Odpowiedź:
1.
Wypisujemy nasze dane i zamieniamy na odpowiednie jednostki:
[tex]F=204kN=204 000N[/tex]
[tex]h=40cm=0,4m[/tex]
Wzór na pracę:
[tex]W= F * s[/tex]
s - droga - w tym zadaniu równa się wysokości, zatem [tex]s=h[/tex]
[tex]W= F * h[/tex]
Podstawiamy dane do wzoru:
[tex]W= 204 000 * 0,4 = 81 600 J[/tex]
2.
Wypisujemy nasze dane:
[tex]m=45kg[/tex]
[tex]h=40m[/tex]
Wzór na pracę:
[tex]W= F * s[/tex]
s - droga - w tym zadaniu równa się wysokości, zatem [tex]s=h[/tex]
[tex]W= F * h[/tex]
Brakuje nam siły, ale to nie problem. Możemy obliczyć siłę ciężkości ciała ([tex]F_c=m*g[/tex]), przyjmijmy, że przyspieszenie ziemskie to [tex]g=10m/s^2[/tex].
[tex]F= 45 * 10 =450N[/tex]
Podstawiamy dane do wzoru:
[tex]W= 450 * 40 = 18 000J[/tex]
3.
Wypisujemy nasze dane i zamieniamy na odpowiednie jednostki:
[tex]t=1h=60min=3600s[/tex]
[tex]V=240m^3[/tex]
[tex]d=1700kg/m^3[/tex]
[tex]h=6m[/tex]
Wzory na moc i pracę:
[tex]P= \frac{W}{t}[/tex]
[tex]W= F * h[/tex]
Widzimy, że brakuje nam pracy, aby obliczyć moc, zatem wpierw liczymy pracę. Jednak znowu nie ma siły, a nawet nie ma masy, ale to również dla nas żaden problem. Możemy wyliczyć masę z objętości i gęstości, a następnie obliczyć siłę ciężkości:
Wzór na gęstość:
[tex]d=\frac{m}{V}[/tex] - przekształcamy wzór tak, aby mieć wzór na masę(można też przekształcać za pomocą trójkąta):
[tex]d=\frac{m}{V} | * V\\m = d * V[/tex]
Podstawiamy:
[tex]m= 1700kg/m^3 * 240m^3 = 408 000kg[/tex]
Teraz siła ciężkości:
[tex]F = 408 000 * 10 = 4 080 000N[/tex]
Teraz praca:
[tex]W= 4 080 000 * 6= 24 480 000J[/tex]
A teraz moc:
[tex]P= \frac{24 480 000}{3600} = 6 800 W[/tex]
4.
Wypisujemy nasze dane:
[tex]m=400kg[/tex]
[tex]h=15m[/tex]
[tex]g=10m/s^2[/tex] - znowu przyspieszenie ziemskie
Wzór na energię potencjalną:
[tex]E_p=mgh[/tex]
Po prostu podstawiamy dane do wzoru:
[tex]E_p=400 * 10 * 15 = 60 000J[/tex]
5.
Musimy wpierw popatrzeć od czego zależy jaka energia:
- energia potencjalna - [tex]E_p=mgh[/tex] - zatem zależy od masy, wysokości i przyspieszenia grawitacyjnego
- energia kinetyczna - [tex]E_k=\frac{mV^2}{2}[/tex] - zależy od masy i prędkości
Rozpatrujemy rzut kamieniem, więc masa będzie niezmienna, tak samo przyspieszenie grawitacyjne (na Ziemi będzie takie samo). A więc to co nam zostało to wysokość i prędkość.
Kiedy wyrzucamy kamień do góry nadajemy mu prędkość, a więc na początku ma on energie kinetyczną. Jednak im wyżej jest, tym ma mniejszą prędkość, ale większą wysokość, zatem energia kinetyczna zamienia się w energię potencjalną. Kiedy kamień osiągnie maksymalną wysokość straci prędkość całkowicie i zacznie spadać, czyli ponownie nabierać prędkości, a tracić wysokość, czyli teraz energia potencjalna zamienia się w energię kinetyczną.
W razie pytań pisz kom ;)
Mam nadzieję, że jest dobrze i pomogłem :D
Pozdrowionka i powodzonka :)
