Przejdź do głównej zawartości

Kinetyka Punktu Materialnego - Praca

Pracę, w sensie fizycznym, definiujemy jako iloczyn skalarny wektora siły i wektora przesunięcia, co można zapisać poniższym wzorem:
Jednostką pracy w układzie SI jest dżul, który możemy rozpisać zgodnie z powyższym równaniem. Z zapisanej definicji korzystamy, gdy przesunięcie następuje po torze prostoliniowym. Korzystając z definicji iloczynu skalarnego, pracę liczymy z poniższego wzoru (przy czym alfa to kąt między siłą, a przesunięciem):
Uwaga! Ponieważ cos przyjmuje wartość zero dla 90° oznacza to, że w sensie fizycznym siła działająca pod kątem 90° stopni do przesunięcia nie wykonuje pracy. Oznacza to, że człowiek niosący np. cegłówki o wadze m i idący równocześnie NIE wykonuje pracy w sensie fizycznym.

Zadania:
Zad 1. Oblicz jaką pracę należy wykonać, aby ciało o masie 10 kg podnieść z przyśpieszeniem równym 2 m/s2 na wysokość 10 m.
Zad 2. Samochód o masie 2,5 ton, zaczął hamować na prostej drodze i zatrzymał się po przejechaniu 52 m. Oblicz pracę siły tarcia. Współczynnik tarcia opon o nawierzchnie wynosi f = 0,9.
Zad 3. Oblicz pracę, którą trzeba wykonać, aby podnieść ciało o masie 20 kg na wysokość 10 m z przyśpieszeniem o wartości 5 m/s2.

Zad 4. Klocek o masie m = 0,5 kg wiszący na lekkiej nici podniesiono o 1 m pionowo do góry z przyśpieszeniem o wartości a = 2 m/s2. Oblicz pracę wykonaną przez siłę F, którą działano na nitkę.

Więcej zadań już wkrótce w nowych postach :)
Heksan Team

Etykiety:

Komentarze

Prześlij komentarz

Chętnie odpowiadamy na każde pytanie oraz podsyłane nam zadania ;)

Zobacz Również:

Bryła Sztywna - Energia Bryły Sztywnej

Zadania: Zad 1. Jaki jest związek pomiędzy momentem pędu (krętem), a energią wirującego ciała? Zad 2. Znając energię kinetyczną wirującej bryły sztywnej E oraz moment bezwładności bryły I oblicz moment pędu bryły sztywnej L. Zad 3. Oblicz energię kinetyczną toczących się bez poślizgu brył (m = 1 kg, V = 10 m/s): a) walca; b) kuli; c) cienkiej obręczy. Zad 4. Z równi pochyłej o kącie nachylenia alfa zsuwa się bez tarcia prostopadłościan i stacza bez poślizgu walec. Które z tych ciał pierwsze osiągnie podstawę równi? Zad 5. W górę równi pochyłej o kącie nachylenia 30 stopni wtacza się bez poślizgu kula, która u podstawy równi ma szybkość V 0 = 10 m/s. Oblicz drogę, jaką przebędzie wzdłuż równi kula do chwili zatrzymania się. Zad 6. W górę równi pochyłej wtacza się kula i walec, które u podstawy równi mają tę samą szybkość. Która z brył wtoczy się wyżej? Zad 7. Dwa walce o jednakowych masach toczą się z tymi samymi szybkościami. Promień jedneg...
2 komentarze
Czytaj więcej

Maszyny Proste

Może już zauważyliście, że przy przesunięciu (wykonaniu pracy) tej samej masy po różnym torze lub w różnych warunkach, potrzebna jest inna siła. Człowiek na przestrzeni wieków wymyśla różne warunki, aby wykonując tą samą pracę, włożyć jak najmniejszą siłę. W tym celu wykorzystuje się tzw. maszyny proste . Są to proste urządzenia ułatwiające wykonanie pracy przez zastąpienie jednej siły inną, o mniejszej wartości, kierunku, zwrocie i punkcie przyłożenia lub zmienionej przynajmniej jednej z tych cech. Poniżej znajdują się przykłady maszyn prostych wraz z rozrysowanymi siłami oraz informacjami potencjalnie potrzebnymi do zadań: Do grupy maszyn prostych zaliczamy m.in. dźwignie jednostronną oraz dwustronną, kołowrót, śrubę, klin, równię pochyłą (która została omówiona w poprzednich postach), krążki ruchome i nieruchome, wielokrążki oraz przekładnie zębate i łańcuchowe. Wielokrążki stosowane są jako samodzielne proste mechanizmy oraz jego elementy mechanizmów złożonych, np. ...
1 komentarz
Czytaj więcej

Kinetyka Punktu Materialnego - Zasada Zachowania Energii

W układzie zamkniętym suma energii mechanicznych jest stała, co często wykorzystuje się w zadaniach. W mechanice zwykle energia przekształca się w inną energię, np. potencjalna w kinetyczną (z pominięciem tarcia) bądź też energia zamienia się w pracę, np. energia kinetyczna w pracę tarcia.  Zasadę zachowania energii można sformułować w następujący sposób. W tym sformułowaniu mowa jest o zaniedbaniu oporów ruchu, jednak często poszerza się tą zasadę uznając, że siła oporu wykonuje pracę która jest rozumiana jako strata energii: "Dla każdego układu oddziałujących ciał, dla których można zaniedbać opory ruchy i oddziaływanie sił zewnętrznych, suma energii kinetycznych wszystkich ciał i energii potencjalnych oddziaływać między nimi jest wielkością stałą." Układ zachowawczy to taki, który pobraną pracę może oddać w takiej samej ilości, a siły zewnętrzne działające w ruchu (np. siła grawitacji) to siły zachowawcze . Natomiast układy, które nie zwracają pobranej pracy, n...
Prześlij komentarz
Czytaj więcej