Question

2.Răspunde la următoarele întrebări:
a) Dacă asupra unui corp acționează o forță al cărei lucru mecanic este pozitiv, ce poți spune despre
viteza corpului? Crește aceasta sau scade? (justifică!)
b) Pentru un corp aflat în repaus, asupra căruia acționează mai multe forțe, ce se poate spune despre
lucrul mecanic total ce acționează asupra acestuia? Dar dacă același corp se mișcă rectiliniu și uniform?
(justifică!)
c) Energia cinetică a unui corp depinde de direcția vitezei acestui corp? (justifică!)
d) Un resort este alungit cu 2 centimetri și apoi este comprimat cu 2 centimetri. Ce poți spune despre
energia potențială a resortului în cele două stări? (justifică!)
3. Un automobil cu puterea P = 85 CP se deplasează rectiliniu și uniform cu viteza v = 72 km/h.
Calculează forța de tracțiune exercitată de motor în timpul acestei deplasări.
4. O mașină cu masa de 2 tone se deplasează rectiliniu și uniform cu viteza v = 54 km/h față de șosea. Ce
valoare are energia cinetică a mașinii față de șosea? Dar față de șoferul mașinii?
5. O carte cu masa de 5 kilograme este lăsată să cadă liber de la înălțimea de
H = 2 m față de sol (solul fiind nivelul de referință), așa ca în figura 1. Știind că
forțele de frecare sunt neglijabile și că accelerația gravitațională se poate
considera g ≅ 10 N/kg, determină:
a)energia mecanică a cărții în poziția inițială;
b)viteza cărții atunci când ajunge la jumătatea înălțimii față de sol;
c)viteza corpului la atingerea solului.
6. Un resort orizontal are constanta de elasticitate k = 50 N/m și este
fixat la un capăt, ca în figură. Un corp de masă m = 250 g este lansat
pe orizontală cu o viteză inițială v 0 = 5 m/s către resortul nedeformat.
Știind că frecările sunt neglijabile, iar accelerația gravitațională se
poate considera g ≅ 10 N/kg, determinați deformarea maximă a
resortului.

Answer 1

Răspuns:

Explicație:

2.

a) Lucrul mecanic e pozitiv, atunci forța acționează in direcția mișcării și deci viteza crește.

b) Dacă obiectul e în repaus, atunci toate forțele se anulează între ele și deci lucrul mecanic total este 0. La fel și pentru un corp care se mișcă rectiliniu uniform.

c)Energia cinetică nu depinde de direcția vitezei, deoarece în formulă avem $v^2$,care înseamnă că semnul negativ al vitezei se anulează.

d)Energia potențială elastică în cele două stări este egală, deoarece, din nou, în formulă avem $\Delta l^2$ și atunci semnul minus se anulează.

3.

$85CP=63384.5W\\72 km/h=20m/s\\F=\frac{P}{v}=\frac{63384.5}{20}=3169.225N$

4.

$54 km/h=15m/s\\2t=2000kg\\E_{c}=\frac{1}{2}mv^2=\frac{2000\cdot 15^2}{2}=1000\cdot225=225000J=225kJ$

5.

a)

$E_{p}=mgH=5\cdot10\cdot2=100J$

b)

$\mu=0 \Rightarrow \dot E=0 \Rightarrow E_{c}=E_{pi}-E_{p}=100J-mg\frac{H}{2}=50J\\E_{c}=\frac{1}{2}mv^2\Rightarrow v=\sqrt{\frac{2E_{c}}{m}}=\sqrt{20}=2\sqrt5 \frac{m}{s} \approx4.472 \frac{m}{s}$

c)

$\dot E=0 \Rightarrow E_{c}=E_{p} \Rightarrow v=\sqrt{\frac{2E_{p}}{m}}=\sqrt{40}=2\sqrt{10}\approx 6.32\frac{m}{s}$

6.

$\mu=0 \Rightarrow E_{ci}=E_{ef}\Rightarrow \Delta l=\sqrt{\frac{mv^2}{k}}=\sqrt{\frac{0.25\cdot 25}{50}}=\sqrt{\frac{1}{8}}=\frac{1}{2\sqrt{2}}=\frac{\sqrt{2}}{4}\approx0.35m=35cm$