Strona główna

/

Zadania

/

Fizyka

/

Studia

Zasada zachowania energii i praca

Dział: Zasada zachowania energii i praca

1) klocek o masie m = 2kg zsuwa sie z rowni pochylej o kacie nachylenia 80 stopni i wysokosci h = 30cm. W jakiej odleglosci od podnoza rowni zatrzyma sie klocek jesli wspolczynnik tarcia klocek-rownia i klocek-podloze jest taki sam i wynosi u = 1.2 2) pocisk o masie m = 10 kg wystrzelono pionowo w gore z predkoscia poczatkowa v0= 5m/s. Podac wartosci: a) energii calkowita dla 1/2 H max b) energii kinetycznej i energii potencjalnej dla h = 1/2 H max, gdzie H max to wysokosc maksymalnego wychylenia 3) z jaka predkoscia v trzeba rzucic pilka o podloge z wysokosci h = 1.5m aby po odbiciu pilka wzniosla sie na wysokosc 3h/2 ? opory ruchu pominac 4) na imprezie studenckiej student wypchnal kolege z okna umieszonego na wysokosci h = 10 m nad ziemia z predkoscia v0= 1.5 m/s, skierowana poziomo. Jaka predkosc bedzie mial wypchniety kolega w momencie zderzenia z ziemia ? opory powietrza pominac

Studia Fizyka

Odpowiedź eSzkola.pl

Ekspert eSzkola.pl

26.03.2021 13:04

1. Klocek będzie rozpędzał się zsuwając z równi, a potem hamował na podłożu.

Przyspieszenie klocka wyniesie:

$a=g(sin \alpha - \mu cos \alpha )$ ,
gdzie kąt $\alpha =80^{\circ}$ , a współczynnik tarcia $\mu =1.2$ , stąd

$a=7.2 \frac{m}{s^2}$

Długość podstawy równi $s=\frac{h}{sin \alpha }=0.32 m$

Będzie to droga w ruchu przyspieszonym, zatem czas pokonania tej drogi wyniesie:

$t=\sqrt{\frac{2s}{a}}$

a prędkość końcowa:
$v=a\cdot t = a\sqrt{\frac{2s}{a}}=2.1 \frac{m}{s}$

Następnie prędkość tę będzie wytracał ze względu na działanie tarcia $T= \mu \cdot m \cdot g= 23.5 N$

co spowoduje nadanie opóźnienia $a_2=\frac{T}{m}=11.8 \frac{m}{s^2}$

a więc zatrzyma się po czasie: $t_2=\frac{v}{a}=0.17s$

Droga jaką pokona będzie róna drodze w ruchu opóźnionym z prędkością początkową:

$s_2=v\cdot t_2 - \frac{1}{2}a_2\cdot t_2^2=0.17m$
______________________________
2)

Energia całkowita nie ulegnie zmianie w ciągu trwania ruchu i będzie wynosić: $E_c=\frac{1}{2}m\cdot v_0^2=125J$

Dla $H=\frac{H_{max}}{2}$ energia potencjalna przyjmie połowę swojej maksymalnej wartości, która jest zarazem energią całkowitą, stąd wtedy:

$E_k=E_p=E_c/2=62.5J$

______________________________
3)

Trzeba nadać jej energię kinetyczną równą 0.5 energii potencjalnej w momencie wyrzutu:

$E_p=m\cdot g\cdot h, E_k=\frac{1}{2}\cdot E_p=\frac{1}{4}m\cdot v^2$

porównując wzory
$mgh=\frac{1}{4}mv^2$

stąd $v=\sqrt{4gh}=7.7 \frac{m}{s}$

_________________
4)

Porównując energie w oknie i na dole:
$v_{pionowo}=\sqrt{2gh}$

do tego prędkość związana z ruchem poziomym złoży się na prędkosć całkowitą:

$v=\sqrt{v_{pionowo}^2+v_{poziomo}^2}=14.1 \frac{m}{s}$

Dzięki!

Znasz odpowiedź na to pytanie?

Wszystkie odpowiedzi (0)

Rozwiąż również: