Cvičení kinetické energie

Otestujte si své znalosti otázkami o kinetické energii a vyřešte své pochybnosti pomocí komentovaného řešení.

Otázka 1

Vypočítejte kinetickou energii koule s hmotností 0,6 kg, když je hozena a dosahuje rychlosti 5 m / s.

Viz odpověď

Správná odpověď: 7,5 J.

Kinetická energie je spojena s pohybem těla a lze ji vypočítat pomocí následujícího vzorce:

Když ve výše uvedeném vzorci nahradíme data otázek, najdeme kinetickou energii.

Kinetická energie získaná tělem během pohybu je tedy 7,5 J.

otázka 2

Z okna ve 3. patře ve výšce 10 m od země byla svržena panenka o hmotnosti 0,5 kg. Jaká je kinetická energie panenky, když dopadne na zem a jak rychle padla? Zvažte gravitační zrychlení na 10 m / s².

Viz odpověď

Správná odpověď: kinetická energie 50 J a rychlost 14,14 m / s.

Při hraní na panenku se pracovalo na jejím přesunu a energie se na ni přenášela pohybem.

Kinetickou energii získanou panenkou během startu lze vypočítat podle následujícího vzorce:

Nahrazením hodnot promluvy je kinetická energie vyplývající z pohybu:

Pomocí druhého vzorce pro kinetickou energii vypočítáme, jak rychle panenka padla.

Kinetická energie panenky je tedy 50 J a rychlost, kterou dosahuje, je 14,14 m / s.

otázka 3

Určete práci vykonanou tělesem o hmotnosti 30 kg tak, aby se jeho kinetická energie zvyšovala se zvyšováním rychlosti z 5 m / s na 25 m / s?

Viz odpověď

Správná odpověď: 9000 J.

Práce může být vypočítána změnou kinetické energie.

Nahrazením hodnot příkazu ve vzorci máme:

Proto bude práce potřebná ke změně rychlosti těla rovna 9000 J.

Podívejte se taky: Práce

otázka 4

Motocyklista jede na motocyklu po silnici s radarem rychlostí 72 km / h. Po průchodu radarem zrychlí a jeho rychlost dosáhne 108 km / h. S vědomím, že hmotnost kombinace motocyklu a jezdce je 400 kg, určete rozdíly v kinetické energii, které jezdec utrpěl.

Viz odpověď

Správná odpověď: 100 kJ.

Nejprve musíme provést převod daných rychlostí z km / h na m / s.

Změna kinetické energie se vypočítá pomocí níže uvedeného vzorce.

Dosazením problémových hodnot ve vzorci máme:

Varianta kinetické energie v dráze tedy byla 100 kJ.

otázka 5

(UFSM) Hromadný autobus m jede po horské silnici a sestupuje do výšky h. Řidič udržuje brzdy zabrzděné tak, aby během jízdy byla v modulu konstantní rychlost. Zvažte následující tvrzení, zkontrolujte, zda jsou pravdivá (T) nebo nepravdivá (F).

() Varianta kinetické energie sběrnice je nulová.
() Mechanická energie systému sběrnice-země je zachována, protože rychlost sběrnice je konstantní.
() Celková energie systému sběrnice-Země je zachována, ačkoli část mechanické energie se transformuje na vnitřní energii. Správná sekvence je

a) V - F - F.
b) V - F - V.
c) F - F - V.
d) F - V - V.
e) F - V - F

Viz odpověď

Správná alternativa: b) V - F - V.

(PRAVDA) Varianta kinetické energie sběrnice je nulová, protože rychlost je konstantní a variace kinetické energie závisí na změnách této velikosti.

(NEPRAVDA) Mechanická energie systému klesá, protože jak řidič udržuje brzdy, potenciální energie gravitační klesá při převodu na tepelnou energii třením, zatímco kinetická energie zůstává konstantní.

(PRAVDA) Vzhledem k systému jako celku je energie zachována, avšak v důsledku tření brzd je část mechanické energie přeměněna na energii tepelnou.

Podívejte se taky: Termální energie

otázka 6

(UCB) Daný sportovec využívá 25% kinetické energie získané při běhu k provedení skoku do výšky bez pólů. Pokud dosáhl rychlosti 10 m / s, uvažujeme g = 10 m / s², výška dosažená v důsledku přeměny kinetické energie na gravitační potenciál je následující:

a) 1,12 m.
b) 1,25 m.
c) 2,5 m.
d) 3,75 m.
e) 5 m.

Viz odpověď

Správná alternativa: b) 1,25 m.

Kinetická energie se rovná gravitační potenciální energii. Pokud bylo ke skoku použito pouze 25% kinetické energie, pak jsou veličiny příbuzné takto:

Nahrazením hodnot příkazu ve vzorci máme:

Výška dosažená v důsledku přeměny kinetické energie na gravitační potenciál je tedy 1,25 m.

Podívejte se taky: Potenciální energie

otázka 7

(UFRGS) U daného pozorovatele se dva objekty A a B se stejnou hmotností pohybují konstantní rychlostí 20 km / ha 30 km / h. Jaký je důvod pro stejného pozorovatele?_THE/A_B mezi kinetickými energiemi těchto objektů?

a) 1/3.
b) 4/9.
c) 2/3.
d) 3/2.
e) 9/4.

Viz odpověď

Správná alternativa: b) 4/9.

1. krok: výpočet kinetické energie objektu A.

2. krok: výpočet kinetické energie objektu B.

3. krok: výpočet poměru mezi kinetickými energiemi objektů A a B.

Proto důvod E_THE/A_B mezi kinetickými energiemi objektů A a B je 4/9.

Podívejte se taky: Kinetická energie

otázka 8

(PUC-RJ) S vědomím, že kybernetický běžec s hmotností 80 kg, počínaje odpočinkem, provede test na 200 m za 20 s udržováním konstantní zrychlení a = 1,0 m / s², lze říci, že kinetická energie dosažená koridorem na konci 200 m, v joulů, je:

a) 12000
b) 13000
c) 14000
d) 15 000
e) 16 000

Viz odpověď

Správná alternativa: e) 16000.

1. krok: určení konečné rychlosti.

Když běžec začíná z klidu, jeho počáteční rychlost (V₀) má hodnotu nula.

2. krok: výpočet kinetické energie běžce.

Lze tedy říci, že kinetická energie dosažená chodbou na konci 200 m je 16 000 J.

otázka 9

(UNIFESP) Dítě vážící 40 kg cestuje v autě svých rodičů, sedí na zadním sedadle a je připoutáno bezpečnostním pásem. V daném okamžiku auto dosáhne rychlosti 72 km / h. Momentálně je kinetická energie tohoto dítěte:

a) 3000 J
b) 5 000 J
c) 6000 J
d) 8000 J
e) 9000 J.

Viz odpověď

Správná alternativa: d) 8000 J.

1. krok: převod rychlosti z km / h na m / s.

2. krok: vypočítat kinetickou energii dítěte.

Kinetická energie dítěte je proto 8000 J.

otázka 10

(PUC-RS) V skoku o tyči dosáhne sportovec rychlosti 11 m / s těsně před zasazením tyče do země, aby mohl vylézt. Vzhledem k tomu, že sportovec dokáže převést 80% své kinetické energie na gravitační potenciální energii a že gravitační zrychlení v místě je 10 m / s², maximální výška, které může jeho těžiště dosáhnout, je v metrech, o,

a) 6.2
b) 6,0
c) 5.6
d) 5.2
e) 4.8

Viz odpověď

Správná alternativa: e) 4.8.

Kinetická energie se rovná gravitační potenciální energii. Pokud bylo 80% kinetické energie použito pro skok, pak jsou veličiny příbuzné takto:

Nahrazením hodnot příkazu ve vzorci máme:

Maximální výška, kterou může jeho těžiště dosáhnout, je tedy přibližně 4,8 m.

Podívejte se taky: Gravitační potenciální energie