Praca – zadania

Zad. 1 Rakieta okrąża swobodnie Ziemię. Dlaczego podczas tego procesu nie jest wykonywana praca?

Odp. Jest tak dlatego, że siła grawitacji, która działa na tę rakietę, jest przez cały czas skierowana prostopadle do przesunięcia w danym miejscu toru.

Zad. 2 Poruszanie się piłki rzuconej poziomo spowodowane jest wpływem jej własnej bezwładności. Pomijając opór powietrza, określ czy podczas lotu na poziomym odcinku drogi jest wykonywana praca.

Odp. W kierunku poziomym nie działa siła, więc na poziomym odcinku drogi piłki nie jest wykonywana praca.

Zad. 3 Piłka toczy się ze stałą prędkością bez tarcia dzięki własnej bezwładności. Druga piłka przesuwana jest z pewną prędkością poprzez oddziaływanie pewnej siły. Czy w obu przypadkach wykonywana jest praca?

Odp. Praca wykonywana jest tylko w przypadku drugiej piłki.

Zad. 4 Kuferek został przesunięty po podłodze ruchem jednostajnym na odległość 3 m. Została przy tym wykonana praca, równa 48 J. Oblicz siłę tarcia między podłogą a kuferkiem.

Odp. Siła tarcia wyniosła 16 N.

Zad. 5 Autobus porusza się ruchem jednostajnym po poziomej drodze i przebywa odległość równą 20 km. Suma sił tarcia i oporów powietrza równa była 500 N. Oblicz wartość pracy, którą wykonał silnik autobusu.

Odp. Wykonana praca była równa 10 MJ.

Zad. 6 Całkowity ciężar pociągu, złożonego z wagonów i lokomotywy wynosi 20 MN. Przebył on ruchem jednostajnym trasę 5 km, a opory ruchu wyniosły 2% jego całkowitego ciężaru. Oblicz pracę wykonaną przez lokomotywę na poziomym torowisku w trakcie tego ruchu.

Odp. Lokomotywa wykonała pracę równą 2 GJ.

Zad. 7 Dorożka jest ciągnięta przez konia z siłą o stałej wartości 300 N. W ciągu 60 minut wykonał on pracę o wartości 2160 kJ. Oblicz prędkość średnią osła i wozu.

Odp. Ich średnia prędkość to 2m/s.

Zad. 8 Powierzchnia tłoka w cylindrze silnika spalinowego wynosi 0,5 dm2, średnie ciśnienie zawartego w nim gazu wyniosło 100 Pa, a długość suwu 10 cm. Oblicz pracę wykonaną przez gaz podczas popychania tłoka w trakcie jednego suwu.

Odp. Wykonana praca to 0,05 J.

Zad. 9 Dorożka jest ciągnięta przez konia ze stałą prędkością równą 1,5 m/s. Zwierze działa ze stałą siłą 400 N. Oblicz pracę, jaką wykona koń w ciągu 120 minut.

Odp. Koń wykona pracę równą 4,32 MJ.

Zad. 10 Ciecz pod tłokiem pompy o powierzchni 1 dm2 znajduje się pod ciśnieniem 400 Pa. Oblicz pracę, jaką należało wykonać do przesunięcia tego tłoka na drodze 0,5 m.

Odp. Należało wykonać pracę równą 2 J.

Zad. 11 Dźwig podniósł z powierzchni Ziemi na wysokość 16 m blok betonowy o objętości 2,5 m3. Gęstość betonu to 2,2 g/cm3. Oblicz pracę, jaką wykonał ten dźwig.

Odp. Dźwig wykonał pracę równą około 880 kJ.

Zad. 12 Przedmiot został podniesiony z powierzchni Ziemi na wysokość 0,8m. Została przy tym wykonana praca, równa 120 J. Oblicz masę tego przedmiotu.

Odp. Ciało to miało masę około 15 kg.

Zad. 13 Oblicz wartość pracy, jaka została wykonana przez podnośnik budowlany, który na wysokość 25 m podniósł 200 pustaków o masie 4 kg.

Odp. Została wykonana praca, równa około 20 kJ.

Zad. 14 Przedmiot o masie 5 kg został podniesiony na wysokość 40 cm. Oblicz wykonaną przy tym pracę, uwzględniając, że przedmiot podnoszony był ruchem jednostajnym,

Odp. Wykonana została praca, równa około 20 J.

Zad. 15 Pompa wodna przez godzinę wypompowywała wodę z zalanego tunelu podziemnego. W czasie 1s pompowała ona objętość 20 l wody na wysokość 25 m. Oblicz wartość pracy, jaką wykonała w podanym czasie.

Odp. Pompa wykonała pracę około 18 MJ.

Zad. 16 Budowlańcy wykopali dół o głębokości 2 m, szerokości 1 m i długości 30 m. Gęstość ziemi w tym miejscu wyniosła 1800 kg/m3. Oblicz pracę, jaką wykonali robotnicy, unosząc łopatą ziemię do górnej krawędzi dołu.

Odp. Robotnicy wykonali pracę około 1080 kJ

Zad. 17 Wykop o głębokości 20 m i przekroju 3 m2 został wykonany przez farmera. Oblicz, jaką pracę wykonano podczas podnoszenia Ziemi do górnej krawędzi wykopu, uwzględniając, że średnia gęstość Ziemi w tym miejscu wyniosła 1500 kg/m3.

Odp. Wykonano przy tym pracę około 9MJ

Zad. 18 Spoczywający przedmiot o pewnej masie „m” został wprawiony w ruch jednostajnie przyspieszony z pewnym przyspieszeniem „a”. W czasie „t” wykonano pewną pracę. Pomijając tarcie, wyznacz wzór na pracę.

Odp. Wzór na pracę to W= (m*a2*t2)/2

Zad. 19 Podnośnik o pewnej masie „m” przemieszcza się ruchem jednostajnym na wysokość „h”. W trakcie jego ruchu występuje tarcie „T”. Wyznacz wzór na pracę, jaką wykona silnik podnośnika w trakcie tego ruchu.

Odp. Wzór na pracę, jaką wykona silnik podnośnika to (m*g + T)*h

Zad. 20 Ładunek o ciężarze 2 kN podniesiono za pomocą dwustronnej dźwigni, wykonując przy tym pracę 200 J za pośrednictwem działania na jej dłuższy koniec z siłą o wartości 400 N. Oblicz jak wysoko została podniesiona ta skrzynia.

Odp. Ładunek podniesiono na wysokość 10 cm.

Zad. 21 Podobnie jak w poprzednim zadaniu, ta sama dźwignia wzniosła ładunek o identycznych parametrach. Oblicz przesunięcie siły działania podczas podnoszenia tego ładunku.

Odp. Przesunięcie siły działania podczas podnoszenia tego ładunku wyniosło 50 cm.

Zad. 22 Przedmiot o ciężarze 200 N został zawieszony na krótszym końcu dźwigni dwustronnej. Wywierając nacisk na drugi koniec dźwigni, obniżono go o 20 cm, wykonując przy tym pracę 10 J. Oblicz siłę, z jaką naciskano na dłuższy koniec tej dźwigni i wysokość na, którą został podniesiony ten przedmiot.

Odp. Na dźwignię naciskano z siłą 50 N, a przedmiot został podniesiony na wysokość 5 cm.