Cum rezolvam o problema de mecanica prin metoda energetica?

Cum rezolvam o problema de mecanica prin metoda energetica?

Un corp cu masa m=100dag, lasat liber din punctul A al unui plan inclinat cu inaltimea h=5m, se deplaseaza pe traseul ABCD reprezentat in figura. Pe protiunile AB si CD frecarea se neglijeaza, iar pe planul orizontal BC, cu lungimea de 5m, forta de frecare este a zecea parte din greutatea corpului (g≈10N/kg).

a)     Ce energie cinetica are corpul cand trece prin punctul B?

b)     Ce energie cinetica are corpul cand trece prin punctul C?

c)     La ce inaltime h' urca corpul pe planul inclinat CD?

A

h D

h'

B C (E_p=0)

Etapele rezolvarii

I.       Notam datele si cerintele problemei

II.Alegem convenabil S.R. si nivelul zero pentru energia potentiala

III.Analizam daca sistemul este izolat identificand fortele.

IV. Exprimam energia mecanica corespunzatoare starii initiale si starii finale a sistemului.

Date: m = 100dag N

h = 5m A

d = 5m

g = 10 N/kg

F_f = G/10 G_n G_t

Cerinte: a) E_c(B) = ?

b) E_c(C) = ? G B

c) h' = ?

In S.R. legat de Pamant alegem ca nivel zero pentru energia potentiala planul orizontal BC (E_p(B)=0; E_p(C)=0)

a)     In timpul miscarii pe planul inclinat AB sistemul corp - Pamant este izolat (deoarece forta de frecare se neglijeaza si L_N = 0).

In starea initiala(A): E_(A)=E_c(A)+E_p(A). Dar E_c(A) = 0, deoarece corpul nu are viteza initiala; iar E_p(A)= m*g*h. Rezulta: E_(A)=m*g*h.

In starea finala(B): E_(B) = E_c(B)+E_p(B); E_p(B)=0. Rezulta E_(B)=E_c(B)

V. Aplicam legea conservarii energiei mecanice sau legea variatiei energiei mecanice.

VI.Calculam marimile fizice necunoscute

VII. Analizam si interpretam rezultatele.

E_(A)=E_(B) sau E_(B)-E_(A) = 0

m_*g_*h = E_c(B); numeric E_c(B)=50J

Energia cinetica in stare B este egala cu energia potentiala in starea A deoarece, sistemul corp-Pamant fiind izolat, energia lui mecanica se conserva.

Pentru rezolavrea punctelor b) si c) se parcurg acelasi etape:

III.

IV.

V.

VI.

VII.

b) In timpul miscarii pe planul orizontal BC, sistemul corp - Pamant nu este izolat deoarece actioneaza forta de frecare ce efectueaza un lucru mecanic.

N

B F_f C

G

E_(B)= E_c(B); E_(C)= E_c(C);

E_(C)-E_(B)=L_Ff (L_N = 0)

L_Ff = -F_{f *}d; L_Ff = -

c) In timpul miscarii pe planul inclinat CD sistemul corp - Pamant este izolat.

numeric h' = 4 m. Inaltimea h' este mai mica decat h deoarece E_(D)<E_(A).

D

N

G_t G_n h'

C G

Alege raspunsul corect pentru urmatoarele situatii:

Daca o bicicleta si o masina se deplaseaza cu aceeasi viteza, bicicleta are energia cinetica:

A)   mai mare decat a masinii;

B)    egala cu a masinii;

C)   mai mica decat a masinii;

D)   egala cu zero;

Un sistem are energie potentiala datorita:

A)   miscarii componentelor sale;

B)    pozitiei componentelor sale care interactioneaza;

C)    frecarii;

D)   schimbarii temperaturii sale.

Un copil cu masa de 40 kg se catara pe ofranghie verticala, cu viteza de 0,6m/s. Cu cat creste energia potentiala a sistemului copil - Pamant dupa 10 s? Se da g≈10 N/kg.

m = 40kg

v = 0,6m/s

g=10N/kg

t = 10s

I.       v=30km/h

m=6_*10²⁴kg

E_c=?

24.II.2010

Tema

I.       m=1,2_*10³kg

v₁=20km/h

v₂=45km/h

v₃=90km/h

E_c1=?

E_c2=?

E_c3=?

24.II.2010

Tema

Scrieti structura urmatorilor ioni: Na⁺;Ca²⁺;Al³⁺;O^2-;N^3-

4.Se da un element chimic E grupa aIII^a(A) perioada III.

Se cere: a) repartitia electronilor pe straturi

b)     nr. atomic Z

c)     nr. de electroni de pe ultimul strat (electronii de valenta)

d)     valenta, covalenta si electrovalenta

e)     valenta maxima fata de H si O

Ga^III

N=3e^- covalenta: -

p⁺=31 M=18e^- electrovalenta ; +3

e^-=31 L=8e^- covalenta fata de H: Ga^IIIH^I→GaH₃

n =38 K=2 e^- covalenta fata de O: Ga^IIIO^II→Ga₂O₃