Angewandte Kraft in der Physik Probleme

In der Physik, wenn eine Kraft auf ein Objekt angewendet wird, und das Objekt verschoben wird, Arbeit

wird auf das Objekt durchgeführt. Sie können berechnen, wie viel Arbeit ist die Masse des Objekts gegeben getan, und der Abstand es reist.

Dies kann sich als nützlich beim nächsten Mal kommen Sie über die Bücher auf Ihrem Bücherregal neu zu ordnen: durch die Berechnung, wie viel Arbeit Sie tun, können Sie häufiger Kaffeepausen rechtfertigen!

Übungsfragen

1. Was ist der Nettobetrag der geleisteten Arbeit, wenn ein Bibliothekar hebt ein 925-Gramm-Buch vom Boden bis zu einem Punkt 1,5 Meter über dem Boden mit einer konstanten Geschwindigkeit?

   Runden Sie Ihre Antwort auf die nächste Joule.

2. Ein Bücherregal hat fünf Regale, die jeweils 40 Zentimeter auseinander. Wenn Roger ein 2,8-Kilogramm-Wörterbuch mit einer konstanten Geschwindigkeit von der zweiten Regal zum fünften Regal hebt, wie viel Arbeit macht er?

   Runden Sie Ihre Antwort auf drei signifikante Stellen.

3. Wie viel Arbeit wird von einem Automotor durchgeführt, die in 5 Sekunden eine 800-Kilogramm-Auto von 25 Kilometern pro Stunde auf 40 Kilometer pro Stunde beschleunigt?

   Der Reibungskoeffizient zwischen den Reifen des Autos und der Boden ist 0.72. Runden Sie Ihre Antwort auf die nächste Kilojoule.

Antworten

Im Folgenden sind die Antworten auf die Fragen der Praxis:

1. 0 J

   Es gibt keine Nettokraft auf das Buch, wenn das Buch beschleunigt nicht. Eine konstante Geschwindigkeit (Geschwindigkeit) bedeutet, dass die Beschleunigung gleich 0 ist, und, weil F_Netz = ma_Netz, ob ein_Netz= 0, dann F_Netz = 0 als auch. Weil Arbeit das Produkt aus Kraft und Weg ist, wenn die Nettokraft 0 ist, dann ist die Netto-Arbeit muss auch 0 sein.

2. 32,9 J

   Zuerst konvertieren Sie den Abstand zwischen den Regalen in die richtigen Einheiten von Meter:

   

   W = Fd, woher W die Arbeit an einem Objekt durchgeführt, F ist die Kraft auf das Objekt ausgeübt wird, und d das Objekt, ist der Abstand bewegt. Wenn die Regale jeweils 0,4 Meter voneinander entfernt sind, ist der Abstand zwischen drei Ablagen (3) (0,4 m) = 1,2 m. Um die Kraft herauszufinden, die Roger übt das Buch zu heben, ziehen ein Freikörperbild zu finden F_L, woher F_L Kraft ist die "Lift", die Roger ausübt.

   

   Berechnen Sie nun die "Lift" Kraft:

   

   Dann ersetzen diese in die Formel für die Arbeit, zusammen mit dem berechneten Abstand.

   

3. 285 kJ

   Zuerst wandeln die Geschwindigkeiten an die richtigen Einheiten von Meter:

   

   Verwenden Sie die Geschwindigkeits-Zeit-Formel für das Auto Netto Beschleunigung zu lösen:

   

   Verwenden Sie die Geschwindigkeitsversetzung Formel für den Abstand zu lösen das Auto bewegt sich in der 5-Sekunden-Zeitintervall:

   

   Um die Arbeit zu berechnen, müssen Sie sowohl einen Abstand und eine Kraft. Verwenden Sie ein Freikörperbild zu helfen, für die Kraft zu lösen.

   

   Verwenden Sie das zweite Newtonsche Gesetz in horizontaler und vertikaler Richtung. Zuerst wird in der y Richtung,

   

   Und dann in der x Richtung,

   

   W = Fd woher W die Arbeit an einem Objekt durchgeführt, F ist die Kraft auf das Objekt ausgeübt wird, und d der Abstand ist, dass sich das Objekt bewegt. Damit:

   

   Schließlich wandeln Sie Ihre Antwort in der gewünschten Einheiten, Kilojoule: