Упражнения с кинетической энергией

Проверьте свои знания с помощью вопросов о кинетической энергии и разрешите свои сомнения с помощью прокомментированного разрешения.

Вопрос 1

Рассчитайте кинетическую энергию шара массой 0,6 кг, когда он брошен со скоростью 5 м / с.

См. Ответ

Правильный ответ: 7,5 Дж.

Кинетическая энергия связана с движением тела и может быть рассчитана по следующей формуле:

Подставляя данные вопроса в формулу выше, находим кинетическую энергию.

Таким образом, кинетическая энергия, приобретаемая телом во время движения, составляет 7,5 Дж.

вопрос 2

Кукла массой 0,5 кг была сброшена из окна на 3-м этаже на высоте 10 м от земли. Какова кинетическая энергия куклы при падении на землю и с какой скоростью она падала? Считайте ускорение свободного падения 10 м / с.².

См. Ответ

Правильный ответ: кинетическая энергия 50 Дж и скорость 14,14 м / с.

Во время игры в куклу выполнялась работа по ее перемещению, и энергия передавалась ей посредством движения.

Кинетическая энергия, полученная куклой во время запуска, может быть рассчитана по следующей формуле:

Заменяя значения произнесения, кинетическая энергия, возникающая в результате движения, равна:

Используя другую формулу кинетической энергии, мы вычисляем, насколько быстро кукла упала.

Таким образом, кинетическая энергия куклы составляет 50 Дж, а скорость, которой она достигает, - 14,14 м / с.

вопрос 3

Определить работу, совершаемую телом массой 30 кг, чтобы его кинетическая энергия увеличивалась с увеличением скорости с 5 м / с до 25 м / с?

См. Ответ

Правильный ответ: 9000 Дж.

Работа может быть рассчитана путем изменения кинетической энергии.

Подставляя значения утверждения в формуле, получаем:

Следовательно, работа, необходимая для изменения скорости тела, будет равна 9000 Дж.

Смотри тоже: Работа

вопрос 4

Мотоциклист едет на своем мотоцикле по дороге с радаром со скоростью 72 км / ч. Пройдя через радар, он разгоняется и его скорость достигает 108 км / ч. Зная, что масса мотоцикла и гонщика составляет 400 кг, определите изменение кинетической энергии, которое испытывает гонщик.

См. Ответ

Правильный ответ: 100 кДж.

Сначала мы должны выполнить преобразование заданных скоростей из км / ч в м / с.

Изменение кинетической энергии рассчитывается по приведенной ниже формуле.

Подставляя значения задачи в формулу, получаем:

Таким образом, изменение кинетической энергии на пути составило 100 кДж.

вопрос 5

(УФСМ) Массовый автобус m едет по горной дороге и спускается на высоту h. Водитель не отпускает тормоза, чтобы скорость в модуле оставалась постоянной на протяжении всей поездки. Рассмотрите следующие утверждения, проверьте, истинны ли они (T) или ложны (F).

() Изменение кинетической энергии автобуса равно нулю.
() Механическая энергия системы автобус-Земля сохраняется, поскольку скорость автобуса постоянна.
() Полная энергия системы автобус-Земля сохраняется, хотя часть механической энергии преобразуется во внутреннюю энергию. Правильная последовательность

а) V - F - F.
б) V - F - V.
в) F - F - V.
г) F - V - V.
д) F - V - F

См. Ответ

Правильный вариант: б) V - F - V.

(ИСТИНА) Изменение кинетической энергии автобуса равно нулю, поскольку скорость постоянна, а изменение кинетической энергии зависит от изменений этой величины.

(ЛОЖЬ) Механическая энергия системы уменьшается, потому что, когда водитель держит тормоза включенными, потенциальная энергия гравитационная уменьшается при преобразовании в тепловую энергию трением, в то время как кинетическая энергия остается постоянный.

(ИСТИНА) Рассматривая систему в целом, энергия сохраняется, однако из-за трения тормозов часть механической энергии преобразуется в тепловую.

Смотри тоже: Термальная энергия

вопрос 6

(UCB) Данный спортсмен использует 25% кинетической энергии, полученной при беге, для выполнения безполюсного прыжка в высоту. Если он достиг скорости 10 м / с, учитывая g = 10 м / с²высота, достигаемая за счет преобразования кинетической энергии в гравитационный потенциал, выглядит следующим образом:

а) 1,12 м.
б) 1,25 м.
в) 2,5 м.
г) 3,75 м.
д) 5 мес.

См. Ответ

Правильный вариант: б) 1,25 м.

Кинетическая энергия равна гравитационной потенциальной энергии. Если для прыжка было использовано только 25% кинетической энергии, то величины связаны следующим образом:

Подставляя значения утверждения в формуле, получаем:

Следовательно, высота, достигаемая за счет преобразования кинетической энергии в гравитационный потенциал, составляет 1,25 м.

Смотри тоже: Потенциальная энергия

вопрос 7

(UFRGS) Для данного наблюдателя два объекта A и B одинаковой массы движутся с постоянной скоростью 20 км / ч и 30 км / ч соответственно. В чем причина того же наблюдателя?_THE/А ТАКЖЕ_B между кинетическими энергиями этих объектов?

а) 1/3.
б) 4/9.
в) 2/3.
г) 3/2.
д) 9/4.

См. Ответ

Правильная альтернатива: б) 4/9.

1-й шаг: вычислить кинетическую энергию объекта А.

2-й шаг: вычислить кинетическую энергию объекта B.

3-й шаг: вычислить соотношение кинетических энергий объектов A и B.

Следовательно, причина E_THE/А ТАКЖЕ_B между кинетическими энергиями объектов A и B составляет 4/9.

Смотри тоже: Кинетическая энергия

вопрос 8

(PUC-RJ) Зная, что кибернетический бегун весом 80 кг, начиная с состояния покоя, выполняет тест на 200 м за 20 с, поддерживая постоянное ускорение a = 1,0 м / с², можно сказать, что кинетическая энергия, достигнутая коридором в конце 200 м, в джоули, это:

а) 12000
б) 13000
в) 14000
г) 15000
д) 16000

См. Ответ

Правильная альтернатива: д) 16000.

1-й шаг: определить конечную скорость.

Когда бегун выходит из состояния покоя, его начальная скорость (V₀) имеет нулевое значение.

2-й шаг: вычислить кинетическую энергию бегуна.

Таким образом, можно сказать, что кинетическая энергия, достигаемая коридором в конце 200 м, составляет 16000 Дж.

вопрос 9

(UNIFESP) Ребенок весом 40 кг путешествует в машине родителей, сидя на заднем сиденье, пристегнутый ремнем безопасности. В данный момент машина развивает скорость 72 км / ч. Прямо сейчас кинетическая энергия этого ребенка:

а) 3000 Дж
б) 5000 Дж
в) 6000 Дж
г) 8000 Дж
д) 9000 Дж

См. Ответ

Правильная альтернатива: г) 8000 Дж.

1-й шаг: преобразовать скорость из км / ч в м / с.

2-й шаг: рассчитайте кинетическую энергию ребенка.

Следовательно, кинетическая энергия ребенка составляет 8000 Дж.

вопрос 10

(PUC-RS) В прыжках с шестом спортсмен достигает скорости 11 м / с непосредственно перед тем, как поставить шест в землю для подъема. Учитывая, что спортсмен может преобразовать 80% своей кинетической энергии в потенциальную энергию гравитации и что ускорение свободного падения в этом месте составляет 10 м / с², максимальная высота, которую может достичь его центр масс, составляет в метрах, о,

а) 6,2
б) 6.0
в) 5,6
г) 5.2
д) 4.8

См. Ответ

Правильная альтернатива: д) 4.8.

Кинетическая энергия равна гравитационной потенциальной энергии. Если для прыжка было использовано 80% кинетической энергии, то величины связаны следующим образом:

Подставляя значения утверждения в формуле, получаем:

Таким образом, максимальная высота, которую может достичь ваш центр масс, составляет примерно 4,8 м.

Смотри тоже: Гравитационно потенциальная энергия