Force appliquée à des problèmes de physique
En physique, lorsqu'une force est appliquée à un objet et que l'objet est déplacé, travail
Sommaire
Cela peut être utile la prochaine fois que vous avez à réorganiser les livres sur votre étagère de bibliothèque: en calculant la quantité de travail que vous faites, vous pouvez justifier les pauses café plus fréquentes!
Questions pratiques
Quel est le montant net du travail fait quand un bibliothécaire soulève un livre de 925 grammes à partir du sol à un point à 1,5 mètres au-dessus du sol à une vitesse constante?
Arrondissez votre réponse à la joule plus proche.
Une bibliothèque a cinq étagères, chaque 40 centimètres de distance. Si Roger soulève un dictionnaire de 2,8 kg à une vitesse constante de la deuxième étagère à la cinquième étagère, combien de travail fait-il?
Arrondissez votre réponse à trois chiffres significatifs.
Combien de travail se fait par un moteur d'automobile qui accélère une voiture 800 kg de 25 kilomètres par heure à 40 kilomètres par heure en 5 secondes?
Le coefficient de frottement entre les pneus de la voiture et le sol est de 0,72. Arrondissez votre réponse à la kilojoules plus proche.
Réponses
Voici les réponses aux questions pratiques:
J 0
Il n'y a aucune force nette sur le livre si le livre ne accélère. A vitesse constante (vitesse) signifie que l'accélération est égale à 0, et, parce que Fnet = mamannet, si unnet = 0, alors Fnet = 0 ainsi. Parce que le travail est le produit de la force et de la distance, si la force nette est 0, alors le travail net fait doit aussi être 0.
32,9 J
Tout d'abord convertir la distance entre les étagères dans les unités appropriées de mètres:
W = Fd, où W est le travail effectué sur un objet, F est la force exercée sur l'objet, et ré est la distance de l'objet se déplace. Si les tablettes sont chacun 0,4 mètres, la distance entre trois étagères est (3) (0,4 m) = 1,2 m. Pour comprendre la force que Roger exerce pour soulever le livre, dessiner un diagramme du corps libre de trouver FL, où FL est la force "d'ascenseur" que Roger exerce.
Maintenant calculer le "lift" vigueur:
Puis remplacer cette dans la formule de travail, ainsi que la distance calculée.
285 kJ
D'abord convertir les vitesses aux unités appropriées de mètres:
Utilisez la formule vitesse-temps à résoudre pour nette accélération de la voiture:
Utilisez la formule de vitesse déplacement à résoudre pour la distance la voiture se déplace dans l'intervalle de 5 secondes de temps:
Pour calculer le travail, vous avez besoin d'une distance et une force. Utilisez un diagramme du corps libre pour aider à résoudre pour la force.
Utilisez la deuxième loi de Newton dans les directions horizontale et verticale. Tout d'abord, dans la y direction,
Et puis, dans le X direction,
W = Fd où W est le travail effectué sur un objet, F est la force exercée sur l'objet, et ré est la distance que l'objet se déplace. Ainsi:
Enfin, convertir votre réponse dans les unités demandées, kilojoules:
-
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