1. Na ciało o masie m = 2kg działa pionowo w górę siła o wartości F= 25N. Oblicz przyspieszenie ruchu ciała oraz energię potencjalną, kinetyczną i całkowitą po 4 s od chwili rozpoczęcia ruchu?

2. Przy spaleniu 1 kg węgla wydziela się 3* 10^7J energii. Jakiej zmianie masy równoważna ta energia?

1

Odpowiedzi

Najlepsza Odpowiedź!
2010-03-25T20:29:09+01:00
Witaj
1.
dane m=2kg, F=25N, t=4s, g=9,8m/s2,
szukane a, Ep, Ek, Ec,
-------------------------------------------------
a.
Gdyby działająca siła była równa ciężarowi ciała Q=mg=2kg*9,8m/s2= 19,6N,
to ciało to zgodnie z I ZDN pozostawałoby w spoczynku lub poruszało się ruchem
jednostajnym czyli bez przyspieszenia w górę. U nas F=25N i "nadmiar" zostaje
zużyty na nadanie ciału przyspieszenia a do góry. Zatem :
F = m [a+g]
a+g = F/m
a = F/m - g = 25N/2kg - 9,8m/s2 = 12,5m/s2-9,8m/s2 = 2,7m/s2
Przyspieszenie ruchu ciała wynosiło a = 2,7m/s2.
b.
Energia całkowita Ec po 4s jest wynikiem wykonywania pracy W przez siłe F
na drodze h :
Ec = W = F *h.........h = 0,5at2
Ec = 0,5F *a *t2 = 0,5 *25N * 2,7m/s2 *16s2 = 540J wynosi Ec.
c.
Ep = mgh = 0,5m*g*a*t2 = 0,5*2kg*9,8m/s2*2,7m/s2*16s2 = 423,36J wynosi Ep.
d.
Ek = 0,5mv2........v = at........................lub Ek = Ec - Ep
Ek = 0,5m*a2*t2 = 0,5*2kg*[2,7m/s2]2*16s2 = 116,64J wynosi Ek, co wraz
z Ep = 423,36J pięknie daje Ec = 540J.

2.
dane Eo=3*10(7)J, c=3*10*(8)J
szukane mo
---------------------------------------------
Eo = mo*c2
mo = Eo/c2 = 3*10(7)J /9*10(16)m2/s2 = 0,33(3)*10(-9)kg = 0,333*10(-6)g =
mo = 0,333*10(-3)mg = 3,33*10(-4)mg
Zmiana masy 3,33*10(-4)mg jest równoważna w/w ciepłu spalania węgla.

Semper in altum............................pozdrawiam

PS. Oczywiście w razie wątpliwości - pytaj.