Kinetikus energia gyakorlatok

protection click fraud

Tesztelje tudását a kinetikus energiával kapcsolatos kérdésekkel, és oldja meg kétségeit a kommentált felbontással.

1. kérdés

Számítsa ki egy 0,6 kg tömegű golyó mozgási energiáját, amikor eldobják és eléri az 5 m / s sebességet.

Lásd: Válasz

Helyes válasz: 7,5 J

A kinetikus energia a test mozgásával társul, és a következő képlet segítségével számítható:

egyenes E egyenes c alindex térrel egyenlő a számláló tér egyenes m tér. egyenes V tér a négyzet neve fölé a frakció végére

A kérdéses adatokat a fenti képlettel behelyettesítve megtaláljuk a kinetikus energiát.

egyenes E egyenes c alindexterrel, amely megegyezik a térszámlálóval 0 vessző 6 szóköz kg szóköz. szóköz bal zárójelben 5 egyenes szóköz osztva egyenes szóközzel s jobb zárójel négyzetre osztva 2. nevező a törés egyenesének E vége, egyenes c al indexes térrel, amely megegyezik a 0-os vesszővel 6-os tér kg hely. tér 25 egyenes tér m négyzet osztva egyenes s négyzet osztva a nevező fölé az E törés egyenesének 2. vége, egyenes c index index tér 15 megegyezik 2 számláló kg-területtel. egyenes tér m négyzetben az egyenes nevező fölé s a tört egyenesének négyzetes vége az E egyenes, egyenes c al indexes térrel egyenlő a tér 7 vesszővel 5 számláló kg tér. egyenes tér m négyzetben az egyenes nevező fölött s a tört végének négyzetes vége egyenlő 7 vesszővel 5 egyenes J tér

Ezért a mozgás során a test által elért kinetikus energia 7,5 J.

2. kérdés

A 3. emeleten, a talajtól 10 m magasságban lévő ablakból 0,5 kg tömegű babát dobtak le. Mekkora a baba mozgási energiája, amikor földet ér, és milyen gyorsan zuhant? Tekintsük a gravitáció gyorsulását 10 m / s-nak².

Lásd: Válasz

Helyes válasz: kinetikus energiája 50 J, sebessége 14,14 m / s.

A baba játékakor a mozgatásán munkálkodtak, és a mozgás révén energiát szállítottak rá.

A baba indításakor megszerzett kinetikus energiáját a következő képlettel lehet kiszámítani:

egyenes delta tér egyenlő az F egyenes térrel egyenes d egyenes delta tér egyenlő m egyenes térrel. egyenesen. egyenesen

A kimondási értékek helyébe a mozgásból származó kinetikus energia a következő:

instagram story viewer

egyenes delta szóköz térrel egyenlő 0 vessző 5 szóköz szóköz szóköz. 10 tér egyenes tér m osztva egyenes s négyzet tér. hely 10 szóköz egyenes m egyenes delta tér egyenlő 50 térszámláló kg szóköz. egyenes tér m négyzetben az egyenes nevező fölött s a tér négyzetes vége, amely megegyezik az 50 szóközzel, egyenes tér J

A kinetikus energia másik képletének felhasználásával kiszámoljuk, hogy a baba milyen gyorsan zuhant.

egyenes E egyenes c alindex térrel egyenlő a számláló tér egyenes m tér. egyenes V tér négyzetbe a 2. nevező fölé az 50-es tört vége számlálótér kg. egyenes m négyzet a nevező fölé egyenes s négyzet a törtrész vége tér megegyezik a térszámlálóval 0 vesszővel 5 térrel kg teret. egyenes V tér négyzete a nevező fölé a tört vége egyenes V négyzet tér a 2. térszámlálóval egyenlő egyenes tér x szóköz 50 számláló kg. egyenes m négyzet a nevező fölé egyenes s négyzet tört része a nevező fölött 0 vessző 5 szóköz Kg törtrész vége egyenes V négyzet alakú tér egyenlő a számláló térével 100 a számláló tér átlója felfelé kockázat kg. egyenes m négyzet a nevező fölé egyenes s négyzet frakció vége a nevező fölött 0 vessző 5 átlós tér fel kockázat kg frakció vége egyenes V négyzet tér egyenlő 200 egyenes tér m négyzet osztva egyenes s négyzet egyenes V tér egyenlő tér négyzet gyöke 200 egyenes tér m négyzet osztva egyenes s négyzet gyök vége egyenes V megközelítőleg egyenlő tér 14 vessző 14 egyenes tér m osztva csak egyenes

Így a baba mozgási energiája 50 J, az elért sebesség pedig 14,14 m / s.

3. kérdés

Határozza meg a 30 kg tömegű test munkáját úgy, hogy annak mozgási energiája növekedjen, ha sebessége 5 m / s-ról 25 m / s-ra növekszik?

Lásd: Válasz

Helyes válasz: 9000 J.

A munka kiszámítható a mozgási energia változtatásával.

egyenes T tér egyenlő a tér növekményével egyenes E egyenes c al indexével egyenes T tér egyenlő az E egyenes térrel vö alindex tér az index index vége mínusz egyenes E tér, ci egyenes al index T tér egyenlő az m egyenes számlálóval tér. egyenes V tér egyenes f al indexgel, 2 felső indexgel a nevező fölött a tört tér 2. vége mínusz tér egyenes számláló m tér. egyenes V tér egyenes i al indexével, 2 felirattal a 2. nevező fölött, a tört egyenes T vége egyenlő az m egyenesével 2 felett. nyitott zárójelek, egyenes V, egyenes f al index, 2 felső index szóköz, mínusz egyenes V szó, egyenes i al index, 2 felső index záró zárójel

A képletben szereplő utasítás értékeinek cseréje:

egyenes T tér egyenlő a térszámlálóval 30 tér kg a 2. nevező fölött a frakció végén. hely nyitott zárójelek nyitott zárójelek 25 egyenes szóköz osztva egyenes s szoros négyzetes zárójelek hely kevesebb hely nyitva zárójelben 5 egyenes szóköz osztva egyenes s zárja a négyzet zárójelét bezárja a szögletes zárójeleket T szóköz egyenlő 15 szóköz kg tér. hely bal zárójelben 625 egyenes tér m négyzet osztva egyenes s négyzet tér mínusz 25 szóköz egyenes tér m négyzet osztva egyenes s négyzet jobb zárójelben egyenes T tér egyenlő 15 kg térrel tér. tér 600 egyenes tér m négyzet osztva egyenes s négyzet egyenes T keskeny tér egyenlő a térrel 9000 számláló tér kg. egyenes m négyzet az egyenes nevező fölé s a térnek a térnek megfelelő négyzetes vége 9000 egyenes J tér

Ezért a test sebességének megváltoztatásához szükséges munka 9000 J lesz.

Lásd még: Munka

4. kérdés

Egy motoros 72 km / h sebességgel radarral ellátott úton halad motorkerékpárjával. A radaron való áthaladás után felgyorsul, és sebessége eléri a 108 km / h-t. Annak tudatában, hogy a motorkerékpár és a motor kombinációja tömege 400 kg, határozza meg a mozgási energia változását, amelyet a motoros szenved.

Lásd: Válasz

Helyes válasz: 100 kJ.

Először el kell végeznünk a megadott sebességek átszámítását km / h-ról m / s-ra.

számláló 72 tér km osztva egyenes h-val a nevező tér felett 3 vessző 6 a tört vége egyenlő a tér 20 egyenes térrel m osztva egyenes s-vel

számláló 108 tér km osztva egyenes h-val a nevező tér felett 3 vessző 6 a tört vége egyenlő a térrel 30 egyenes tér m osztva s egyenes s

A kinetikus energia változását az alábbi képlet segítségével számítják ki.

