Τοπίο στη Φυσική

Παράθυρο στην Επιστήμη

Ετικέτα: Ενέργεια & Διατήρηση της Μ.Ε.

Έργο Βάρους και μεταβολή της Κ.Ε.

Τις ασκήσεις που ακολουθούν προσπάθησε να τις επιλύσεις εφαρμόζοντας το Θεώρημα Μεταβολής της Κινητικής Ενέργειας. Να λαμβάνονται υπόψιν οι τριβές και οι αντιστάσεις, εκτός αν δηλώνεται το αντίθετο. Επίσης να παίρνεις g=10m/s2 .

  1. Αθλητής του άλματος επί κοντώ περνάει πάνω από ύψος 5,80m. Αν η μάζα του είναι 80kg υπολόγισε:
    1. Το έργο του βάρους του.
    2. Την κινητική ενέργεια που θα έχει τη στιγμή που πέφτει στο στρώμα.
    3. Την ταχύτητα με την οποία κουμπάει το στρώμα.

    Άσκηση 1

  2. Εκτοξεύουμε με το χέρι μας μικρή συμπαγή σφαίρα, κατακόρυφα προς τα πάνω, με ταχύτητα υ0=8m/s.
    1. Σε πόσο ύψος από το σημείο που την εκτοξεύσαμε τη σφαίρα χάνει το 50% της αρχικής της κινητικής ενέργειας;
    2. Σε πόσο ύψος η ταχύτητά της μειώνεται κατά 50%;
    3. Σε πόσο ύψος μπορεί να φτάσει η σφαίρα και σε πόσο χρόνο;

    Οι τριβές θεωρούνται αμελητέες.

  3. Από ύψος 13,2m πάνω από το έδαφος ρίχνουμε κατακόρυφα προς τα κάτω μικρό συμπαγές σώμα μάζας 5kg με ταχύτητα υ0=5m/s.

    1. Πόσο είναι το έργο του βάρους κατά την κίνησή του μέχρι το έδαφος;
    2. Με πόση κινητική ενέργεια φτάνει στο έδαφος;
    3. Πόσος χρόνος χρειάστηκε μέχρι να αγγίξει το έδαφος;

    Οι τριβές θεωρούνται αμελητέες.

  4. Σφαίρα μάζας 5kg ανεβαίνει προς τα πάνω με τη βοήθεια ενός σχοινιού. Μετά από διάστημα 4m η σφαίρα αποκτά ταχύτητα 8m/s. Πόσο είναι το έργο της δύναμης F που ασκεί το σχοινί στη σφαίρα για τη διαδρομή των 4m; Κατά τη διάρκεια της κίνησης, επί της σφαίρας ασκείται σταθερή δύναμη αντίστασης του αέρα Fαντ=10N.

    Άσκηση 4

  5. Από ύψος 100m αφήνουμε να πέσει σώμα μάζας 20kg. Το σώμα φτάνει στο έδαφος με ταχύτητα 40m/s. Υπολόγισε:
    1. Το έργο του βάρους.
    2. Το έργο της αντίστασης του αέρα.
    3. Με πόση ταχύτητα θα έφτανε στο έδαφος αν δεν υπήρχε αέρας;

    (περισσότερα…)

Η έννοια του έργου

Στις ασκήσεις που ακολουθούν να παίρνεις g=10m/s2.

  1.  Ανάφερε τρεις περιπτώσεις μεταφοράς ενέργειας από ένα σώμα σε ένα άλλο.
  2. Δύναμη F επιταχύνει σώμα μάζας 5kg με επιτάχυνση 4m/s2 και το μεταφέρει σε απόσταση 20m. Υπολόγισε:
    1. Το έργο της F.
    2. Την ενέργεια που μεταβιβάζεται στο σώμα κατά τη μετακίνηση.
  3. Τροφοδοτούμε ένα σώμα μάζας 1kg με ενέργεια 200J μέσω του έργου δύναμης 50Ν.
    1. Πόσο διάστημα θα μετακινηθεί το σώμα;
    2. Πόση ταχύτητα θα αποκτήσει το σώμα;
  4. Μία οριζόντια δύναμη 80Ν κινεί ένα σώμα πάνω σε οριζόντιο επίπεδο με σταθερή ταχύτητα. Για μετατόπιση του σώματος κατά 5m:
    1. Πόση είναι η ενέργεια που μεταβιβάζεται στο σώμα από τη δύναμη των 80Ν και πού ξοδεύεται αυτή;
    2. Πόσο είναι το έργο της τριβής ολίσθησης;
  5. Ένα σώμα κινείται ευθύγραμμα με ενέργεια 500J. Για ένα διάστημα 3m ασκούμε σ’ αυτό δύναμη 100Ν με την ίδια κατεύθυνση της κίνησης. Πόση θα γίνει η ενέργεια του σώματος; Αν η δύναμη ασκηθεί με αντίθετη προς την κίνηση κατεύθυνση πάλι κατά 3m, πόση θα γίνει τότε η ενέργεια του σώματος;
  6. Σώμα βρίσκεται ακίνητο πάνω σε λεία οριζόντια επιφάνεια. Στο σώμα ασκείται μία δύναμη 30Ν, η οποία το μετακινεί κατά 2m. Αν η ενέργεια που προσφέρθηκε μέσω της δύναμης είναι 48J εξέτασε αν η κατεύθυνση της δύναμης είναι οριζόντια.
  7. Πόσο έργο χρειάζεται για να ανεβεί ένα ασανσέρ μάζας 800kg σε ύψος 12m; Αν στο ασανσέρ αυτό προσφέρουμε έργο 120.000J, πόσο ψηλά μπορεί να ανεβεί;
  8. Με τη βοήθεια κατακόρυφου νήματος τραβάμε προς τα πάνω μία σφαίρα μάζας 3kg για διάστημα 4m. Αν η σφαίρα αυξάνει την ταχύτητά της με ρυθμό 2m/s κάθε δευτερόλεπτο, υπολόγισε:
    1. Tο έργο της τάσης του νήματος.
    2. Το έργο του βάρους του σώματος.
    3. Την ενέργεια που μεταβιβάζεται από τη δύναμη στη σφαίρα.
    4. Πόση από την ενέργεια του ερωτήματος 3 καταναλώνεται από τη σφαίρα;

    Άσκηση 8

    (περισσότερα…)

Τοπίο στη Φυσική © 2014 Frontier Theme