Το αγόρι πιέζει ένα κουτί 30 kg στο πάτωμα με σταθερή ταχύτητα 0,5 ms. Πόση δουλειά στο joules έκανε το αγόρι αν αλλάξει σε 1,0 ms;
Κατανόηση των εννοιών
* Εργασία: Η εργασία γίνεται όταν μια δύναμη προκαλεί ένα αντικείμενο να μετακινηθεί μια ορισμένη απόσταση. Υπολογίζεται από:work (w) =δύναμη (f) x απόσταση (d)
* σταθερή ταχύτητα: Εάν ένα αντικείμενο κινείται με σταθερή ταχύτητα, η καθαρή δύναμη που ενεργεί σε αυτό είναι μηδέν. Αυτό σημαίνει ότι η δύναμη που εφαρμόζει το αγόρι είναι ίση και αντίθετη με τη δύναμη της τριβής.
* Κινητική ενέργεια: Η ενέργεια της κίνησης ονομάζεται κινητική ενέργεια. Υπολογίζεται από:κινητική ενέργεια (ke) =(1/2) * μάζα (m) * ταχύτητα (v) ²
Επίλυση του προβλήματος
1. Υπολογίστε την αρχική κινητική ενέργεια:
* Ke₁ =(1/2) * 30 kg * (0,5 m/s) ² =3,75 J
2. Υπολογίστε την τελική κινητική ενέργεια:
* Ke₂ =(1/2) * 30 kg * (1,0 m/s) ² =15 J
3. Βρείτε την αλλαγή στην κινητική ενέργεια:
* ΔKe =Ke₂ - Ke₁ =15 J - 3.75 J =11.25 J
Σημαντική σημείωση: Δεδομένου ότι το αγόρι ωθεί το κουτί με σταθερή ταχύτητα αρχικά, το έργο που κάνει είναι να ξεπεράσει μόνο την τριβή. Όταν αυξάνει την ταχύτητα, κάνει επιπλέον εργασία για να αυξήσει την κινητική ενέργεια του κουτιού.
Ως εκ τούτου, το αγόρι κάνει 11.25 joules εργασίας στο κουτί για να αυξήσει την ταχύτητά του από 0,5 m/s σε 1,0 m/s.
