DELO IN ENERGIJA
-
Silak iz Guinnessove knjige rekordov je vlekel železniški vagon z maso
5 T najprej 2 sekundi s silo 2000 N in nato še 2 sekundi s silo 1000 N.
Koliko dela je opravil pri tem? (Trenje med tračnicami in vagonom
zanemarimo)
(A = 3600 J)
-
Iztrelek z maso 30 g prileti s hitrostjo 400 m/s v leseno klado in se ustavi
v globini 8 cm od roba. Kolikšna povprečna sila deluje na klado med ustavljanjem
izstrelka?
(F = 30 kN)
-
Avto z maso 800 kg se giblje enakomerno pospešeno po ravni cesti. Na razdalji
50 m njegova hitrost naraste od 36 km/h do 72 km/h. Koliko dela je opravil
motor, če je sila trenja enaka 5 % teže avtomobila?
(A = 140 kJ)
-
Kolo na brusilnem stroju ima radij 15 cm in se vrti s frekvenco 15 Hz.
Ploskev diamanta, ki ga želimo pobrusiti, pritiskamo k robu kolesa s silo
50 N. S kolikšno močjo deluje stroj, če je koeficient trenja med brusilno
ploščo in diamantom 0.38?
(P = 269 W)
-
Konj vleče drevesno deblo s stalno hitrostjo 2 m/s po vodoravni cesti.
Vlečna sila je 500 N in deluje pod kotom 30° glede na horizontalo. Koliko
dela opravi konj v 10 minutah? S kolikšno močjo vleče?
(A = 520 kJ, P = 866 W)
-
Otrok, ki se gre sankat na bližnji hrib, vleče sani najprej od doma do
vznožja 300 m oddaljenega pobočja, nato pa še 200 m po pobočju navzgor.
Sani imajo maso 10 kg, pobočje pa je nagnjeno pod kotom 30° glede na
horizontalo. Vlečna vrv, ki je pritrjena na sani, je pri tem nagnjena pod
kotom 45° glede na smer gibanja sani. Koliko dela je opravil deček pri
vlečenju sani? S kolikšno močjo je vlekel, če se je vso pot gibal z enakomerno
hitrostjo 3 m/s? Koeficient trenja med snegom in sanmi je 0.15.
(A = 14.9 kJ, ravnina: P = 39 W, klanec: P = 164 W)
-
Z 10 m visokega balkona vržemo kamen z začetno hitrostjo 15 m/s pod kotom
30° glede na horizontalo. Kolikšno najvišjo višino doseže kamen? Kolikšna
je hitrost kamna v višini 5 m nad tlemi? S kolikšno hitrostjo prileti kamen
na tla? Pod kolikšnim kotom glede na horizontalo prileti kamen na tla?
(hmax = 12.9 m, v5 m = 18 m/s,
vna tleh = 20.5 m/s, kot = 50.7°)
-
Deset enakih kock z robom 10 cm leži na začetku na mizi, nato pa jih zložimo
tako, kot kaže slika. Kolikšno delo pri tem opravimo. če je masa posamične
kocke 1.5 kg? S kolikšno hitrostjo prileti na mizo oglat košček ledu, ki
ga spustimo po žlebu z vrha "zgradbe"? (Trenje v žlebu zanemari)
(A = 14.7 J, v = 2.8 m/s)
-
Ledeno ploščico z maso 1 kg poženemo s hitrostjo 5 m/s po ravni podlagi
proti gladki grbini, kot kaže slika. Kolikšna je hitrost ploščice na vrhu
grbine (A) in kolikšna na platoju na drugi strani grbine (B), če je grbina
visoka 1 m in je plato 60 cm nad začetno lego ploščice? Največ koliko sme
biti visoka grbina, da bo ploščica še lahko zdrsnila na drugo stran? (Trenje
zanemari).
(va = 2.32 m/s, vb = 3.64 m/s,
hmax = 1.28 m)
-
Lahka deska je postavljena na treh vzmeteh s koeficienti k1 =
200 N/m, k2 = 250 N/m, in k3 = 300 N/m. Vzmeti so
enkrat postavljene ena zraven druge, drugič pa ena vrh druge. Koliko dela
opravimo, ko desko premaknemo za 10 cm v vertikalni smeri?
(vzporedna vezava: A = 3.75 J, zaporedna vezava: A = 0.405 J)
-
2m dolgo elastično vrvico s koeficientom vzmeti k = 200 N/m obesimo na
strop. Na spodnji konec pritrdimo kroglico z maso 1 kg in jo pripeto na
elastiko potegnemo za 1 m proti tlem. S kolikšno hitrostjo udari kroglica
ob strop, potem ko jo spustimo?
(v = 11.9 m/s)
-
Vlakec v zabavičnem parku naredi "looping" v krožni zanki z radijem 8 m.
Najmanj na kateri višini nad tlemi se mora začeti vožnja, da vlakec na
vrhu zanke ne "pade" s tirnic? Kolikšna je hitrost vlakca na zaključni
ravnini? Kolikšna sila deluje na vlakec pri končnem ustavljanju, če je
zavorna pot dolga 30 m? in je njegova masa 3t ?
(hmin = 20 m, v = 19.8 m/s, F = 19.6 kN)
-
Vagon v zabavičnem parku spustimo z vrha klanca z naklonskim kotom 45°.
Ob vznožju klanca vagon trči v vzmet s koeficientom vzmeti 105
N/m. Po trku se vagon ustavi v trenutku, ko je vzmet skrčena za 1.2 m.
Vagon ima maso 300 kg in se giblje po klancu brez trenja. Kako visok je
klanec? Kolikšna je bila hitrost vagona tik pred trkom v vzmet?
(h = 24 m, v = 21.9 m/s)
Kazalo