egyenes E növekmény egyenes c alindex térrel, egyenlő az E egyenes térrel, cf al index tér az al index végével mínusz egyenes E tér, ci alindex egyenes növekmény E, egyenes c index index tér egyenlő m egyenes számlálóval tér. egyenes V tér egyenes f al indexgel, 2 felső indexgel a nevező fölött a tört tér 2. vége mínusz tér egyenes számláló m tér. egyenes V tér egyenes i al indexével, 2 felirattal a nevező fölött, a törés növekményének vége az E egyenes, egyenes c al index térrel egyenlő, m 2 felett egyenes. nyitott zárójelek, egyenes V, egyenes f al index, 2 felső index szóköz, mínusz egyenes V szó, egyenes i al index, 2 felső index záró zárójel

A problémaértékek helyettesítése a képletben a következőkkel rendelkezik:

egyenes E növekmény egyenes c index indexterülettel, amely megegyezik a számláló 400 szóközével kg a 2. nevező fölött a frakció végén. szóköz nyitott zárójelben nyitott zárójelben 30 egyenes szóköz osztva egyenes s szoros szögletes zárójelben hely kevésbé nyitott zárójelben 20 egyenes m osztva egyenes s zárja a szögletes zárójelet zárja a szögletes zárójelet az egyenes E növekmény egyenes c alindex térrel egyenlő 200 szóköz kg tér. tér nyit zárójeleket 900 egyenes tér m négyzet osztva egyenes s négyzet tér mínusz tér 400 egyenes tér m négyzet négyzet osztva egyenes s négyzetes szoros zárójelben egyenes E növekmény, egyenes c index index tér 200 szóköz kg tér. tér 500 egyenes szóköz négyzet osztva egyenes s négyzet növekmény egyenes E egyenes c al index térrel egyenlő 100 szóköz szóköz 000 térszámláló kg hely. egyenes tér m négyzetben az egyenes nevező fölé s a törtrész végének négyzete egyenes növekmény E egyenes c alindex térrel egyenlő 100 tér 000 egyenes tér J tér egyenlő tér 100 szóköz kJ

Így a kinetikus energia változása az úton 100 kJ volt.

5. kérdés

(UFSM) Egy tömeges busz m hegyi úton halad és h magasságot ereszkedik le. A sofőr folyamatosan fékezi a fékeket, így a sebesség modulban állandó marad az egész út során. Vegye figyelembe az alábbi állításokat, ellenőrizze, hogy igazak-e (T) vagy hamisak (F).

() A busz kinetikus energiájának változása nulla.
() A busz-föld rendszer mechanikai energiája konzervált, mivel a busz sebessége állandó.
() A busz-Föld rendszer teljes energiája konzerválódik, bár a mechanikai energia egy része belső energiává alakul. A helyes sorrend az

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

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: b) V - F - V.

(IGAZ) A busz mozgási energiájának változása nulla, mivel a sebesség állandó, és a kinetikus energia változása ennek a nagyságrendnek a változásától függ.

(HAMIS) A rendszer mechanikai energiája csökken, mert ahogy a vezető tartja a fékeket, a potenciális energia a gravitációs csökken, ha súrlódással hőenergiává alakítják, míg a kinetikus energia megmarad állandó.

(IGAZ) A rendszer egészét tekintve az energia megmarad, azonban a fékek súrlódása miatt a mechanikai energia egy része hőenergiává alakul.

Lásd még: Hőenergia

6. kérdés

(UCB) Egy adott sportoló a futás során kapott kinetikus energia 25% -át felhasználja egy sarktalan magasugrás elvégzéséhez. Ha elérte a 10 m / s sebességet, figyelembe véve a g = 10 m / s értéket², a kinetikus energia gravitációs potenciálivá történő átalakulása miatt elért magasság a következő:

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

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: b) 1,25 m.

