Ένα αντικείμενο της μάζας κινείται με τη σταθερή ταχύτητα Πόση δουλειά πρέπει να γίνει για να το ξεκουραστεί;
Κατανόηση των εννοιών
* Εργασία: Η εργασία γίνεται όταν μια δύναμη προκαλεί μετατόπιση. Υπολογίζεται ως:*εργασία (w) =δύναμη (f) x μετατόπιση (d) *
* Κινητική ενέργεια: Η ενέργεια έχει ένα αντικείμενο που έχει λόγω της κίνησης του. Υπολογίζεται ως:* Κινητική ενέργεια (ke) =(1/2) * μάζα (m) * ταχύτητα (v) ² *
* Θεώρημα Ενεργειακής Εργασίας: Το έργο που γίνεται σε ένα αντικείμενο είναι ίσο με την αλλαγή στην κινητική του ενέργεια.
Επίλυση του προβλήματος
1. Αρχική κινητική ενέργεια: Το αντικείμενο έχει αρχικά κινητική ενέργεια επειδή κινείται.
2. Τελική κινητική ενέργεια: Όταν το αντικείμενο ξεκουραστεί, η ταχύτητά του είναι μηδενική, οπότε η τελική κινητική ενέργεια είναι μηδενική.
3. Αλλαγή στην κινητική ενέργεια: Η αλλαγή στην κινητική ενέργεια είναι η αρχική κινητική ενέργεια μείον την τελική κινητική ενέργεια. Δεδομένου ότι η τελική κινητική ενέργεια είναι μηδενική, η αλλαγή στην κινητική ενέργεια είναι απλώς η αρχική κινητική ενέργεια.
4. Εργασία έγινε: Σύμφωνα με το θεώρημα εργασίας-ενέργειας, το έργο που έγινε για να φέρει το αντικείμενο για να ξεκουραστεί είναι ίση με την αλλαγή στην κινητική του ενέργεια. Επομένως:
* Εργασία =αλλαγή στην κινητική ενέργεια =αρχική κινητική ενέργεια =(1/2) * m * v² *
Συνοπτικά
Για να φέρει ένα αντικείμενο μάζας «m» που κινείται με μια σταθερή ταχύτητα «v» για να ξεκουραστεί, το έργο που πρέπει να γίνει είναι (1/2) * m * v².