ m(v_t² - v_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 Joule
Yani W = 2000 Joule
Doğru cevap A şıkkıdır.