A kinetikus energia megegyezik a gravitációs potenciál energiájával. Ha a kinetikus energia csak 25% -át használták fel ugrásra, akkor a mennyiségek a következőképpen függnek össze:

25 százalék jel. egyenes E egyenes c al indextérrel, egyenlő az E egyenes térrel, egyenes p al index mezővel 0 vessző. átlós számláló felfelé egyenes vonal m. egyenes v négyzet a nevező fölé a tört vége megegyezik az átlós térrel felfelé az m egyenes vonalig. egyenes g. egyenes h űrtérszámláló 0 vessző 25 a nevező fölött a törtrész vége egyenes tér v négyzet tér egyenlő g egyenes hellyel. egyenes h tér 0 vessző 125 egyenes tér v négyzet tér egyenlő g egyenes térrel. egyenes h tér egyenes tér h tér egyenlő a térszámlálóval 0 vessző 125 egyenes tér v az exponenciális 2 tér hatványára az egyenes nevező felett g a frakció vége

A képletben szereplő utasítás értékeinek cseréje:

egyenes h tér egyenlő a térszámlálóval 0 vessző 125 szóköz. szóköz bal zárójelben 10 egyenes szóköz osztva s egyenes jobb zárójel négyzet alakú tér a nevező fölött 10 egyenes szóköz m osztva egyenes s ao a tört négyzetének vége egyenes tér h tér egyenlő a számláló szóközzel 0 vessző 125 szóköz. 100 egyenes tér m négyzetre osztva egyenes s négyzet nevező 10 egyenes tér m osztva egyenes s négyzettel a frakció vége egyenes h tér egyenlő a térszámlálóval 12 vessző 5 egyenes tér m négyzet osztva egyenes s négyzet térrel a nevező fölött 10 egyenes tér m osztva egyenes s négyzettel a frakció vége egyenes h tér 1 vesszővel egyenlő 25 egyenes tér m

Ezért a kinetikus energia gravitációs potenciálgá történő átalakulása miatt elért magasság 1,25 m.

Lásd még: Helyzeti energia

7. kérdés

(UFRGS) Egy adott megfigyelő számára két azonos tömegű A és B objektum mozog állandó, 20 km / h, illetve 30 km / h sebességgel. Ugyanennek a megfigyelőnek mi az oka?_A/ÉS_B e tárgyak kinetikus energiái között?

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

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: b) 4/9.

1. lépés: számítsa ki az A objektum kinetikus energiáját

egyenes E és egyenes A számláló térével megegyező al index index a zárójelben az egyenes m tér. négyzet tér v ² jobb zárójeles tértér a nevező fölött a tört egyenesének vége egyenes E egyenes A bal oldali zárójelben lévő egyenes m térnek megfelelő index indextér. szóköz 20 ² jobb zárójeles térköz a nevező fölött a 2. tört egyenesének vége egyenes Egyenes A számlálóterülettel egyenlő alsó indextér bal zárójeles egyenes m tér. space 400 jobb zárójeles hely a nevező fölött, az E törés egyenesének vége, egyenes A 200 térrel megegyező alindex tér egyenes tér m

2. lépés: számítsa ki a B objektum kinetikus energiáját

egyenes E és egyenes B index index tér, amely megegyezik a számláló térével, bal zárójel egyenes m tér. egyenes tér v ² jobb zárójel a 2. nevező fölött, az E egyenes törtrész vége, egyenes B al index mezővel, amely megegyezik a számláló térével, bal zárójel egyenes m tér. szóköz 30 ² jobb zárójeles térköz a nevező fölött az egyenes E törtrész vége, egyenes B al indexes tér megegyezik a számlálóközzel, a bal zárójel egyenes m tér. space 900 jobb zárójel a 2. nevező fölött, az E egyenes törtrész vége és egyenes B szóköz az index alsó indexének vége megegyezik a 450 szóközzel. egyenes tér m

3. lépés: számítsa ki az A és B objektumok mozgási energiáinak arányát

egyenes E és egyenes A al index az E egyenes fölött, egyenes B index index tér megegyezik a 200 számláló térrel. átlós tér fel egyenes vonal m felett nevező 450 hely. átlós tér felfelé egyenes vonal m frakció vége egyenes E tér egyenes A egyenes alatt E egyenes B egyenes B index index tér egyenlő 200 tér 450 fölött számláló osztva 50-vel a nevező fölött, osztva az E egyenes törésközének 50 végével, egyenes A egyenessel, egyenes E-vel, egyenes B-alindexterrel, egyenlő a 4-es térrel 9

Ezért az E ok_A/ÉS_B az A és B tárgyak mozgási energiái között 4/9.

Lásd még: Kinetikus energia

8. kérdés

(PUC-RJ) Tudva, hogy egy 80 kg-os kibernetikus futó nyugalmi helyzetből indulva 20 másodperc alatt elvégzi a 200 m-es tesztet, a = 1,0 m / s² állandó gyorsulás, elmondható, hogy a folyosó által kinetikus kinetikus energia 200 m végén, joule, az:

a) 12000
b) 13000
c) 14000
d) 15000
e) 16000

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: e) 16000.

1. lépés: határozza meg a végső sebességet.

Amint a futó nyugalmi helyzetből indul ki, kezdeti sebessége (V₀) értéke nulla.

egyenes V tér egyenlő a térrel egyenes V 0 alindex térrel és tér a térrel egyenes tér V tér egyenlő tér 0 tér plusz tér 1 egyenes tér m osztva egyenes s négyzet. űrtér 20 hely egyenes tér s egyenes V tér egyenlő a 20 térrel egyenes tér m osztva s egyenes

2. lépés: számítsa ki a futó mozgási energiáját.

egyenes E egyenes c index indexterrel, amely megegyezik a számláló térével, bal zárójel egyenes m tér. egyenes tér v ² jobb zárójel a 2. nevező fölé, az E törtrész vége, egyenes c al indexes tér, amely megegyezik a számláló térével, bal zárójelben 80 szóköz, kg szóköz. szóköz bal zárójelben 20 egyenes szóköz osztva egyenes szóközzel s jobb zárójel ² jobb zárójeles térköz fölött 2. nevező a törés egyenesének E vége, egyenes c al index mezővel egyenlő a térszámláló bal zárójelével 80 szóköz kg tér. tér 400 egyenes tér m négyzet osztva egyenes s négyzet jobb zárójelekkel a 2. nevező fölött a frakció végén egyenes E egyenes c index indexterülettel egyenlő a számlálóval 32 szóköz 000 a nevező fölött a törtrész helyének számlálója vége kg tér. egyenes tér m négyzetben az egyenes nevező fölé s a tört egyenesének négyzetes vége az E egyenes egyenes c al indexű szóköz az al index vége megegyezik a térrel 16 tér 000 térszámláló kg szóköz. egyenes tér m négyzet az egyenes nevező fölé s a tört tér négyzetes vége megegyezik a tér 16 tér 000 egyenes J térrel

Így elmondható, hogy a 200 m végén a folyosón elért kinetikus energia 16 000 J.

9. kérdés

(UNIFESP) Egy 40 kg-os gyermek szülei autójában utazik, a hátsó ülésen ülve, a biztonsági övvel rögzítve. Egy adott pillanatban az autó eléri a 72 km / h sebességet. Jelenleg ennek a gyermeknek a kinetikus energiája a következő:

a) 3000 J
b) 5000 J
c) 6000 J
d) 8000 J
e) 9000 J

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: d) 8000 J

1. lépés: konvertálja a sebességet km / h-ról m / s-ra.

2. lépés: számítsa ki a gyermek mozgási energiáját.

Hiba történt a MathML-ből elérhető szöveggé történő konvertáláskor.

Ezért a gyermek mozgási energiája 8000 J.

10. kérdés

(PUC-RS) A rúdugrásban egy sportoló 11 m / s sebességet ér el, mielőtt a rúdat a földbe ültetné, hogy mászhasson. Figyelembe véve, hogy a sportoló kinetikus energiájának 80% -át gravitációs potenciális energiává tudja alakítani, és hogy a a gravitációs gyorsulás 10 m / s², legnagyobb tömegmagassága, amelyet tömegközéppontja elérhet, méterben kifejezve, ról ről,

a) 6.2
b) 6.0
c) 5.6
d) 5.2
e) 4.8

Lásd: Válasz

Helyes alternatíva: e) 4.8.

A kinetikus energia megegyezik a gravitációs potenciál energiájával. Ha a kinetikus energia 80% -át ugráshoz használták, akkor a mennyiségek a következőképpen függnek össze: