Praca, moc, energia

Na pierwszym wykresie siła 10 N utrzymuje się przez 2 s. Na drugim składowa siły zgodna z przemieszczeniem wynosi 10 N na odcinku 2 m. Oblicz oba pola wraz z jednostkami i wyjaśnij, dlaczego nie opisują tego samego.

Pierwszy wykres dotyczy czasu, drugi położenia. Na drugim ciało porusza się w stronę rosnącego x. Zacieniowano pola między wykresem siły a osią poziomą; szare linie są pomocnicze. Są to dwa osobne przykłady. Kliknij rysunek, aby go powiększyć.

Dwa wykresy F(t) mają jednakowe pola po 10 N·s. Czy z samego tego faktu wynika jednakowa praca? Uzasadnij jednostkami i wskaż brakujące informacje.

Wykres mocy przekazywanej do urządzenia ma P=20 W przez 6 s, następnie P=−10 W przez 2 s. Narysuj go i oblicz energię pobraną, oddaną i przekaz netto. Znak jest zdefiniowany względem urządzenia.

Wózek porusza się w dodatnim zwrocie x. Wypadkowa F_x rośnie liniowo od 0 do 6 N na odcinku x=0–2 m, wynosi 6 N dla x=2–5 m oraz −2 N dla x=5–7 m. Narysuj wykres i policz pracę. Masa to 2 kg, a początkowa szybkość 2 m/s. Oblicz końcową szybkość i sprawdź, czy wózek nie zatrzyma się w ostatnim odcinku.

Ładunek 10 kg jest podnoszony pionowo. W danej chwili ma szybkość 0,50 m/s w górę i przyspieszenie 2 m/s² w górę. Przyjmij g=10 m/s² i chwilową sprawność napędu 80%. Oblicz moc mechaniczną linki i moc wejściową.

Wózek jedzie poziomo ze stałą szybkością 3 m/s, pokonując opór 90 N. Oblicz mechaniczną moc napędu. Jakiej siły napędowej potrzeba, gdy przy tej samej szybkości moc mechaniczna wzrośnie chwilowo do 360 W?

Przy ustalonej pracy silnik pobiera moc elektryczną 500 W i przekazuje 400 W mocy mechanicznej. Oblicz sprawność oraz energię nieprzekazaną na wyjście mechaniczne w ciągu minuty.

Wciągarka podnosi 80 kg o 6 m w 12 s, zaczynając i kończąc ruch bez zmiany energii kinetycznej. Przyjmij g=10 m/s². Oblicz przyrost energii potencjalnej i średnią użyteczną moc.

Idealna lekka sprężyna k=100 N/m ściśnięta o 0,10 m rozpędza początkowo nieruchomy klocek 0,20 kg na gładkim poziomym odcinku. Po utracie kontaktu ze sprężyną klocek wjeżdża na znajdujący się na tej samej wysokości poziomy chropowaty odcinek długości 0,50 m z μk=0,20. Przyjmij g=10 m/s². Oblicz szybkość na końcu tego odcinka.

Ciało ma na początku 30 J energii kinetycznej i porusza się po poziomej powierzchni z tarciem 5 N. Uczeń obliczył po 8 m energię −10 J. Wyjaśnij, co się faktycznie stanie i gdzie ciało pierwszy raz się zatrzyma.