Zadanie
Oblicz wartość energii kinetycznej i energii potencjalnej cegły po 2 sekundach swobodnego spadku, wiedząc, że cegła o masie 4 kg, zsunęła się z palety na wysokości 40 nad poziomem ziemi, oraz że opory ruchu są pomijalne.
Rozwiązanie
Dane:
m = 4 kg
h = 40 m
t = 2 s
Na cegłę działa tylko siła ciężkości, więc z drugiej zasady dynamiki porusza się ona ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem o wartości g.
Z zasady zachowania energii, energia mechaniczna cegły w każdym momencie ruchu jest taka sama:
Odpowiedź: Po 2 sekundach ruchu energia potencjalna i kinetyczna cegły były sobie równe, a ich wartość wynosiła 800 J.
Wyjaśnienie
Zauważ, na cegłę nie działają opory ruchu, więc jedyną siłą na nią działającą jest siła ciężkości – z drugiej zasady dynamiki oznacza to, że porusza się ona ruchem jednostajnie przyspieszonym z przyspieszeniem o wartości g. Prędkość w ruchu jednostajnie zmiennym bez prędkości początkowej możesz zapisać jako iloczyn przyspieszenia i czasu. Wstaw tę zależność w miejsce prędkości we wzorze na energię kinetyczną cegły. Następnie skorzystaj z zasady zachowania energii – energia mechaniczna w każdym momencie ruchu jest taka sama. Przyrównaj sumę energii kinetycznej i potencjalnej w badanym momencie (znasz już wartość energii kinetycznej, energia potencjalna jest szukaną) do wartości energii mechanicznej w innym momencie ruchu, w którym możesz ją z łatwością wyliczyć (początek lub koniec ruchu).
Fizyka - wybrane pytania
REKLAMA
Zadania z tego działu
5. Energia i pęd
164
Praca i moc jako wielkości fizyczne
170
Zadanie 5.1.4.
173Zadanie 5.1.8.
174Zadanie 5.1.9.
174
Pojęcie energii. Energia potencjalna grawitacji. Energia kinetyczna
175
Zadanie 5.2.6.
178Zadanie 5.2.8.
179
Zasada zachowania energii
180
Zadanie 5.3.5.
183Zadanie 5.3.6.
183Zadanie 5.3.7.
183Zadanie 5.3.9.
184Zadanie 5.3.11.
184
Energia potencjalna sprężystości
185
Zadanie 5.4.1.
187Zadanie 5.4.4.
188
Pęd ciała. Zasada zachowania pędu
189
Zadanie 5.5.5.
195Zadanie 5.5.7.
196Zadanie 5.5.10.
196Zadanie 5.5.11.
196Zadanie 5.5.12.
197Zadanie 5.5.13.
197
Zderzenia niesprężyste i sprężyste
198
Zadanie 5.6.5.
205Zadanie 5.6.9.
206Zadanie 5.6.12.
206Zadanie 5.6.17.
207
Klasyka fizyki
208
Zadania maturalne
210
Zadanie 1. Żuraw
213Zadanie 2. Karabin
214Zadanie 3. Klik–klak
214Zadanie 4. Sprężyny połączone
215