Ποια θα είναι η τελική ταχύτητα μιας σφαίρας 5,0 g ξεκινώντας από την ανάπαυση εάν η καθαρή δύναμη 45 N εφαρμόζεται σε απόσταση 0,80 m;

Δείτε πώς μπορείτε να λύσετε αυτό το πρόβλημα χρησιμοποιώντας το θεώρημα εργασίας εργασίας:

1. Κατανοήστε τις έννοιες

* Θεώρημα Ενεργειακής Εργασίας: Το έργο που έγινε σε ένα αντικείμενο ισούται με την αλλαγή στην κινητική του ενέργεια.

* Εργασία: Η εργασία γίνεται όταν μια δύναμη προκαλεί μετατόπιση. Υπολογίζεται ως:εργασία (w) =δύναμη (f) * απόσταση (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

2. Εφαρμόστε τις έννοιες

* Υπολογίστε την εργασία:

W =f * d =45 n * 0.80 m =36 j (joules)

* Η εργασία ισούται με την αλλαγή στην κινητική ενέργεια:

W =δe =ke_final - ke_initial

* Δεδομένου ότι η σφαίρα ξεκινά από την ανάπαυση, ke_initial =0:

36 J =(1/2) * 0.005 kg * v^2

* Επίλυση για την τελική ταχύτητα (v):

V^2 =(36 J * 2) / 0.005 kg =14400 m^2 / s^2

v =√14400 m^2/s^2 =120 m/s

Επομένως, η τελική ταχύτητα της σφαίρας θα είναι 120 m/s.