Uczeń, jak każdy człowiek, chce umieć coś zrobić samodzielnie Spisy zadań Rozwiązane zadania z fizyki szkolnej - gimnazjum i szkoły ponadgimnazjalne (licea i technika) 242. Praca i energia w ruchu jednostajnie zmiennym.

Ruch pocisku analizujemy wykorzystując model punktu materialnego - ciała o pewnej masie, ale o rozmiarach pomijanych.

Ruch prostoliniowy jednostajnie zmienny.

Praca i energia w ruchu jednostajnie zmiennym.

Zasada zachowania energii

Zadanie

Pocisk o masie m grzęźnie w desce po przebyciu odległości d. Przed uderzeniem w deskę pocisk poruszał się prostopadle do deski z prędkością v.

Obliczyć siłę działającą na pocisk w desce.

Przyjąć odpowiednie założenia.

Zakładamy, że:

• pocisk porusza się ruchem jednostajnie opóźnionym prostoliniowym prostopadle do deski;
  
• na pocisk działa stała siła oporu deski;
  
• pomijamy wpływ pola grawitacyjnego Ziemi a ruch pocisku

Prędkość końcowa pocisku jest równa zero. Oznacza to, że pocisk stracił całkowicie swoją energię kinetyczną. Energia ta wykorzystana została na pokonanie siły oporu.

Praca wykonana przez pocisk przeciwko sile oporu deski.

Energia kinetyczna pocisku tuż przed uderzeniem w deskę.

Energia ta była potrzebna do pokonania siły oporu deski.



Zakładamy, że istnieje w tym zjawisku tylko jedno oddziaływanie - deski i pocisku. Opisuje je siła oporu deski - pocisk wykonuje prace przeciwko tej sile.

Wykorzystamy więc zasadę zachowania energii

energia kinetyczna pocisku uległa w całości przekształceniu w energię wewnętrzną układu deska i pocisk.



Wykorzystanie zasady zachowania energii pozwoliło na szybkie otrzymanie wyniku - siły działającej na pocisk w desce. Znajomość tej siły pozwala łatwo obliczyć przyspieszenie.



Znając pracę przeciwko siłom oporu ruchu i drogę można oszacować siłę oporu. Siła ta może zmieniać się, więc obliczyć można wyłącznie jej wartość średnią.

242.8-2010.11.27