Sarna o masie 50kg poruszała się z prędkością 5m/s i po chwili przyspieszyła do 10m/s. Jaką pracę wykonały jej mięśnie? Jaką odległość przebiegła, w tym czasie jeżeli siła jej mięśni wynosi 300N?

Sarna o masie 50kg poruszała się z prędkością 5m/s i po chwili przyspieszyła do 10m/s. Jaką pracę wykonały jej mięśnie? Jaką odległość przebiegła, w tym czasie jeżeli siła jej mięśni wynosi 300N?
Odpowiedź

Witam,   dane: m = 50 kg   masa sarny V1 = 5 m/s  prędkość początkowa V2 = 10 m/s   prędkość końcowa F = 300 N  siła   Szukane: W = ?  praca s = ? droga   zadanie rozwiążę na dwa sposoby :)   I sposób:   obliczam przyspieszenie sarny, z II zasady dynamiki Newtona:  a = F / m a = 300 / 50 a = 6 m / s ^ 2   wiemy też, że przyspieszenie to:  a = delta V / t delta V = V2 - V1  zmiana (przyrost) prędkości   wobec tego:  a = (V2 - V1) / t   możemy wyznaczyć czas: a = (V2 - V1) / t       / * t a * t = V2 - V1     / : a t = (V2 - V1) / a   czyli: t = (10 - 5) / 6 t = 5 / 6 t = 0,8333 s   droga w ruchu jednostajnie przyspieszonym wynosi:   s = Vo * t + 1/2 * a * t ^ 2   u nas:  Vo = V1   zatem:   s = 5 * 0,8333 + 0,5 * 6 * (0,8333) ^ 2 s = 4,1665 + 2,0832 s = 6,2497 m   z definicji pracy:  W = F * s W = 300 * 6,2497 W = 1874,91 J W = 1875 J     (w przybliżeniu) ======================================================== II sposób:   korzystam z równoważności pracy i energii kinetycznej:  W = delta Ek   delta Ek = Ek2 - Ek1         Ek = m * V ^ 2 / 2   wobec tego: delta Ek = m * V2 ^ 2 / 2 - m * V1 ^ 2 /2 delta Ek = m / 2 * (V2 ^ 2 - V1 ^ 2) delta Ek = 50 / 2 * (100 - 25) delta Ek = 25 * 75 delta Ek = 1875 J   czyli:  W = 1875 J   droga przebyta przez sarnę wynosi (z definicji pracy):  W = F * s      / : F W / F = s   zatem: s = 1875 / 300 s = 6,25 m ========================================================== proszę bardzo, pozdrawiam :)

m=50kg F=300N V1= 5m/s V2= 10m/s   s? W?    a = F / m a = 300 / 50 a = 6 m : s ^ 2     a = delta V : t delta V = V2 - V1       a = V2 - V1 : t     a = V2 - V1 / t       / * t a * t = V2 - V1     / : a t = V2 - V1 / a     t = (10 - 5) / 6 t = 5 / 6 t = 0,833 s     s = Vo * t + 1/2 * a * t ^ 2     s = 5 * 0,8333 + 0,5 * 6 * (0,8333) ^ 2 s = 4,1665 + 2,0832 s = 6,2497 m    W = F * s W = 300 * 6,2497 W = 1874,91 J zaokrąglamy  W = 1875 J        s = 1875 / 300 s = 6,25 m    

Dodaj swoją odpowiedź