Энергия работа мощность: Тест по теме «Работа. Мощность.Энергия»

Механическая работа и мощность

Энергетические характеристики движения вводятся на основе понятия механической работы или работы силы.

Если действующая на тело сила  вызывает его перемещение s, то действие этой силы характеризуется величиной, называемой механической работой (или, сокращенно, просто работой).

Механическая работа А — скалярная величина, равная произведению модуля силы F, действующей на тело, и модуля перемещения s, совершаемого телом в направлении действия этой силы.

Если направления перемещения тела и приложенный силы не совпадают, то работу можно вычислить как произведение модулей силы и перемещения, умноженному на косинус угла α между векторами силы   и перемещения  (рис. 1.18.1):

Работа является скалярной величиной. Она может быть как положительной (0° ≤ α < 90°), так и отрицательной (90° < α ≤ 180°). При α = 90° работа, совершаемая силой, равна нулю. В системе СИ работа измеряется в джоулях (Дж).

Джоуль равен работе, совершаемой силой в 1 Н на перемещении 1 м в направлении действия силы.

Если проекция  силы  на направление перемещения  не остается постоянной, работу следует вычислять для малых перемещений Δsi и суммировать результаты:

Это сумма в пределе (Δsi → 0) переходит в интеграл.

Графически работа определяется по площади криволинейной фигуры под графиком Fs(x) (рис. 1.18.2).

Примером силы, модуль которой зависит от координаты, может служить сила упругости пружины, подчиняющаяся закону Гука. Для того, чтобы растянуть пружину, к ней нужно приложить внешнюю силу  модуль которой пропорционален удлинению пружины (рис. 1.18.3).

Зависимость модуля внешней силы от координаты x изображается на графике прямой линией (рис. 1.18.4).

По площади треугольника на рис. 1.18.4 можно определить работу, совершенную внешней силой, приложенной к правому свободному концу пружины:

Этой же формулой выражается работа, совершенная внешней силой при сжатии пружины. В обоих случаях работа упругой силы  равна по модулю работе внешней силы  и противоположна ей по знаку.

Если к телу приложено несколько сил, то общая работа всех сил равна алгебраической сумме работ, совершаемых отдельными силами. При поступательном движении тела, когда точки приложения всех сил совершают одинаковое перемещение, общая работа всех сил равна работе равнодействующей приложенных сил.

Мощность

Работа силы, совершаемая в единицу времени, называется мощностью. Мощность N это физическая величина, равная отношению работы A к промежутку времени t, в течение которого совершена эта работа:

В Международной системе (СИ) единица мощности называется ватт (Вт). Ватт равен мощности силы, совершающей работу в 1 Дж за время 1 с.

Физика. Работа и энергия (базовый)

18 мая, 2020|
Админ|

Физика. Работа и энергия (базовый)

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Тематический тренинг ФИЗИКА (базовый уровень) с решениями и ответами. ЗАДАНИЕ № 3. Закон сохранения импульса, кинетическая и потенциальные энергии, работа и мощность силы, закон сохранения механической энергии. Вернуться к Списку заданий тренинга по физике.

ЕГЭ Физика. ЗАДАНИЕ № 3.
Работа и энергия (базовый уровень)

92. 92. Автомобиль массой 900 кг движется по прямолинейному участку шоссе со скоростью 72 км/ч. Импульс автомобиля равен… Ответ: ____ кг•км/с
    93. Тело движется по прямой, не меняя направления движения. Найдите модуль постоянной силы, если под её действием импульс тела изменился на 10 кг•м/с за 2 с. Ответ: _____ Н.
    94. Найдите изменение импульса тела массой 2 кг под действием постоянной силы 4 Н в течение 0,5 мин. Ответ: _____ кг•м/с.
    95. Тело массой m проходит половину окружности с постоянной по величине скоростью υ. Изменение модуля вектора импульса тела равно… Ответ: ______ кг•м/с.
    96. Материальная точка массой 1,5 кг движется по окружности с постоянной по модулю скоростью 10 м/с. Каков модуль изменения импульса тела за время Т/6, где Т — период обращения точки по окружности? Ответ: ______ кг•м/с.
    97. Скорость автомобиля массой 1,5 т уменьшилась от 90 км/ч до 72 км/ч. Определите импульс силы, действующей на автомобиль. Ответ: ______ Н•с.
    98. Чему равно изменение импульса мяча массой 250 г, падающего вертикально на горизонтальную поверхность со скоростью 4 м/с, если его скорость сразу после удара стала равна 2 м/с? Ответ: ______ кг•м/с.
    99. На графике (см. рис.) изображена зависимость импульса материальной точки от времени. Сила, действующая на материальную точку, равна… Ответ: ______ Н.
    100. На тело, начинающее движение из состояния покоя, в течение 5 с действует сила, равная 15 Н. Импульс тела в момент времени 3 с равен. Ответ: ______ кг•м/с.
    101. Система состоит из двух тел 1 и 2, массы которых равны 1 кг и 4 кг. На рисунке стрелками в заданном масштабе указаны скорости этих тел. Чему равен импульс всей системы по модулю? Ответ: ______ кг•м/с.
    102. Мяч массой 300 г, летевший вертикально, ударился о Землю и отскочил от неё без потери скорости. Скорость мяча непосредственно перед соударением была равна 1 м/с. Какой импульс получила Земля за время удара? Ответ: ______ кг•м/с.
    103. Тело массой 2 кг, движущееся под действием постоянной силы, равной 2 Н, в конце 5-й секунды приобретает скорость 20 м/с. Какова начальная скорость тела? Ответ: _____ м/с.
    104. Покоящаяся граната разорвалась на три одинаковых осколка, летящих с одинаковыми скоростями. Под каким углом друг к другу направлены скорости этих осколков? Ответ: ______°.
    105. С какой скоростью будут двигаться шары равной массы после абсолютно неупругого удара, если до удара у них были скорости 3 м/с и 4 м/с, направленные во взаимно перпендикулярных направлениях? Ответ: ______м/с.
    106. В тело массой М = 1 кг, лежащее на горизонтальной плоскости, попадает пуля массой m = 100 г, летящая со скоростью v = 20 м/с, и, пролетев через тело, продолжает двигаться со скоростью υ = 10 м/с. Ранее неподвижное тело начинает двигаться со скоростью. Ответ: ______ м/с.
    107. Снаряд, летящий со скоростью 500 м/с, разорвался на два осколка массами соответственно 5 и 4 кг. Определите скорость второго осколка, если скорость первого осколка возросла на 200 м/с в направлении движения снаряда. Ответ: ______ м/с.
    108. Два тела массами m₁ = 3 кг и m₂ = 2 кг, направления движения которых показаны на рисунке, перед абсолютно неупругим ударом имеют скорости V₁ = 2 м/с и V₂ = 4 м/с. Найдите, чему будет равен модуль импульса системы после соударения. Ответ: ______ кг•м/с.
    109. Мальчик массой 27 кг, стоящий на гладком льду, бросает мяч в горизонтальном направлении. Масса мяча 0,9 кг. Скорость мяча при броске 15 м/с. Какова скорость мальчика после броска? Ответ: ______ м/с.
    110. Найдите, чему равно отношение масс большего тела к меньшему, если до абсолютного неупругого столкновения они двигались навстречу друг другу со скоростью 10 м/с каждое, а после — со скоростью 5 м/с. Ответ: ______.
    111. Мальчик массой 60 кг находится на тележке массой 60 кг, движущейся слева направо по гладкой горизонтальной дороге со скоростью 1 м/с. Каким станет модуль скорости тележки, если мальчик прыгнет с неё в направлении первоначальной скорости тележки со скоростью 1,5 м/с относительно дороги? Ответ: ______ м/с.
    112. Тележка движется вдоль оси 0х в инерциальной системе отсчёта. На рисунке показан график изменения проекции импульса тележки с течением времени.

Какой из приведённых ниже графиков (см. рис.) показывает изменение с течением времени проекции на ось 0х равнодействующих сил, действующих на эту тележку? Ответ: ______.

92. Движущееся тело обладает кинетической энергией Ек = 75 Дж и импульсом р = 50 кг•м/с. Найдите, чему равна его скорость. Ответ: ______ м/с.
93. Тело движется под действием силы, которая зависит от координаты тела так, как показано на рисунке. Работа силы на пути 4 м равна. Ответ: ______ Дж.
94. Какую работу совершил двигатель автомобиля массой 2 т при его разгоне от 54 км/ч до 72 км/ч? Ответ: ______ кДж.
95. Какую надо совершить работу, чтобы груз массой 20 кг поднять на высоту 1,5 м? Ответ: ______ Дж.
96. Если для сжатия на 2 см буферной пружины железнодорожного вагона требуется сила 50 кН, то при её сжатии на 4 см будет произведена работа, равная… Ответ: ______ кДж.
97. Изменение координаты тела массой 5 кг, движущегося по оси х, описывается формулой х = 10 — 2t + t², где t — время в секундах. Какова кинетическая энергия тела через 3 с после начала отсчёта времени? Ответ: ______ Дж.
98. В какой точке от поверхности Земли кинетическая энергия тела, брошенного вертикально вверх с начальной скоростью 20 м/с, будет равна его потенциальной энергии? Ответ: ______ м.
99. Тело массой 0,5 кг падает с высоты 20 м на наклонную плоскость с углом наклона 45 ° и упруго отражается от неё. Какой будет горизонтальная компонента скорости тела через 3 с после начала падения? Ответ: ______ м/с.
100. Мячик массой 300 г падает с высоты 12 м с нулевой начальной скоростью. Какова кинетическая энергия мячика к моменту падения на землю, если потеря полной механической энергии за счёт сопротивления воздуха составила 10 %? Ответ: ______Дж.
101. Свободно катящийся по горизонтальной поверхности мяч массой 0,5 кг уменьшил свою скорость с 10 м/с-до 4 м/с. Чему равна работа силы трения? Ответ: ______Дж.
102. Скорость брошенного мяча непосредственно перед ударом об абсолютно гладкую стену была вдвое больше его скорости сразу после удара. Какое количество теплоты выделилось при ударе, если перед ударом кинетическая энергия мяча была равна 40 Дж? Ответ: ______Дж.
103. Тело массой 20 кг падает на землю с высоты 10 м. При этом его скорость во время удара о землю равна 12 м/с. Чему равна работа силы тяжести? Ответ: _____Дж.
104. Небольшая шайба съезжает с горки, обладая на её вершине скоростью 1 м/с. У основания горки шайба приобретает скорость 5 м/с. Какова высота горки? Сила трения между шайбой и поверхностью горки пренебрежимо мала. Ответ: _____м.
105. Небольшая шайба массой 100 г съезжает с горки без начальной скорости. У основания горки шайба приобретает кинетическую энергию 1,6 Дж. Какова высота горки, если работа силы трения между шайбой и поверхностью горки составила 0,4 Дж? Ответ: _____м.
106. Автомобиль массой 1 т движется со скоростью 20 м/с по мосту, расположенному над поверхностью реки на высоте 15 м. Какова полная механическая энергия автомобиля относительно уровня воды в реке? Ответ: _____ кДж.
107. Мяч массой 500 г, упав с высоты 1,5 м, после удара о землю подскочил на высоту 1,2 м. Каковы потери механической энергии мяча? Ответ: _____ Дж.
108. Средняя мощность силы тяжести, действующей на тело массой 200 г, падающее с некоторой высоты, составляет 20 Вт. С какой высоты падало тело? Ответ: _____ м.
109. Небольшое тело массой 200 г падает с высоты 10 м. Какова мгновенная мощность силы тяжести в середине траектории? Ответ: _____ Вт.
110. Кусок льда массой 500 г упал без начальной скорости на землю с крыши высотой 5 м. Пренебрегая сопротивлением воздуха, определите среднюю мощность силы тяжести, действовавшей на тело во время падения. Ответ: _____ Вт.
111. Тело массой 3 кг, двигаясь с ускорением 0,5 м/с², приобрело скорость 2 м/с. Какую мощность развила сила, действующая на тело? Ответ: _____ Вт.

Задание 3. ОТВЕТЫ и РЕШЕНИЯ

Посмотреть ОТВЕТЫ на все задания

92. 18.
93. 5.
94. 120.
95. 0.
96. 15.
97. 7500.
98. 1,5.
99. 0,4.
100. 45.
101. 20.
102. 0,6
103. 15.
104. 120.
105. 2,5.
106. 1.
107. 250.
108. 10.
109. 0,5.
110. 3.
111. 0,5.
112. 2.
113. 3.
114. 30.
115. 175.
116. 300.
117. 2.
118. 40.
119. 10
120. 20.
121. 32,4.
122. –21.
123. 30.
124. 2000.
125. 1,2.
126. 2.
127. 350.
128. 1,5.
129. 20.
130. 20.
131. 25.
132. 3.

Смотреть РЕШЕНИЯ некоторых заданий

Материалы для подготовки к ЕГЭ. Тематический тренинг ФИЗИКА (базовый уровень) с решениями и ответами. ЗАДАНИЕ № 3. Закон сохранения импульса, кинетическая и потенциальные энергии, работа и мощность силы, закон сохранения механической энергии.

Вернуться к Списку заданий тренинга по физике.

Просмотров:
2 650

Метки: задачи

Навигация по записям

Работа, мощность, энергия

Задание 55.1 Заполните пропуски в тексте, используя слова: тело; сила; работа.

Задание 55.2 Штангист совершает различные действия. Поставьте знак «+», если в описанной ситуации штангист совершает над штангой положительную работу, знак «–» – если отрицательную, и число «0», если работа над штангой не совершается.

Задание 55.3 При помощи механизма равномерно поднимают груз вертикально вверх на высоту 2 м, прикладывая силу 500 Н. какую работу при этом совершает приложенная к грузу сила?

Задание 55.4 Мраморную плиту объёмом 2 м3 равномерно поднимают вверх на высоту 4 м с помощью троса. Какую работу при этом совершает сила тяжести, действующая на плиту?

Задание 55.5 Запишите значения работы в указанных единицах.

Задание 55.6 Какую работу совершит мальчик, равномерно переместив санки на расстояние 5 м, прикладывая в горизонтальном направлении силу 3 Н? какую работу при этом совершит сила трения, действующая на санки?

Задание 56.1 Какова средняя мощность силы, если:

Задание 56.2 Выберите правильное утверждение.

Задание 56.3. Сравните мощности двух механизмов, выразив вначале их значения в единицах СИ, а затем поставив между ними подходящие по смыслу знаки.

Задание 56.4. Мощность ракетного двигателя 15 000 кВт. Какую работу он совершает за 10 с полёта?

Задание 56.5. Какую мощность развивает сила при равномерном поднятии груза массой 100 кг на высоту 0,5 м за 0,4 с?

Задание 56.6. Рабочие равномерно тянут тележки разной массы, прикладывая к ним разные силы тяги F1 и F2. На рисунке изображены в масштабе силы, действующие на тележки со стороны рабочих, и скорости тележек. Сравните мощности сил F1 и F2. Ответ поясните.

Задание 56.7. Докажите, что если направление приложенной к телу силы совпадает с направлением скорости этого тела при равномерном движении, мощность этой силы равна

Задание 57.1. Заполните пропуски в тексте.
В быту, строительстве и других видах своей деятельности человек использует различные приспособления, которые позволяют получить выигрыш в силе или просто изменить направление действия силы. Приспособления, служащие для преобразования силы, называются механизмами.

Задание 57.2. Перечислите три простых механизма и приведите примеры их использования.

Задание 58.1. а)Отметьте на рисунках точкой О неподвижную точку рычага (точку опоры). б) Изобразите силы, действующие на рычаг со стороны человека и груза.

Задание 58.2. На каждом рисунке точкой О обозначена точка опоры. покажите плечо каждой силы, действующей на рычаг, и обозначьте его соответственно l1 или l2.

Задание 58.3. На рычаг, находящийся в равновесии, действуют две силы F1 и F2, имеющие плечи l1 и l2 соответственно. Зачеркните все ошибочные алгебраические выражения.

Задание 58.4. В точке А к рычагу подвешено два груза массой по 102 г. Груз какой массы надо подвесить в точке В для того, чтобы рычаг сохранил равновесие?

Задание 58.5. Какую силу показывает динамометр в каждом случае, если рычаг находится в равновесии? Масса каждого груза 102 г.

Задание 59.1. Выберите правильное окончание определения момента силы. Момент силы – это…
произведение модуля силы на плечо этой силы

Задание 59. 2. На рисунке показаны рычаги, к которым приложены силы.

Задание 59.3. Выберите правильное утверждение.
Единицей момента силы в СИ является … .

Задание 59.4. Определите момент силы, равной по модулю 40 Н, плечо которой 4 см.

Задание 59.5. На рычаг действуют две силы: 10 Н и 6 Н. плечо каждой силы соответственно равно 24 см и 40 см. первая силы вращает рычаг по ходу часовой стрелки, вторая – против хода часовой стрелки. Находится ли рычаг в равновесии? Ответ обоснуйте.

Задание 60.1. Рабочий удерживает рычаг малой массы в равновесии, прикладывая силу F. На рисунке схематично показаны силы, действующие на рычаг со стороны руки, опоры и груза. Силу тяжести, действующую на рычаг, не учитываем, так как его масса мала. Выполните задания.

Задание 60.2. Человек удерживает на палке груз массой 5 кг. Определите силу давления F палки на плечо. Массой палки пренебречь.

Задание 60.3. Рабочий поднимает груз одинаковой массы с помощью веревки (рис. а) и рычага малой массы (рис. б). Оцените по рисунку, во сколько раз меньшую силу прикладывает рабочий во втором случае, чем в первом.

Задание 60.4. Легкий рычаг находится в равновесии под действием веса груза массой 500 г и силы давления штока АВ поршня, с помощью которого газ удерживается в закрытом сосуде.

Задание 61.1. Заполните пропуски в тексте.

Задание 61.2. Груз какой максимальной массы можно поднять с помощью по

Работа, энергия и мощность — Скачать PDF бесплатно

Гравитационно потенциальная энергия

Гравитационная потенциальная энергия. Рассмотрим мяч, падающий с высоты y 0 = h на пол на высоте y = 0. Чистая сила тяжести действует на мяч, когда он падает.Итак, общая работа, проделанная на

Дополнительная информация

Глава 6 Работа и энергия

Глава 6 ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ ОБЗОР РАБОТЫ И ЭНЕРГИИ Работа — это скалярное произведение силы, действующей на объект, и смещения, посредством которого он действует. Когда работа выполняется в системе или с ее помощью, энергия этой системы

Дополнительная информация

Преобразования энергии

Преобразования энергии Цели Описать примеры преобразований энергии.Продемонстрируйте и примените закон сохранения энергии к системе, включающей вертикальную пружину и массу. Спроектировать и реализовать

Дополнительная информация

Энергия Что такое энергия? Энергия — это способность выполнять работу. Любой объект, обладающий энергией, обладает способностью создавать силу. Энергия — один из основных строительных блоков нашей Вселенной. Энергия появляется в

Дополнительная информация

Глава 8 Потенциальная энергия и сохранение энергии.Вопрос: 2, 3, 8, 9 Задачи: 3, 9, 15, 21, 24, 25, 31, 32, 35, 41, 43, 47, 49, 53, 55, 63

Глава 8 Потенциальная энергия и сохранение энергии Вопрос: 2, 3, 8, 9 Проблемы: 3, 9, 15, 21, 24, 25, 31, 32, 35, 41, 43, 47, 49, 53, 55, 63 Потенциальная энергия Кинетическая энергия, обусловленная движением Потенциальная энергия

Дополнительная информация

Энергия — ключевой словарь

Энергия — ключевой словарный термин Потенциальная энергия Кинетическая энергия Джоули Гравитация Определение Энергия, которой объект обладает благодаря своему положению. PE = mgh Энергия, которой обладает объект, когда он движется.

Дополнительная информация

Работа, энергия и сила

Работа, энергия и мощность В этом разделе раздела «Транспорт» мы рассмотрим изменения энергии, которые происходят, когда на объект действует сила. Энергия не может быть создана или уничтожена, ее можно изменить только

Дополнительная информация

Глава 6.Работа и энергия

Глава 6 Работа и энергия ЭНЕРГИЯ — ЭТО СПОСОБНОСТЬ ДЕЛАТЬ РАБОТУ = ПРИМЕНЯТЬ СИЛУ НА РАССТОЯНИИ = Пример: толкаться на расстояние, тянуть на расстояние. Механическая энергия бывает двух видов: кинетическая энергия

Дополнительная информация

Глава 6. Работа и энергия

Глава 6 Работа и энергия Концепция сил, действующих на массу (один объект), тесно связана с концепцией производства или хранения ЭНЕРГИИ. Масса, разогнанная до ненулевой скорости, переносит энергию

Дополнительная информация

Формы энергии. Семинар для первокурсников

Формы энергии Семинар для первокурсников Энергия Энергия Способность и способность выполнять работу Энергия может принимать различные формы Энергия может быть определена количественно Закон сохранения энергии Любое изменение одной формы

Дополнительная информация

Потенциальная и кинетическая энергия

Потенциальная и кинетическая энергия Что такое энергия? Способность вызывать изменение Примечания по энергии, запись № 4 11/5 Определения кинетической энергии потенциальной энергии в зависимости от примеров Формы определения потенциальной энергии

Дополнительная информация

KE =? v o.Страница 1 из 12

Страница 1 из 12 CTEnergy-1. Масса m находится на конце легкого (безмассового) стержня длиной R, на другом конце которого имеется ось без трения, поэтому стержень может качаться в вертикальной плоскости. Штанга изначально горизонтальная

Дополнительная информация

Глава 2: Формы энергии

Глава 2: Формы энергии Цели периода 2 Раздел 2.1: Описание форм энергии Раздел 2.2: Чтобы проиллюстрировать преобразование из одного вида энергии в другой Раздел 2.3: Для определения эффективности

Дополнительная информация

Глава 7 Кинетическая энергия и работа. Вопрос: 7 Задачи: 3, 7, 11, 17, 23, 27, 35, 37, 41, 43

Глава 7 Кинетическая энергия и рабочий вопрос: 7 задач: 3, 7, 11, 17, 23, 27, 35, 37, 41, 43 Техническое определение энергии — скалярная величина, связанная с этим состоянием одного или нескольких объектов.

Дополнительная информация

Энергетические презентации станции 1

Энергетические презентации Station 1 Указания: один человек из вашей группы должен создать презентацию Google. Ваши имена, блок и тема должны быть на первом слайде. Вашей группе будет присвоена одна энергия

Дополнительная информация

физика 111N работа и энергия

физика 111N работа и сохранение энергии энергия полностью гравитационная потенциальная энергия кинетическая энергия превращается в гравитационную потенциальную энергию гравитационная потенциальная энергия превращается в кинетическую

Дополнительная информация

ГЛАВА 6 РАБОТА И ЭНЕРГИЯ

ГЛАВА 6 КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ РАБОТЫ И ЭНЕРГИИ.ОБОСНОВАНИЕ И РЕШЕНИЕ Работа, проделанная F при перемещении коробки через смещение s, равна W = (F cos 0) s = Fs. Работа, выполняемая F, равна W = (F cos θ). s От

Дополнительная информация

Кинетическая и потенциальная энергия

Словарь кинетической и потенциальной энергии: кинетическая энергия, энергия движения, потенциальная энергия, запасенная энергия, потенциальная химическая энергия, запасенная энергия, выделяемая в результате химических изменений Вопросы для понимания 1.

Дополнительная информация

Ежедневное использование механической энергии

блок 3 Использование механической энергии в повседневной деятельности Физика Глава 3 Использование механической энергии в повседневной деятельности Компетентность Использует механическую энергию для повседневной деятельности Уровень компетенции 3.1 Расследует

Дополнительная информация

Семинар LeaPS 12 марта 2010 г. Конференц-центр Морхед Морхед, Кентукки

Семинар LeaPS 12 марта 2010 г. Конференц-центр Морхед Морхед, штат Кентукки Word Bank: ускорение, масса, инерция, вес, гравитация, работа, тепло, кинетическая энергия, потенциальная энергия, закрытые системы, открытые системы,

Дополнительная информация

обзорные / оценочные вопросы

Лист заданий учащегося 6 Page 1 Назовите вопросы проверки / оценки по физике, технологии и инженерии в автомобильных гонках 1. Нарисуйте диаграмму свободного тела для блока, толкаемого по полу. 2. Используйте все

Дополнительная информация

(и сохранение энергии)

(и сохранение энергии) Энергия Что для вас означает слово энергия? (Поговорите между собой) Как и всегда, определение физики немного отличается, но мы отложим его.

Дополнительная информация

Американские горки Mania!

Обзор Roller Coaster Mania! Эта серия образовательных программ была разработана, чтобы одновременно развлекать и побуждать одаренную молодежь, которые проводят время за пределами школы; однако деятельность

Дополнительная информация

ЗАКОН КРЮКА И КОЛЕБАНИЯ

9 ЗАКОН КРЮКА И КОЛЕБАНИЯ ЦЕЛЬ Измерить влияние амплитуды, массы и жесткости пружины на период осциллятора пружинной массы. ВВЕДЕНИЕ Сила, возвращающая пружину в состояние равновесия

Дополнительная информация

Основные формы энергии:

Общая информация: Энергию можно определить по-разному: способность выполнять работу, способность изменять свойства материала или просто способность что-то делать. Энергия — это

Дополнительная информация

Ключевые концепции музея пинбола в Роаноке

Основные концепции музея пинбола в Роаноке Из чего сделаны машины для игры в пинбол? СОЛ 3.3 Для изготовления автомата для игры в пинбол используется множество различных материалов: 1. Сталь: мяч для игры в пинбол сделан из стали, поэтому он имеет большую массу.

Дополнительная информация

Имя в почтовом ящике с датой оплаты

Имя в почтовом ящике с датой выполнения Rolling Momentum Lab (1 pt для полного заголовка) Сегодня в лаборатории мы будем экспериментировать с импульсом и измерять фактическую силу удара из-за импульса нескольких перекатов

Дополнительная информация

ЛАБОРАТОРИЯ 4: МОМЕНТ И СТОЛКНОВЕНИЯ

1 Имя Дата День / Время Лаборатории Партнер (ы) Лаборатория ТА ЛАБОРАТОРИЯ 4: МОМЕНТ И СОТРУДНИЧЕСТВО ЦЕЛИ ТРЕТЬЕГО ЗАКОНА НЬЮТОНА Изучить пары действие-сила реакции Изучить столкновения и связать закон сохранения

Дополнительная информация

Законы движения Ньютона

Законы движения Ньютона Земля вращается вокруг Солнца по эллиптической орбите. Луна вращается вокруг Земли точно так же. Но что удерживает Землю и Луну на орбите? Почему они просто не слетят с

Дополнительная информация

Лаборатория прыжков с тарзанки Барби

Сириакс, Перейра, Ритота 1 Джорджия Сириакс, София Перейра и Мишель Ритота Миссис Раковски с отличием по физике: Период 3 11 марта 2014 г. Цель: Лаборатория прыжков с тарзанки Барби Цель состоит в том, чтобы разработать прыжок с тарзанки

Дополнительная информация

Глава 2: Формы энергии

Глава 2: Формы энергетических целей периода 2 Раздел 2.1: Для описания форм энергии Раздел 2.2: Для иллюстрации преобразований из одной формы энергии в другую Раздел 2.3 Для описания накопителя энергии

Дополнительная информация

РАБОТА С ПОСТОЯННОЙ СИЛОЙ

РАБОТА, ВЫПОЛНЯЕМАЯ ПОСТОЯННОЙ СИЛОЙ Определение работы W, когда постоянная сила (F) направлена ​​в направлении смещения (d): W = Fd Единица СИ — Ньютон-метр (Нм) = Джоуль, Дж. сила

Дополнительная информация

Работа и сохранение энергии

Охватываемые темы работы и сохранения энергии: 1.Определение работы по физике. 2. Концепция потенциальной энергии 3. Концепция кинетической энергии 4. Сохранение энергии Общие замечания: Два

Дополнительная информация

Физика 1А Лекция 10С

Физика 1A Лекция 10C «Если вы не перезарядите аккумулятор, он умирает. А если вы бежите на полной скорости, не останавливаясь для воды, вы теряете импульс, чтобы закончить гонку. — Опра Уинфри Статическое равновесие

Дополнительная информация

Твердые вещества, жидкости и газы

Твердые тела, жидкости и газы предназначены для класса: 2 класс Предмет: естествознание Описание: упражнения, помогающие учащимся понять твердые тела, жидкости, газы и изменения между этими состояниями.Цель:

.

Дополнительная информация

Силы, Векторы, Работа, Энергия, Сила — —— GCE Study Buddy ——

Заметки Powerpoint

Загрузите презентацию здесь

Сводка

Во всех случаях силы сопротивления препятствуют движению. Следовательно, если не приложена сила для уравновешивания резистивного
сила объект замедлится. В космосе нет сил сопротивления, и объекты будут двигаться с постоянной скоростью.
по прямой, если не действует другая сила.

Первый закон движения Ньютона:

• Если результирующая сила, действующая на тело, равна нулю, оно останется в состоянии покоя или продолжит двигаться с той же скоростью в том же направлении.
• Если результирующая сила, действующая на тело, не равна нулю, оно будет ускоряться в направлении результирующей силы.

Мы определяем Ньютон как силу, необходимую для ускорения массы 1 кг со скоростью 1 м / с ² . Следовательно, мы можем написать:

Сила (Н) = масса (кг) × ускорение (м / с ² )

Второй закон Ньютона

Третий закон Ньютона

Всякий раз, когда объект испытывает силу, он всегда действует с равной силой.. . . . а также . . . . . противоположная сила
на объекте, вызывающем силу.

Движение по кругу и центростремительные силы

Работа

Прирост гравитационной потенциальной энергии = mgh = 40 x 10 x (20 x 0,25) = 2000 Дж

Принцип сохранения энергии

• Утверждает, что энергия не может быть ни создана, ни разрушена, но может быть преобразована из одной формируется в другую без изменения его общей суммы.
• Это означает, что общая энергия, вводимая в процесс, совпадает с общей выходной энергией.
• Мы можем использовать более сложную диаграмму передачи энергии, которая называется диаграммой Санки, чтобы показать это.

Напр. Мяч массой 3 кг падает с высоты 5 м.
i. вычислить гравитационную потенциальную энергию мяча до его падения
ii. рассчитать скорость мяча при ударе о землю
iii. если мяч отскакивает от земли на высоту 3 м, с какой скоростью он отрывается от земли?
iv. объясните, почему мяч не достигает своей первоначальной высоты, когда он снова подпрыгивает вверх

i.гравитационная потенциальная энергия = mgh = 3 x 10 x 5 = 150 Дж

ii. Кинетическая энергия мяча при ударе о землю равна исходной гравитационной потенциальной энергии мяча, поэтому кинетическая энергия мяча при ударе о землю = 150 Дж

Если мяч ударяется о землю со скоростью v,
1/2 мв ² = 150
v ² = (150-2) / 3 = 100
v = 10 мс ^-1

iii. Кинетическая энергия мяча при отрыве от земли равна его гравитационной потенциальной энергии при подъеме на максимальную высоту, то есть 3 метра.
Гравитационная потенциальная энергия мяча на высоте 3 м над землей = 3 x 10 x 3 = 90 Дж

Кинетическая энергия мяча, покидающего землю = 90 Дж
Если мяч отрывается от земли со скоростью v,
1/2 mv ² = 90

v2 = (90 x 2) / 3
v = 7,746 мс ^-1 iv. Поскольку часть его кинетической энергии преобразуется в другие формы энергии, такие как звук и тепло, когда он ударяется о землю

Например. Маятник массой 0,5 кг перемещается вбок до тех пор, пока не поднимется на высоту 0 по вертикали.2м. Рассчитайте скорость боба на его
i. самая высокая точка
ii. самая низкая точка

i. в наивысшей точке кинетическая энергия боба = 0
, если скорость боба в его наивысшей точке равна v,
1/2 mv ² = 0
1/2 x 0,5 xv = 0
v ² = 0
v = 0

ii. согласно принципу сохранения энергии, кинетическая энергия в самой низкой точке равна гравитационной потенциальной энергии в самой высокой точке.
Если скорость боба в его самой низкой точке равна v,
1/2 mv ² = mgh
v ² = 2 x 10 x 0,2 = 4
v = 2 м / с

Мощность и КПД

• Мощность определяется как скорость выполнения работы
• P ower = выполненная работа / затраченное время
• Единица СИ — ватт (Вт)
• КПД — это отношение полезной выходной энергии к общая входная энергия или отношение полезной мощности к общей входной мощности.
• КПД = (полезная выходная энергия / входная энергия) x 100%

Пример. Кран может поднять 200 кг груза на высоту 5 м по вертикали за 4 секунды. Вычислить
i. выходная мощность двигателя крана
ii. КПД двигателя при потребляемой мощности 5 кВт

i. выходная мощность = выполненная работа / затраченное время = (200 x 10 x 5) / 4 = 2500 Вт
ii. КПД двигателя = (выходная мощность / потребляемая мощность) x 100% = (2500/5000) x 100% = 50%

Трение

• Чистая сила, замедляющая движущиеся объекты
• Действует в противоположном направлении движения объекта

1.Статическое трение

• , связанное с неподвижными объектами.

• величина приложенной силы = величина трения

2. Трение движения

• приложенная сила не влияет на трение
• она может зависеть от поверхности или внезапного изменения массы

Преимущества трения

• позволяет ходить
• тормоза транспортных средств

Недостатки

• снижение эффективности оборудования
• энергия, расходуемая в виде тепла

Методы уменьшения трения
——> для создания движущихся частей более плавный

Конечная скорость

• Чем больше скорость объекта, тем выше сопротивление воздуха.
• Конечная скорость возникает, когда ускоряющая сила и сила сопротивления объекта уравновешены.
• Ключевые идеи:
• Силы сопротивления / сопротивления на объектах увеличиваются с увеличением скорости для объектов, движущихся в жидкости, например воздух или вода.
• Когда ускоряющая сила и сила сопротивления уравновешены, Первый закон Ньютона гласит, что объект будет продолжать двигаться с постоянной скоростью.
• Когда объект достигает предельной скорости, сила тяжести и сопротивление воздуха уравновешиваются, объект падает с постоянной скоростью и не ускоряется.
• Затрагиваемые факторы: Размер, площадь поверхности, вес и характер среды, на которой летит объект.
• Если объект падает в вакууме, сопротивление воздуха не возникает, поэтому ускорение происходит только за счет силы тяжести.

Инерция

• Сопротивление объекта изменению.
• Чем больше масса, тем она прочнее.
• Покоящийся объект останется в покое, а движущийся объект останется с постоянной скоростью при отсутствии результирующей силы.

Энергия, работа, мощность

Примеры преобразований энергии с участием электрических устройств и влияние электроэнергии на общество

Бонус: возобновляемые источники энергии

• Возобновляемые источники энергии: те, которые не используются как ископаемое топливо.
• Их можно использовать в больших масштабах, в основном для выработки электроэнергии, или для отдельных зданий для отопления или выработки электроэнергии.
• Все эти ресурсы имеют достоинства и недостатки.
• Для эффективного использования возобновляемых ресурсов необходимо использовать комбинацию различных ресурсов как в национальном, так и в местном масштабе.

Рабочие примеры

1. камень массой 5 ​​кг падает на расстояние 2,0 м. Найдите работу, проделанную гравитацией на камне.

Выполненная работа = сила x расстояние = вес x расстояние = (5 x 10) x 2 = 100 Дж

2. Рассчитайте работу, выполненную против силы тяжести при подъеме груза весом 50 Н на вертикальное расстояние 30 см

Выполненная работа = сила x расстояние = вес x расстояние = 50 x (30/100) J = 15J

3. Объект весом 25 кг перемещается на 2 м по гладкой горизонтальной поверхности. Найдите работу, выполненную по ее весу

вес объекта = 25 x 10 = 250 Н, действующий вертикально вниз
работа, выполненная по весу = 250 x 0 = 0 Дж (потому что расстояние перемещения по вертикали = 0)

Вопросы MCQ

1.Когда книгу массой 2 кг толкали по горизонтальной поверхности стола, измеренная сила трения составляла 5 Н. Когда книгу толкали по тому же столу с силой 9 Н, она двигалась с постоянной
a. ускорение 2,0 м / с ²
б. ускорение 25 м / с ²
c. скорость 2,0 м / с
d. скорость 2,5 м / с ²

2. Баллон, наполненный газом, имеет общий вес 1800 Н. Воздушный шар опускается с постоянной скоростью 3 м / с. Какая результирующая сила действует на воздушный шар во время спуска?
а.0Н
б. 600N
г. 1800N
г. 5400N

3. Кран поднимает груз силой 8000N на вертикальное расстояние 20 м за 4 секунды. Какая средняя мощность при этой операции?
а. 100 Вт
б. 1600 Вт
г. 40000Вт
г. 640000W

4. Игрушечная машинка. Машина движется со скоростью 30 м / с и имеет кинетическую энергию 900 Дж. Другая игрушечная машинка B в два раза больше массой игрушечной машины A. Если игрушечная машинка B движется со скоростью 15 м / с, какова кинетическая энергия игрушечной машинки B?
а. 450J
б.900J
г. 1800J
г. 3600J

5. Люминесцентная лампа мощностью 60 Вт преобразует половину подаваемой электроэнергии в энергию света. Сколько световой энергии он излучает за 1 минуту?
а. 30W
б. 60W
c. 1800Вт
г. 3600 Вт

6. Электродвигатель используется для подъема нагрузки 200 Н на 3 м за 5 с. Если двигатель имеет КПД 40%, какова общая электрическая энергия, потребляемая двигателем за одну секунду?
а. 48W
б. 300 Вт
c. 1200Вт
г.3000W

7. На гладком столе ставится тележка массой 1,5 кг. Если на тележку действует постоянная сила в 6Н, ускорение, создаваемое этой силой, составит
а. 0,25 мс-2
б. 4 мс-2
г. 4.5 мс-2
д. 7,5 мс-2

8. Объект массой 2 кг движется с постоянной скоростью, когда на него действует постоянная сила 10 Н. При увеличении силы до 20 Н ускорение составит
a. 4 мс ^-2
б. 5 мс ^-2
c. 6 мс ^-2
д.10 мс ^-2

9. Вес ракеты в космическом пространстве равен нулю, потому что
a. его масса становится равной нулю
б. нет силы трения
c. нет гравитационной силы
d. ракета неподвижна

10. Шар массой 0,2 кг брошен на высоту 15 м. Каково изменение его гравитационной потенциальной энергии? (г = 10 Н / кг)
а. 0,3 Дж
б. 3,0 Дж
c. 7,5 Дж
г. 30 J
e. 75 J

11. Мальчик толкает игрушечную тележку по ровной дороге и отпускает ее.Поскольку тележка замедляется, наибольшее изменение энергии происходит от до
a. химический для нагрева
b. химическое в кинетическое
c. нагрев до кинетического
d. кинетический в химический
e. кинетическая для нагрева

12. Девушке весом 400 Н требуется 4 секунды, чтобы подняться по лестнице высотой 3 метра. Какая у нее средняя скорость?
а. 0,75 м / с
б. 0,8 м / с
c. 1,25 м / с
д. 1,33 м / с
e. 12 м / с

13. Сколько потенциальной энергии она получает? (из вопроса 12)
а. 120 Дж
б.200 Дж
г. 400 Дж
г. 1200 Дж
e. 2000 Дж

14. Блок массой 2 кг скользит из состояния покоя на расстояние 20 м вниз по откосу высотой 10 м без трения. Какова кинетическая энергия блока в нижней части склона? (г = 10 мс-2)
а. 20 J
б. 40 J
c. 200 Дж
г. 400 Дж
e. 800 Дж

15. Каковы основные изменения энергии на гидроэлектростанции?
а. электрические -> кинетические -> тепловые
b. тепло -> электрический -> кинетический
c.кинетическая -> легкая -> электрическая
d. кинетическая -> потенциальная -> легкая
e. потенциал -> кинетический -> электрический

16. Электродвигатель работает с постоянным входным напряжением 250 В и током 4 А при увеличении нагрузки до 1000 Н. Если предположить, что двигатель и трансмиссия имеют 100% КПД, сколько времени нужно, чтобы поднять груз вертикально на расстояние 10 м?
а. 1 с
б. 1,5 с
с. 4 с
г. 10 с
e 250 с

17. Неподвижный объект не выполняет никаких работ, потому что
a.на объект не действует сила
b. расстояние не перемещается
c. тепло не производится
дн. на объект действует трение

18. Груз весом 40 г поднимается вертикально от земли на высоту 50 см, работа, выполняемая при подъеме груза, составляет
a. 0,02J
б. 20J
г. 0,2J
г. 2000J

19. При свободном падении работу выполняет
a. сила трения
б. магнитная сила
c. гравитационная сила
d. центростремительная сила

20.Кинетическая энергия преобразуется в гравитационную потенциальную энергию, когда
a. капля дождя падает с неба
b. резинка натянута
c. камень брошен вверх
d. пуля стреляет горизонтально

21. Молот сваебойщика поднимается на высоту 2 м за 0,5 с. Если масса молота составляет 500 кг, мощность, необходимая для подъема, составляет
a. 500 Вт
б. 1000 Вт
c. 2000W
г. 20000W

22. Автомобиль движется с постоянной скоростью 10 м / с.Какова мощность автомобиля, если общие силы сопротивления, действующие на него, составляют 400 Н?
а. 1/40 Вт
б. 40W
г. 400Вт
г. 4000W

23. К объекту на горизонтальной поверхности без трения прилагается известная сила. Какое свойство объекта необходимо знать, чтобы рассчитать его ускорение?
а. плотность
б. масса
гр. площадь
d. том
эл. вес

24. Какое выражение используется для вычисления силы?
а.частота x длина волны
b. масса x ускорение
c. мощность + время
д. давление x площадь
e. работа x расстояние

25. Что из следующего является векторной величиной?
а. энергия
б. масса
гр. температура
г. время
эл. скорость

26. Когда к телу прикладывается сила, возможны несколько эффектов. Какие из следующих эффектов не могли произойти?
а. тело разгоняется
б. корпус вращается на
c. тело меняет направление
d.давление на корпус увеличивается
у.е. масса тела уменьшается

27. Девушке весом 400 Н требуется 4 секунды, чтобы подняться по лестнице, как показано на схеме. Какая у нее средняя скорость?

а. 0,75 м / с
б. 0,8 м / с
c. 1,25 м / с
д. 1,33 м / с
e. 12 м / с

28. Сколько потенциальной энергии она получает? (из кв. 27)
а. 120 Дж
б. 200 Дж
г. 400 Дж
г. 1200 Дж
г. 2000 Дж

29. Электродвигатель может поднимать вес 2000 Н на высоту 10 м за 20 секунд.Какая мощность у мотора?
а. 10 Вт
б. 1000 Вт
c. 2000 Вт
г. 4000 Вт
e. 400 000 Вт

30. Каковы основные изменения энергии на гидроэлектростанции?
а. электрические -> кинетические -> тепловые
b. тепло -> электрический -> kinetuc
c. кинетическая -> легкая -> электрическая
d. кинетическая -> потенциальная -> легкая
e. потенциал -> кинетический -> электрический

31. Спиральная пружина имеет естественную длину 10.0см. Когда на один конец помещается груз 5 Н, а другой конец закреплен на крючке, длина пружины становится 11,0 см. Какова новая длина пружины при нагрузке 20 Н?
а. 12,0см
б. 14.0см
c. 20.0см
д. 44,0 см

32. Тело массой 4 кг помещается на поверхность без трения. Он приводится в движение пружинным балансом, и создаваемое ускорение составляет 1 м / с ² . Что показывает весы на пружинах?
а. 4Н
б.5Н
г. 36Н
г. 40N

33. Тело весит 50N на земле, где ускорение свободного падения составляет 10 м / с ² . Когда его доставят на Луну, где ускорение свободного падения составляет 1,6 м / с ² , тело будет иметь вес в ньютонах
a. ноль
б. 8
с. 50
г. 80

34. Парашютист, тело и оборудование которого имеют общую массу 150 кг, спускается вертикально по воздуху с постоянной скоростью 10 м / с. Принимая g = 10 м / с ² , результирующая сила, действующая на него при этом спуске, равна
a.1500N вверх
b. 150N вверх
c. 0Н
г. 1500N вниз

35. Мужчина весит 600N. Он поднимается по лестнице общей высотой 4 метра за 3 секунды. Какая сила у этого человека?

а. 450 Вт

б. 800 Вт

гр. 2400 Вт

г. 7200 Вт

36. Когда две силы объединяются, величина результирующей зависит от угла между двумя силами. Что из следующего не может быть равнодействующей при объединении сил величиной 3N и 4N?

а.1 Н

б. 3 Н

с. 7 Н

г. 8 N

37. Камень массой 20 кг движется в космосе со скоростью 6 м / с. Какова его кинетическая энергия?

а. 60 Дж

б. 120 Дж

c. 360 Дж

г. 720 Дж

38. Блок массой 6 кг протягивается по шероховатой поверхности силой 54 Н против силы трения F. Ускорение блока составляет 6 м / с ² . Какое значение имеет F?

а. 9 Н

б.18 Н

с. 36 Н

г. 54 N

39. Девушка весом 500 N поднимается по лестнице за 10 с. Высота лестницы по вертикали 5 м. Какую среднюю силу развивает девушка?

а. 50 Вт

б. 100 Вт

гр. 250 Вт

г. 1000 Вт

40. Когда деревянный брусок массой 2 кг толкают по горизонтальной плоской поверхности скамейки, сила трения составляет 4Н. Когда блок толкают по скамейке с силой 10 Н, он перемещается с постоянной

a.скорость 3 м / с

б. скорость 5 м / с

c. ускорение 3 м / с ²

д. ускорение 5 м / с ²

41. Человек прикладывает горизонтальную силу 600 Н к коробке, которая также испытывает силу трения 200 Н. Если для перемещения коробки на 3,0 м требуется 4,0 с, какова средняя полезная мощность?

а. 150 Вт

б. 300 Вт

гр. 450 Вт

г. 600 Вт

42. Что из следующего лучше всего описывает полезное изменение энергии, которое происходит внутри мобильного телефона при воспроизведении звука?

а.электрическая энергия -> звуковая энергия

b. химическая энергия -> электрическая энергия -> тепловая энергия

c. химическая энергия -> тепловая энергия -> электрическая энергия + звуковая энергия

d. химическая энергия -> электрическая энергия -> звуковая энергия

43. Автомобиль движется вверх по склону с постоянной скоростью. Что из следующего описывает преобразование энергии в системе?

а. химическое превращение в кинетическое

б. химическое вещество в потенциал

c.кинетическая в потенциал

d. потенциал в кинетический

44. Автомобиль спускается по склону с постоянной скоростью. Что из следующего описывает преобразование энергии?

а. химическое превращение в кинетическое

б. химическое вещество в потенциал

c. кинетическая в потенциал

d. потенциал в тепло

45. Как сопротивление воздуха влияет на падающий объект?
а. скорость объекта снижена
б. ускорение объекта снижено
c.расстояние, пройденное объектом, уменьшено
d. направление движения объекта изменено

46. Объект движется строго на восток с постоянной скоростью 5 м / с, прежде чем на объект одновременно действуют две равные и противоположные силы в 10 Н. Объект будет
а. двигаться с большей скоростью в том же направлении
b. двигаться с меньшей скоростью в том же направлении
c. продолжить движение с той же скоростью в том же направлении
d. изменить направление движения и двигаться в обратном направлении

47.На однородную прямоугольную доску размером 8 х 2 м действуют три силы по краям. X — это стержень в центре доски.

Каким должно быть значение F, чтобы доска оставалась в равновесии?

а. 35Н

б. 40Н

г. 45Н

г. 50N

48. Человек прикладывает горизонтальную силу 500N к коробке, которая также испытывает силу трения 100N. Сколько работы выполняется против трения, когда коробка перемещается на 3 м по горизонтали?

а.300J

б. 1200J

г. 1500J

г. 1800J

49. Груз весом 30 кг поднимается вверх по склону, как показано.

Какая общая работа проделана при перемещении коробки вверх по склону?

а. 500J

б. 600J

г. 800J

г. 1400J

50. К объекту на поверхности прилагается сила с силой трения 2,0 Н. Он производит ускорение 3 мс-2. Каковы возможные значения приложенной силы и массы объекта?

Сила / Н Масса / кг

a.15 5

б. 6 2

с. 2 2

г. 17 5

51. Тележка весом 5,0 Н тянется по ровной скамье с горизонтальным усилием 10 Н. Сила трения, действующая на колеса тележки, составляет 2,0 Н. Какова величина результирующей силы, вызывающей ускорение тележки?

а. 3.0N

б. 8.0N

с. 10Н

г.13N

52. Автобус имеет общую массу 12 000 кг. Он движется по горизонтальному участку дороги со скоростью 10 м / с. Затем он ускоряется, достигая конечной скорости 30 м / с через 16 секунд. Какова средняя равнодействующая сила, действующая на автобус при ускорении?

а. 7500N

б. 9600N

с. 15000N

г. 22500N

53. Мальчик толкает игрушечную тележку по дороге и отпускает ее. Поскольку тележка замедляется, наибольшее изменение энергии происходит с

a.тепло в кинетический

б. кинетическая для нагрева

c. кинетическая к потенциалу

d. потенциал к нагреву

54. На высоте 20 м над землей объект массой 4,0 кг выходит из состояния покоя. Когда он ударяется о землю, он движется со скоростью 20 м / с. Объект не отскакивает, а сила гравитационного поля составляет 10 Н / кг. Сколько энергии преобразуется в тепло и звук при ударе?

а. 40J

б. 80J

г. 800J

г.1600J

55. Автомобиль движется с места с равномерным ускорением по горизонтальной дороге. Пройдя расстояние 100 м, он имеет кинетическую энергию, равную 200 000 Дж. Какая равнодействующая сила действует на машину?

а. 100Н

б. 1000N

с. 2000Н

г. 20 000N

Ответы MCQ

1. a
2. a
3. c
4. a
5. c
6. b
7. b
8. b
9. c
10. d
11. e
12. c
13. d
14.c
15. e
16. d
17. b
18. b
19. c
20. c
21. d
22. d
23. b
24. b
25. e
26. e
27. c
28. d
29. b
30. e
31. b
32. a
33. b
34. c

35. b

36. d

37. c

38. b

39. c

40. c

41. b

42. d (энергия сохраняется в телефоне как химическая энергия в батарее)

43. b («постоянная скорость» означает отсутствие изменений кинетической энергия)

44.d (см. выше)

45. b (сопротивление воздуха никогда не может замедлить падающий объект, но может вызвать только ускорение падающего объекта менее 10 м / с2)
46. c (когда действует пара равной и противоположной силы на объекте силы отменяют каждую из

Как работает геотермальная энергия | SaveOnEnergy.com

Под поверхностью земли находится природный источник энергии, существующий веками. Под землей, далеко под нами, есть бассейны с водой, нагретой магмой (или расплавленными породами).Эти водоемы составляют наши геотермальные резервуары. Использование силы земных температур для питания, обогрева или охлаждения наших домов и предприятий — это сущность геотермальной энергии.

В настоящее время геотермальные электростанции расположены более чем в 80 странах по данным Ассоциации геотермальной энергии, и хотя Соединенные Штаты в настоящее время являются мировым лидером в области геотермальной энергетики, другие страны, такие как Индонезия, Турция и Кения, также находятся в процессе расширения своих мощностей .

Первая геотермальная электростанция в Соединенных Штатах была построена компанией Pacific Gas and Electric в 1960 году в районе под названием Гейзеры. Калифорния, расположенная в горах Маякамас к северу от Сан-Франциско, является крупнейшим геотермальным полем в мире. В настоящее время здесь расположены 22 геотермальные электростанции, известные как Комплекс Гейзеров, и он считается крупнейшей геотермальной электростанцией в мире.

Геотермальная энергия не требует сжигания каких-либо ископаемых видов топлива.Используемая горячая вода или пар возвращаются в землю после того, как они используются, где их можно использовать снова, что также делает их возобновляемым источником энергии.

Геотермальные электростанции

Есть три основных типа геотермальных электростанций, которые вырабатывают электроэнергию несколько разными способами.

Сухие паровые электростанции являются наиболее распространенными типами геотермальных электростанций, на их долю приходится около половины установленных геотермальных электростанций.Они работают, подавая горячий пар из подземных резервуаров прямо в турбины из геотермальных резервуаров, которые приводят в действие генераторы для выработки электроэнергии. После включения турбин пар конденсируется в воду и возвращается в землю через нагнетательную скважину.

Паровые установки мгновенного действия отличаются от сухого пара тем, что они перекачивают горячую воду, а не пар, непосредственно на поверхность. Эти парогенераторы нагнетают горячую воду под высоким давлением из-под земли в «расширительный бак» на поверхности.

расширительный бак имеет гораздо более низкую температуру, в результате чего жидкость быстро «вспыхивает» в пар. Производимый пар приводит в действие турбины. Пар охлаждается и конденсируется в воду, где через нагнетательную скважину закачивается обратно в землю.

Основное отличие этих установок с бинарным циклом состоит в том, что вода или пар из-под земли никогда не вступают в прямой контакт с турбинами. Вместо этого вода из геотермальных резервуаров прокачивается через теплообменник, где она нагревает вторую жидкость, например изобутен (который кипит при более низкой температуре, чем вода.)

Эта вторая жидкость нагревается до пара, который приводит в действие турбины, приводящие в действие генератор. Горячая вода из земли возвращается в землю через нагнетательную скважину, а вторая жидкость возвращается через турбину и обратно в теплообменник, где ее можно использовать снова.

Геотермальные тепловые насосы

Электроэнергия вашего дома с помощью геотермального теплового насоса позволяет использовать температуры ниже поверхности земли для обогрева или охлаждения конструкции.Несмотря на то, что температура над землей колеблется в разные сезоны на протяжении многих лет, температура под поверхностью остается постоянной между 50˚F — 60˚F круглый год.

Есть четыре типа насосов, три системы с обратной связью и системы с открытым контуром. Каждый зависит от типа почвы, климатических условий и имеющихся земель.

Горизонтальные системы с замкнутым контуром являются наиболее экономичными для жилых помещений. Для более крупных коммерческих зданий чаще используются вертикальные системы с замкнутым контуром.Иногда они могут опускаться на 400 футов глубиной. Замкнутые контуры, построенные под или в пруду или озере, обычно самые дешевые.

В системах с замкнутым контуром смесь воды и антифриза циркулирует по петле труб под землей (или под водой) и попадает в здание. Зимой (как показано выше) температура под землей выше, чем на воздухе, поэтому перекачиваемая жидкость теплее. Затем электрические компрессоры и теплообменники передают тепло по каналам в здании.

Летом трубы отводят тепло от здания, и оно поглощается землей или водой. Поскольку жидкость летом уже прохладная и теплее, чем воздух зимой, системе обогревателя / кондиционера не приходится работать так же интенсивно.

В системах с разомкнутым контуром вода забирается непосредственно из источника воды в тепловой насос, где ее затем можно рециркулировать обратно в тот же источник или перекачивать в другой источник воды (без загрязнения).Единственная разница с входящей и исходящей водой — это небольшое изменение температуры. Хотя они могут быть дешевле, для них также требуется постоянный поток воды, способный обеспечить энергией ваш дом.

Эти четыре типа геотермальных тепловых насосов могут использоваться по всей стране из-за постоянной температуры под поверхностью, но они различаются по эффективности и экономии затрат.

Одно из больших достижений геотермальной энергетики будущего называется усовершенствованной геотермальной системой (EGS).Традиционно геотермальная энергия должна использоваться там, где существуют геотермальные резервуары, а это в основном на западе Соединенных Штатов. Фактически, по данным Министерства энергетики США, геотермальная энергия уже обеспечивает около 60% электроэнергии на побережье Северной Калифорнии. Таким образом, EGS создает инженерные геотермальные резервуары, закачивая холодную воду на тысячи футов под землей, чтобы получить доступ к горячей воде и произвести пар, необходимый для электростанций на поверхности.

Поскольку геотермальная энергия является возобновляемым природным ресурсом, думайте о ней как о подарке земли, который продолжает давать.Хотя со временем часто возникает необходимость в бурении дополнительных скважин для поддержания уровня производства энергии, Земля постоянно выделяет тепло, которое выделялось, когда наша планета формировалась миллиарды лет назад. В следующий раз, когда вы увидите гейзер вроде Old Faithful в Йеллоустонском национальном парке, стреляющий горячим паром и водой высоко в воздух, представьте, что та же самая энергия используется для выработки электроэнергии.

Узнайте больше о геотермальной энергии и других видах энергии для вашего дома с помощью SaveOnEnergy.

Источники:

Work Power Energy> Важная физика GK [PDF]

Работа, электроэнергетика и энергетика важно Общие знания и базовая концепция с определением для UPSE, IAS, SSC CGL, MTS, Railway, Banking и других конкурсных экзаменов.

В общем смысле под работой понимается любая физическая и умственная деятельность. Кто-то очень усердно занимается в своем кабинете, чтобы получить хорошие отметки на экзамене.Это умственная деятельность. Мы всегда говорим, что он усердно работает над исследованием. Но в механике работа не такая. В физике это определяется другими людьми.

Что такое работа по физике?

В физике или механике, когда тело перемещается под действием силы на него, мы говорим, что работа выполнена.

Сколько работы сделано?

Проделанная работа измеряется как произведение смещения тела и приложенной к нему силы, из-за которой оно смещается.За счет приложения силы F объект сместился на расстояние с , выполненная работа —

 W =  F  •  с;  Это формула проделанной работы. 

Сила и смещение — векторные величины. Точечно-векторное произведение силы F и смещения с дает нам объем проделанной работы. Скалярное произведение двух векторов всегда скалярно. Таким образом, работа — это скалярная величина.

Если направление силы и смещения разное, т.е.направление силы и смещения составляет между ними угол θ, тогда, согласно правилу векторного скалярного произведения, выполненная работа регулируется —

  W = | F | × | с | cosθ ; | F | величина силы и | s | величина смещения. 

Работа выполнена — примеры

Если смещение равно нулю, проделанная работа равна нулю. Мужчина толкает стену и устает, он не выполняет никакой работы, так как стена находится в устойчивом положении.

Мы снова видим, что если угол между силой и смещением равен 90 °, то cosθ = cos90 ° = 0.Проделанная работа нулевая. Земля движется вокруг Солнца. Направление силы тяжести и смещения Земли составляет 90 °. Следовательно, на Земле и с ее помощью не выполняется никакой работы.

И сила, и смещение имеют одинаковое направление, выполняемая работа максимальная, т.е. W = FS. В системах SI и C.G.S единицами выполняемой работы являются джоуль и эрг соответственно.

Выполненная работа — примеры задач:

Задача 1> К кубу прилагается сила 5 Н, которая перемещается на 8 м в направлении силы.Какой объем работы проделан над кубом?

Задача 2> Силы 50 Н, образующие угол 60 °, приложенные к объекту. Подсчитайте объем проделанной работы.

Прокомментируйте свои ответы ниже.

Что такое энергия в физике?

Способность объекта выполнять работу называется энергией.

Единица энергии и проделанной работы то же самое. Единица измерения энергии в системе СИ — джоуль (Дж), а единица энергии в с.т.с. — эрг.Больше единиц энергии здесь.

 1 джоуль = 10  7  эрг. 

Формы энергии

Energy можно разделить на 8 типов.

Механическая энергия : Механическая энергия возникает на объекте из-за движения или покоя (не абсолютного покоя). Есть два типа механической энергии. Одна — кинетическая энергия, другая — потенциальная.

> Кинетическая энергия : Когда объект движется по отношению к другому объекту, он составляет механическую энергию.Частица, движущаяся с постоянной скоростью, v , ее кинетическая энергия будет (1/2) mv ² , где m — масса объекта.

  Формула кинетической энергии E  k  = (1/2) mv  2   

> Потенциальная энергия : Способность выполнять работу, развиваемая в теле из-за его положения или конфигурации, называется его потенциальной энергией (ПЭ). ПЭ возникает, когда тело ограничено силовым полем. Например, когда тело массой m находится на высоте h от поверхности земли, оно составляет мг / ч единиц энергии в теле.

  Формула потенциальной энергии E  p  = mgh. где g = ускорение свободного падения.  

Электрическая энергия : Электрическая энергия, запасенная в электрическом поле, создаваемом заряженной частицей вокруг него. Эта энергия переносила заряженные частицы от электростанций в наш дом, обеспечивая электрический ток. Каждый день мы использовали электроэнергию в повседневной жизни. Электрическая лампочка, вентилятор, компьютер, кондиционер и т. Д. Используют электрическую энергию.

 Плотность электроэнергии,  U  elc  = (1/2) μE  2 ; μ = диэлектрическая проницаемость; E = электрическое поле  

Магнитная энергия : Магнитная энергия, запасенная в магнитном поле, создаваемом магнитом.Когда булавка утюга находится рядом с магнитом, магнит притягивает ее. Зачем? Поскольку поле хранит некоторое количество энергии, которая помогает притягивать стержень утюга к магниту. Внутри земли находится большой стержневой магнит.

 Плотность магнитной энергии,  U  мег  = (1/2) εB  2 ; ε = проницаемость и B = магнитное поле  

Из электродинамики мы знаем, что изменяющееся магнитное поле создает электрическое поле , а изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле .

Химическая энергия : В молекуле атомы тесно связаны. Как атомы связаны? Энергия, называемая химической энергией, помогает создать такую ​​связь, которая помогает атомам держаться близко и образовывать молекулу. Таким образом, Химическая энергия определяется как энергия, запасенная в химических соединениях . Когда вода смешивается с известью, выделяется тепло. Химическая энергия, хранящаяся в извести, превращается в тепловую энергию. Сухой элемент использует свою химическую энергию для производства электроэнергии.

Энергия света : Энергия, запасенная в свете, называется световой энергией. Зеленые растения используют световую энергию в процессе фотосинтеза для хранения световой энергии в химической энергии внутри глюкозы. Солнечный элемент использует солнечную энергию для выработки электрического тока.

Звуковая энергия : Энергия, хранящаяся в звуке, называется звуковой энергией. Когда мы говорим, наша голосовая связка вибрирует, и энергия течет в виде звуковой волны. Когда мы стоим рядом с большим диджейским спикером, наша одежда начинает вибрировать.Почему это происходит? Потому что за создание такой вибрации отвечает звуковая энергия.

Ядерная энергия : Энергия, хранимая в ядрах атомов, — это ядерная энергия. Протоны заряжены положительно. Одни и те же обвинения отталкивают друг друга. В ядре атома протоны также отталкиваются друг от друга. Итак, ядра не должно существовать. Но в ядре протоны удерживаются вместе. Кто отвечает за удержание протонов в ядре? Ответ — ядерная энергия, которая удерживает все частицы внутри ядра атомов.Мы можем использовать ядерную энергию из ядер урана или тория на атомной электростанции. В атомной бомбе при взрыве выделяется огромное количество ядерной энергии.

Гравитационная энергия : Энергия, запасенная в гравитационном поле, называется гравитационной энергией. Когда мы поднимаем какой-то объект, гравитационная энергия начинает накапливаться в объекте как потенциальная энергия. Благодаря гравитационной энергии все объекты, имеющие массу во Вселенной, притягиваются друг к другу. Солнце притягивает Землю или Земля притягивает Луну из-за гравитационной энергии, накопленной в гравитационном или гравитационном поле.

Что такое сила в физике?

Определение работы ничего не говорит о времени, в течение которого выполняется работа. Предположим, вы перемещаетесь на расстояние пешком или бегом. Но когда бежишь, чувствуешь большую усталость. В обоих случаях работа выполняется в одинаковом объеме. Тогда почему мы устаем в случае бега. Ответ дается введением силы. В случае бега вам требуется больше мощности, и вы устаете. Другой пример силы — сильный мальчик может поднять вес на 100 кг, а слабый — нет.Потому что сильный мальчик может генерировать больше силы для подъема веса, чем слабый мальчик. Сила — это физическая величина, которая определяется следующим образом.

Скорость выполнения работы известна как мощность . Просто скорость изменения проделанной работы относительно времени называется мощностью.

 Таким образом, мощность, P = (выполненная работа) / время = Вт / т. 

Мощность — это скалярная величина. Его единица СИ — ватт. 1 ватт = 1 Джоуль в секунду. В так называемых машинах системной единицей работы является мощность в лошадиных силах (л.с.).

 1 л.с. = 746 Вт. 

Работа, мощность и энергия GK PDF + PPT

Скачать как PDF Скачать как PPT

Попробуйте MCQ на Work Power Energy Здесь

Основы ветроэнергетики

Что такое энергия ветра?

Энергия ветра (или энергия ветра) относится к процессу производства электричества с помощью ветра или воздушных потоков, которые естественным образом возникают в атмосфере Земли. Современные ветряные турбины используются для улавливания кинетической энергии ветра и выработки электроэнергии.

Существует три основных типа энергии ветра:

• Ветер коммунального масштаба: Ветровые турбины размером от 100 киловатт до нескольких мегаватт, где электроэнергия доставляется в энергосистему и распределяется конечному пользователю электрическими коммунальными предприятиями или операторами энергосистем.

• Распределенный или «малый» ветер: одиночные небольшие ветряные турбины мощностью менее 100 киловатт, которые используются для непосредственного питания дома, фермы или малого бизнеса и не подключены к сети.

• Морской ветер: ветряные турбины, которые устанавливаются в больших водоемах, обычно на континентальном шельфе. Морские ветряные турбины больше, чем наземные, и могут генерировать больше энергии.

Как работают ветряные турбины

Когда ветер проходит мимо ветряной турбины, ее лопасти улавливают кинетическую энергию ветра и вращаются, превращая ее в механическую энергию. Это вращение вращает внутренний вал, соединенный с коробкой передач, что увеличивает скорость вращения в 100 раз.Это вращает генератор, производящий электричество.

Обычно стоящие на высоте не менее 80 метров (262 футов) стальные трубчатые башни поддерживают ступицу с тремя прикрепленными лопастями и «гондолу», в которой находится вал, редуктор, генератор и органы управления. Собираются измерения ветра, которые заставляют турбину вращаться и сталкиваться с сильнейшим ветром, а угол или «шаг» ее лопастей оптимизируется для захвата энергии.

Типичная современная турбина начинает вырабатывать электричество, когда скорость ветра достигает шести-девяти миль в час (миль в час), известной как скорость включения.Турбины отключатся, если ветер дует слишком сильно (примерно 55 миль в час), чтобы предотвратить повреждение оборудования.

В течение года современные турбины могут вырабатывать полезное количество электроэнергии более 90 процентов времени. Например, если ветер на турбине достигает скорости включения от шести до девяти миль в час, турбина начнет вырабатывать электричество. По мере увеличения скорости ветра увеличивается и производство электроэнергии.

Другой распространенный показатель выработки энергии ветра называется коэффициентом мощности.Он измеряет количество электроэнергии, производимой ветряной турбиной за определенный период времени (обычно за год), относительно ее максимального потенциала.

Например, предположим, что максимальная теоретическая мощность двухмегаваттной ветряной турбины в год составляет 17 520 мегаватт-часов (дважды 8 760 часов, количество часов в году). Однако турбина может производить только 7 884 мегаватт-часа в течение года, потому что ветер не всегда дул достаточно сильно, чтобы произвести максимальное количество электроэнергии, которое турбина была способна производить.В этом случае коэффициент мощности турбины составляет 45 процентов (7 884 делить на 17 520). Помните — это не означает, что турбина вырабатывает электроэнергию только в 45% случаев. Современные ветряные электростанции часто имеют коэффициент мощности более 40 процентов, что близко к некоторым типам электростанций, работающих на угле или природном газе.

Ветряные мельницы против ветряных турбин

Иногда люди используют термины «ветряная мельница» и «ветряная турбина» как синонимы, но между ними есть важные различия. Люди веками использовали ветряные мельницы для измельчения зерна, перекачивания воды и выполнения других работ.Ветряные мельницы вырабатывают механическую энергию, но не производят электричество. Напротив, современные ветряные турбины — это высокоразвитые машины, состоящие из более чем 8000 деталей, которые используют кинетическую энергию ветра и преобразуют ее в электричество.

Что такое ветряная электростанция?

Часто большое количество ветряных турбин строится близко друг к другу, что называется ветроэнергетическим проектом или ветряной электростанцией. Ветряная электростанция работает как единая электростанция и отправляет электроэнергию в сеть.

Как энергия ветра доходит до вас

Турбины ветряной электростанции подключены, поэтому вырабатываемая ими электроэнергия может поступать от ветряной электростанции в электрическую сеть.Как только ветровая энергия будет подключена к основной энергосистеме, электроэнергетические компании или операторы будут отправлять электроэнергию туда, где она нужна людям.

Линии передачи меньшего размера, называемые линиями распределения, собирают электроэнергию, вырабатываемую на ветроэнергетическом проекте, и транспортируют ее к более крупным сетевым линиям передачи, где электроэнергия может перемещаться на большие расстояния в места, где она необходима. Наконец, более мелкие распределительные линии доставляют электроэнергию прямо в ваш город, дом или офис. Вы можете узнать больше о передаче здесь.

Дополнительные ресурсы

Работа, энергия и мощность | Примечания к редакции

A-Level Physics

Введение

Много научных изобретений было направлено на создание машин, полезных в повседневной жизни. Например, изобретение автомобилей полностью изменило общество. Чтобы автомобили работали на нас, они должны быть мощными и энергоэффективными. Работа, энергия, мощность и эффективность являются важными терминами при анализе производительности машин.

А. Работа

Работа выполняется, когда сила перемещается в точку, в которой она действует (точка приложения) в направлении силы. Когда сила перемещает точку приложения в направлении силы, сила работает, и работа, совершаемая силой, считается положительной. И наоборот, если направление силы противоположно направлению движения, над силой выполняется работа. Эта проделанная работа считается отрицательной.

Альтернативное название расстояния, перемещаемого в определенном направлении, — «смещение».Смещение — это векторная величина, как и сила. Однако проделанная работа не имеет направления, только величина (размер) и является скалярной величиной. Он измеряется в джоулях (Дж).

Рисунок 1 иллюстрирует вышеупомянутый принцип, согласно которому один джоуль работы выполняется, когда сила 1 Н поднимает объект на 1 м.

Рисунок 1: Работа выполнена

B. Энергетика

Для того, чтобы завести пружину, необходимо выполнить работу, потому что сила должна перемещаться на расстояние.Когда пружина заводится, она сохраняет способность выполнять работу. Говорят, что все, что может работать, обладает энергией. Энергия — это скалярная величина. Он измеряется в джоулях (Дж).

C. Мощность

Такие машины, как ветряные турбины или двигатели, действительно работают, когда они преобразуют энергию в полезную форму. Скорость преобразования энергии или использования энергии называется мощностью. Рассмотрим автомобильный двигатель. Он преобразует химическую энергию, хранящуюся в виде топлива, в механическую энергию во вращательном движении.Мощность определяется по формуле:

Единица мощности называется ватт (Вт). Один ватт равен 1 джоуля в секунду. Мощность — это скалярная величина. Рассмотрим силу (F), которая перемещается на расстояние ( x ) с постоянной скоростью ( v ) в направлении силы во времени ( t ). Работа, совершаемая силой ( W ), определяется следующим уравнением:

Еще один важный термин для определения мощности — «киловатт-час».Один киловатт-час — это энергия, затрачиваемая при выполнении работы из расчета 1 киловатт в течение 1 часа.

D. КПД

Эффективность — это мера того, какая часть общей затраченной энергии может считаться полезной и не теряется. Эффективность может быть выражена в виде отношения или в процентах. Поскольку невозможно создать энергию, эффективность никогда не может быть выше 100%.

Рассмотрим фен, который потребляет 1000 Дж электрической энергии, но вырабатывает только 350 Дж тепла, то есть полезной формы энергии, от этой машины.Согласно приведенной выше формуле эффективность фена составляет 35%. Машины со 100% -ным КПД называются вечными машинами. На самом деле вечные машины создать невозможно.

Рисунок 2: КПД

E. Резюме

• Работа выполняется, когда сила перемещает что-либо в точку, в которой она действует (точка приложения) в направлении силы.
• Выполненная работа = сила x расстояние, пройденное силой в направлении силы.
• Энергия нужна для работы; энергия — это способность выполнять работу.
• Скорость преобразования энергии или использования энергии называется мощностью.
• 1 Вт соответствует скорости работы 1 джоуль в секунду.
• 1 киловатт-час — это энергия, затрачиваемая при выполнении работы из расчета 1 киловатт в течение 1 часа.