Vaje za kinetično energijo

Preizkusite svoje znanje z vprašanji o kinetični energiji in svoje dvome rešite s komentirano ločljivostjo.

Vprašanje 1

Izračunajte kinetično energijo kroglice mase 0,6 kg, ko jo vržete in doseže hitrost 5 m / s.

Glejte Odgovor

Pravilen odgovor: 7,5 J.

Kinetična energija je povezana z gibanjem telesa in jo lahko izračunamo po naslednji formuli:

naravnost E z ravnim c indeksnega prostora, enakega številskemu prostoru naravnost m prostora. raven presledek V na kvadrat nad imenovalcem 2 konec ulomka

Z nadomestitvijo vprašalnih podatkov v zgornji formuli najdemo kinetično energijo.

naravnost E z ravnim c razmakom v podpisu, ki je enak števcu presledka 0 vejica 6 presledka kg prostora. presledek leva oklepaj 5 raven presledek m, deljen z ravnim presledkom s desna oklepaja na kvadrat imenovalec 2 konec ulomka naravnost E z ravnim c podpisnim presledkom, enakim števcu presledka 0 vejica 6 presledek kg prostora. presledek 25 raven presledek m na kvadrat, deljen z ravnim s na kvadrat nad imenovalcem 2 konec ulomka naravnost E z ravnim c podpisnim presledkom, enakim 15 na 2 števcu kg prostora. raven presledek m na kvadrat nad ravnim imenovalcem s na kvadrat konec ulomka raven E z ravnim c podpisni prostor, enak presledku 7 vejica 5 števec kg presledka. raven presledek m na kvadrat nad ravnim imenovalcem s na kvadrat konec ulomka, enak 7 vejic 5 raven presledek J

Zato je kinetična energija, ki jo telo pridobi med gibanjem, 7,5 J.

2. vprašanje

Lutko z maso 0,5 kg so spustili z okna v 3. nadstropju, na višini 10 m od tal. Kolikšna je kinetična energija lutke, ko udari o tla in kako hitro je padla? Štejemo, da je pospešek gravitacije 10 m / s².

Glejte Odgovor

Pravilen odgovor: kinetična energija 50 J in hitrost 14,14 m / s.

Pri igranju lutke se je delalo za njeno premikanje in energija se je z gibanjem prenašala vanjo.

Kinetično energijo, ki jo je lutka pridobila med izstrelitvijo, lahko izračunamo po naslednji formuli:

raven delta prostor enak ravnini F. naravnost d raven delta prostor, enak ravnini m. naravnost v. naravnost od

Kinetična energija, ki izhaja iz gibanja, nadomešča izgovorne vrednosti:

instagram story viewer

raven delta presledek, enak presledku 0 vejica 5 presledka kg prostora. presledek 10 raven prostor m, deljen z ravnim s kvadratom prostora. presledek 10 presledek m naravnost delta presledek, enak 50 presledku števec kg prostora. raven presledek m na kvadrat nad ravnim imenovalcem s na kvadrat konec ulomka, enak razmiku 50 raven presledek J

Z drugo formulo za kinetično energijo izračunamo, kako hitro je lutka padla.

Tako je kinetična energija lutke 50 J, hitrost, ki jo doseže, pa 14,14 m / s.

3. vprašanje

Določite delo telesa mase 30 kg, tako da se njegova kinetična energija poveča, ko se njegova hitrost poveča s 5 m / s na 25 m / s?

Glejte Odgovor

Pravilen odgovor: 9000 J.

Delo lahko izračunamo s spreminjanjem kinetične energije.

raven T presledek, enak povečanju prostora naravnost E z ravnim c podpisom naravnost T presledek, enak razmiku naravnost E s prim prostor indeksa konec indeksa minus raven presledek E s ci ravnim indeksom T prostor, enak direktnemu števcu m vesolja. raven presledek V z ravnim podpisom f z nadpisom 2 nad imenovalcem 2 konec ulomka razmik minus presledek števec m razmik. raven presledek V z ravnim podpisom i z nadpisom 2 nad imenovalcem 2 konec ulomka raven T presledek, enak premici m nad 2. odprte oklepaje naravnost V z ravnim podpisom f z 2 nadrejenimi presledki minus ravno presledek V z ravnim podpisom i z 2 nadrejenimi oklepaji

Če nadomestimo vrednosti stavka v formuli, imamo:

raven T presledek, enak presledku števca 30 presledka kg nad imenovalcem 2 konec ulomka. presledek oklepaji odprte oklepaje 25 ravne presledke m, deljene z ravnimi s tesne oglate oklepaje prostor manj odprtine oklepaji 5 ravni presledek m, deljen z ravnimi s, zapre kvadratne oklepaje, zapre oglate oklepaje T prostor, enak 15 presledkom kg vesolja. presledek leva oklepaj 625 raven prostor m na kvadrat, deljen z ravnim s na kvadrat presledka minus presledek 25 raven prostor m na kvadrat, deljen z ravnim s na kvadrat desna oklepaj naravnost T prostor, enak 15 kg prostora vesolja. presledek 600 raven prostor m na kvadrat, deljen z ravnim s na kvadrat naravnost T ozek prostor, enak razmiku 9000 števnik razmik kg. naravnost m na kvadrat nad ravnim imenovalcem s na kvadrat konec ulomka, enak presledku 9000 prazen prostor J

Zato bo delo, potrebno za spremembo telesne hitrosti, enako 9000 J.

Glej tudi: Delo

4. vprašanje

Motorist je s svojim motociklom na cesti z radarjem s hitrostjo 72 km / h. Po prehodu skozi radar pospeši in njegova hitrost doseže 108 km / h. Če veste, da je masa kombinacije motornega kolesa in kolesarja 400 kg, določite spremembe v kinetični energiji, ki jo utrpi voznik.

Glejte Odgovor

Pravilen odgovor: 100 kJ.

Najprej moramo izvesti pretvorbo danih hitrosti iz km / h v m / s.

števec 72 presledka km, deljeno z ravno h nad imenovalnikom presledek 3 vejica 6 konec ulomka, enak razmiku 20 raven razmik m, deljen z ravnim s

števec 108 presledka km, deljeno z ravno h nad imenovalnikom presledek 3 vejica 6 konec ulomka, enak razmiku 30 raven razmik m, deljen z ravnim s

Sprememba kinetične energije se izračuna po spodnji formuli.

raven prirastek E z ravnim prostorom c indeksa, enakim ravnini presledka E s prostorom prostora indeksa cf konec indeksa minus raven prostor E s ci indeksom naravnost prirastek E z ravnim c indeks prostor presledek, enak števcu m vesolja. raven presledek V z ravnim podpisom f z nadpisom 2 nad imenovalcem 2 konec ulomka razmik minus presledek števec m razmik. raven presledek V z ravnim podpisom i z nadpisom 2 nad imenovalcem 2 konec ulomka prirastek raven E z ravnim c podprostornim prostorom, enakim naravnost m nad 2. odprte oklepaje naravnost V z ravnim podpisom f z 2 nadrejenimi presledki minus ravno presledek V z ravnim podpisom i z 2 nadrejenimi oklepaji

Če v formulo nadomestimo vrednosti problema, imamo:

raven prirastek E z ravnim c indeksnim presledkom, enakim števcu 400 presledka kg nad imenovalcem 2 konec ulomka. presledek odprte oklepaje odprte oklepaje 30 ravne presledke m, deljeno z ravnimi s tesne oglate oklepaje presledek manj odprte oklepaje 20 presledek ravno m, deljeno z ravnim s, zapre oglate oklepaje, zapre kvadratke, prirastek naravnost E z ravnim c indeksnim prostorom, enakim 200 presledkom kg vesolja. presledek odpre oklepaje 900 raven prostor m na kvadrat, deljen z ravnim s kvadratom prostor minus prostor 400 raven prostor m na kvadrat kvadrat, deljen z ravnimi s na kvadrat zaprte oklepaje ravno prirastek E z ravnim c indeksnim prostorom, enakim 200 presledkom kg vesolja. presledek 500 raven presledek m na kvadrat, deljen z ravnim s na kvadrat prirastek naravnost E z ravnim c podpisni prostor, enak 100 presledku 000 števnik kg prostora. raven presledek m na kvadrat nad ravnim imenovalcem s na kvadrat konec ulomka raven prirastek E z ravnim c podpisni prostor, enak 100 presledku 000 raven presledek J presledek, presledek 100 presledek kJ

Tako je bila sprememba kinetične energije na poti 100 kJ.

5. vprašanje

(UFSM) Masovni avtobus m potuje po gorski cesti in se spušča po višini h. Voznik ohranja zavore, tako da je hitrost v celotni vožnji v modulu enaka. Upoštevajte naslednje trditve, preverite, ali so resnične (T) ali napačne (F).

() Sprememba kinetične energije vodila je nična.
() Mehanska energija sistema avtobus-Zemlja je ohranjena, saj je hitrost avtobusa konstantna.
() Skupna energija sistema bus-Zemlja se ohrani, čeprav se del mehanske energije pretvori v notranjo energijo. Pravilno zaporedje je

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

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: b) V - F - V.

(TRUE) Sprememba kinetične energije avtobusa je enaka nič, saj je hitrost konstantna in je sprememba kinetične energije odvisna od sprememb v tej velikosti.

(FALSE) Mehanska energija sistema se zmanjša, ker, ko voznik zadrži zavore, potencialna energija gravitacija se zmanjša, če se s trenjem pretvori v toplotno energijo, medtem ko kinetična energija ostane konstanten.

(TRUE) Glede na sistem kot celoto je energija ohranjena, vendar se zaradi trenja zavor del mehanske energije pretvori v toplotno energijo.

Glej tudi: Termalna energija

6. vprašanje

(UCB) Dani športnik porabi 25% kinetične energije, pridobljene pri teku, za skok v višino brez pole. Če je dosegla hitrost 10 m / s, upoštevajoč g = 10 m / s², dosežena višina zaradi pretvorbe kinetične energije v gravitacijski potencial je naslednja:

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

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: b) 1,25 m.

Kinetična energija je enaka gravitacijski potencialni energiji. Če je bilo za skok porabljeno le 25% kinetične energije, so količine povezane na naslednji način:

25-odstotni znak. ravno E z ravnim c podprostornim prostorom, enakim ravninskemu razmiku E z ravnim p presledkovnim prostorom 0 vejica diagonalni števec navzgor ravna črta m. naravnost v na kvadrat nad imenovalcem 2 konec ulomka je enak diagonalnemu prostoru navzgor po premici m. naravnost g. ravni h preslednik števec 0 vejica 25 nad imenovalcem 2 konec ulomka raven presledek v kvadrat presledek enak ravnini g. ravno h presledek 0 vejica 125 ravno presledek v kvadrat na kvadrat, enako ravnini g. naravnost h presledek presledek h presledek enak števcu presledka 0 vejica 125 raven presledek v moči 2 presledek konec eksponentnice nad ravnim imenovalcem g konec ulomka

Če nadomestimo vrednosti stavka v formuli, imamo:

naravnost h presledek, enak števcu presledka 0 vejica 125 preslednica. presledek leva oklepaj 10 raven presledek m, deljen z ravnim s desna oklepaja na kvadrat presledek nad imenovalcem 10 raven presledek m, deljen z ravnim s ao kvadratni del ulomka raven prostor h presledek enak števcu presledek 0 vejica 125 presledek 100 raven presledek m na kvadrat deljeno z ravno s na kvadrat nad imenovalec 10 raven presledek m, deljen z ravno s kvadratom konec ulomka raven h presledek, enak števcu 12 vejica 5 raven presledek m na kvadrat deljeno z ravnim s kvadratom presledka nad imenovalcem 10 ravne prostore m deljeno z ravnim s kvadratom konec ulomka ravno h razmik, enak 1 vejici 25 raven prostor m

Zato je dosežena višina zaradi pretvorbe kinetične energije v gravitacijski potencial 1,25 m.

Glej tudi: Potencialna energija

7. vprašanje

(UFRGS) Za danega opazovalca se premikata dva predmeta A in B enake mase s konstantno hitrostjo 20 km / h oziroma 30 km / h. Kaj je razlog za istega opazovalca?_THE/ IN_B med kinetičnimi energijami teh predmetov?

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

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: b) 4/9.

1. korak: izračunajte kinetično energijo predmeta A.

naravnost E z ravnim A podpisni prostor, enak številskemu prostoru leva oklepaj naravnost m presledek. kvadratni prostor v ² desni prostor v oklepaju prostor nad imenovalcem 2 konec ulomka naravnost E z ravnim A podpisni prostor, enak števcu leva oklepaj naravnost m presledek. presledek 20 ² desna oklepaj prostor presledek nad imenovalcem 2 konec ulomka naravnost E z ravnim A podpisni prostor, enak številskemu prostoru leva oklepaj naravnost m presledek. presledek 400 desna oklepaja prostor nad imenovalcem 2 konec ulomka naravnost E z ravnim A podpisnim prostorom, enakim presledku 200 presledku. raven prostor m

2. korak: izračun kinetične energije predmeta B.

naravnost E z ravnim prostorom B, ki je enak številskemu prostoru, leva oklepaj naravnost m presledku. raven presledek v ² desna oklepaj nad imenovalcem 2 konec ulomka raven E z ravnim B indeksnim prostorom, enakim številskemu prostoru leva oklepaj naravnost m presledku. presledek 30 ² desna oklepaj prostor presledek nad imenovalcem 2 konec ulomka naravnost E z ravnim podpisnim presledkom B, enak številskemu prostoru leva oklepaj naravnost m presledek. presledek 900 desna oklepaja nad imenovalcem 2 konec ulomka naravnost E z ravnim B presledek podpisni konec podpisnega indeksa je enak presledku 450 presledka. raven prostor m

3. korak: izračunajte razmerje med kinetičnimi energijami predmetov A in B.

naravnost E z ravnim indeksom A nad ravnim E z ravnim indeksom B prostor, enak številskemu prostoru 200 diagonalni prostor gor ravna črta m nad imenovalcem 450 presledek. diagonalni prostor navzgor ravna črta m konec ulomka prostor raven prostor E z ravnim podpisom A nad ravnim E z ravnim podprostorom B prostor, enak prostoru 200 nad 450 presledkom števec, deljen s 50 nad imenovalcem, deljen s 50 konec ulomka prostor naravnost E z ravnim podpisom A nad ravnino E z ravnim prostorom B indeksa, enak prostoru 4 nad 9

Zato razlog E_THE/ IN_B med kinetičnimi energijami predmetov A in B je 4/9.

Glej tudi: Kinetična energija

vprašanje 8

(PUC-RJ) Vedoč, da 80-kilogramski kibernetski tekač, začenši od mirovanja, opravi preizkus 200 m v 20 s, pri čemer ohranja konstantnega pospeška a = 1,0 m / s², lahko rečemo, da je kinetična energija, ki jo je hodnik dosegel na koncu 200 m, v joulov, je:

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

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: e) 16000.

1. korak: določite končno hitrost.

Ko tekač začne s počitka, se njegova začetna hitrost (V₀) ima vrednost nič.

raven V presledek enak razmiku naravnost V z 0 razdelkom razmaka plus presledek v prostoru presledek prostor V prostor enak razmiku 0 presledek presledek 1 raven prostor m, deljen z ravnim s na kvadrat. vesoljski prostor 20 presledek raven prostor s naravnost V prostor, enak prostoru 20 raven prostor m, deljen z ravnino s

2. korak: izračunajte kinetično energijo tekača.

naravnost E z ravnim c indeksnim prostorom, enakim številskemu prostoru leva oklepaj naravnost m presledku. raven presledek v ² desna oklepaj nad imenovalcem 2 konec ulomka naravnost E z ravnim c podpisnim presledkom, enakim številskemu prostoru leva oklepaj 80 presledka kg prostora. presledek leva oklepaja 20 raven presledek m, deljen z ravnim presledkom s desna oklepaja ² presledek presledek presledek prostor nad imenovalec 2 konec ulomka naravnost E z ravnim c indeks presledek, enak števcu leva oklepaj 80 presledka kg vesolja. presledek 400 ravno presledek m na kvadrat, deljeno z ravno s na kvadrat desno oklepaj nad imenovalcem 2 konec ulomka ravno E z ravnim c podpisnim presledkom, enakim števcu 32 presledek 000 nad imenovalcem 2 konec ulomka preslednik števec kg vesolja. raven presledek m na kvadrat nad ravnim imenovalcem s na kvadrat konec ulomka raven E z ravnim c podpisni presledek na koncu podpisnega znaka enak presledku 16 preslednica 000 preslednik števec kg prostora. raven prostor m na kvadrat nad ravnim imenovalcem s na kvadrat konec ulomka prostor je enak prostoru 16 presledek 000 raven prostor J

Tako lahko rečemo, da je kinetična energija, ki jo hodnik doseže na koncu 200 m, 16 000 J.

9. vprašanje

(UNIFESP) Otrok, ki tehta 40 kg, potuje v avtu svojih staršev in sedi na zadnjem sedežu, pripet z varnostnim pasom. V danem trenutku avto doseže hitrost 72 km / h. Trenutno je kinetična energija tega otroka:

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

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: d) 8000 J.

1. korak: pretvorite hitrost iz km / h v m / s.

2. korak: izračunajte otrokovo kinetično energijo.

Napaka pri pretvorbi iz MathML v dostopno besedilo.

Zato je otrokova kinetična energija 8000 J.

10. vprašanje

(PUC-RS) V skoku s palico športnik doseže hitrost 11 m / s tik preden zasadi palico v zemljo, da se vzpenja. Glede na to, da lahko športnik 80% svoje kinetične energije pretvori v gravitacijsko potencialno energijo in da gravitacijski pospešek na lokaciji 10 m / s², največja višina, ki jo lahko doseže njegovo masno središče, je v metrih, približno,

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

Glejte Odgovor

Pravilna alternativa: e) 4.8.

Kinetična energija je enaka gravitacijski potencialni energiji. Če je bilo 80% kinetične energije porabljeno za skok, so količine povezane na naslednji način: