Τρίτη 26 Μαρτίου 2024

Η μηχανική ενέργεια και η διατήρησή της

 

Ένα σώμα μάζας m=0,2kg ηρεμεί στο έδαφος, στο σημείο Α, όπου θεωρούμε μηδενική την δυναμική του ενέργεια. Σε μια στιγμή, ασκείται πάνω του μια μεταβλητή κατακόρυφη δύναμη F, με αποτέλεσμα να κινηθεί κατακόρυφα και μετά από λίγο να φτάνει σε μια θέση Γ, σε ύψος h1=4,2m από το έδαφος, με ταχύτητα υ1=4m/s.

Αν η αντίσταση του αέρα θεωρηθεί αμελητέα:

i)  Να υπολογισθεί το έργο της δύναμης F, από την θέση Α, μέχρι τη θέση Γ.

ii) Να βρεθεί η μηχανική ενέργεια του σώματος στην θέση Γ.

Στην θέση Γ, η δύναμη F καταργείται και πλέον το σώμα κινείται με την επίδραση μόνο του βάρους.

iii) Ποιο το μέγιστο ύψος από το έδαφος, στο οποίο φτάνει το σώμα;

iv) Με ποια ταχύτητα το σώμα επιστρέφει στο έδαφος, στη θέση Α;

v)  Αν η αντίσταση του αέρα δεν θεωρηθεί αμελητέα, και το σώμα φτάνει στο σημείο Γ με την ίδια ταχύτητα, όπως και πριν, σε ποιο ύψος από το έδαφος θα έφτανε, αν η αντίσταση του αέρα θεωρηθεί  σταθερή με μέτρο F1=0,1mg (μια μέση τιμή) και κατεύθυνση αντίθετη της ταχύτητας του σώματος.

Δίνεται g=10m/s2.

Απάντηση:

ή

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου