Força aplicada em Física Problemas

Em física, quando uma força é aplicada a um objeto e esse objeto é deslocado, trabalho

é feito sobre o objecto. Você pode calcular o quanto o trabalho é feito tendo em conta a massa do objeto ea distância que ele percorre.

Isto pode vir a calhar na próxima vez que você tem que reorganizar os livros em sua prateleira da biblioteca: calculando a quantidade de trabalho que você faz, você pode justificar coffee breaks mais frequentes!

questões práticas

1. Qual é o valor líquido de trabalho feito quando um bibliotecário levanta um livro de 925 gramas do chão até um ponto a 1,5 metros acima do chão a uma velocidade constante?

   Arredondar a sua resposta para o joule mais próximo.

2. A estante tem cinco prateleiras, cada 40 centímetros de distância. Se Roger levanta um dicionário de 2,8 kg a uma velocidade constante a partir da segunda prateleira para o quinto prateleira, quanto trabalho que ele faz?

   Arredondar a sua resposta para três dígitos significativos.

3. Quanto trabalho é feito por um motor de automóvel que acelera um carro de 800 kg de 25 quilômetros por hora para 40 quilômetros por hora em 5 segundos?

   O coeficiente de atrito entre os pneus do carro eo solo é de 0,72. Arredondar a sua resposta ao kilojoule mais próximo.

respostas

A seguir estão as respostas para as questões práticas:

1. 0 J

   Não há nenhuma força resultante sobre o livro, se o livro não está acelerando. Uma velocidade constante (velocidade) significa que a aceleração é igual a 0, e, porque F_líquido = mamãe_líquido, E se uma_líquido= 0, então F_líquido = 0, bem. Uma vez que o trabalho é o produto da força e distância, se a força líquida é 0, então o trabalho feito líquido deve também ser 0.

2. 32,9 J

   Em primeiro lugar converte a distância entre as prateleiras para as unidades adequadas de metros:

   

   W = Fd, Onde W é o trabalho feito em um objeto, F é a força exercida sobre o objeto e d é a distância que o objeto se move. Se as prateleiras são cada 0,4 metros de distância, a distância entre três prateleiras é (3) (0,4 m) = 1,2 m. Para descobrir a força que exerce Roger para levantar o livro, desenhe um diagrama de corpo livre para encontrar F_eu, Onde F_eu é a força "lift" que Roger exerce.

   

   Agora calcular a força "lift":

   

   Em seguida, substituir esta na fórmula para o trabalho, juntamente com a distância calculada.

   

3. 285 kJ

   Primeiro converter as velocidades para as unidades adequadas de metros:

   

   Use a fórmula de velocidade-tempo para resolver para a aceleração líquida do carro:

   

   Use a fórmula da velocidade de deslocamento para resolver a distância que o carro se move no 5-segundo intervalo de tempo:

   

   Para calcular o trabalho, você precisará de uma distância e uma força. Use um diagrama de corpo livre para ajudar a resolver pela força.

   

   Use a segunda lei de Newton nas direções horizontal e vertical. Em primeiro lugar, no y direção,

   

   E, em seguida, no x direção,

   

   W = Fd Onde W é o trabalho feito em um objeto, F é a força exercida sobre o objeto e d é a distância que o objeto se move. Assim:

   

   Finalmente, converta sua resposta para as unidades solicitadas, quilojoules: