Рабочий и энергетический вопрос - физиков.нет
Винтажный Клуб для гитаристов
1 голос
/
  • Атлет поднимает с земли мешок с песком $20.0\,\mathrm{kg}$ и бросает его прямо в воздух. Она оставляет ее руки $1.50\,\mathrm{m}$ над землей и достигает высоты $7.00\,\mathrm{m}$

Сколько работы проделал спортсмен?

Так что я попробовал эту проблему самостоятельно и получил неправильный ответ.

Сначала я нашел конечную скорость, которая была $v_f^2 = 2gh = 10.4\,\mathrm{m/s}$

Затем, чтобы найти работу, я использовал $W = K_f - K_i$

$W = \frac{1}{2}mv^2 = 1081.6\,\mathrm{J}$

Однако в учебнике предлагается иной подход к этой проблеме.

Это говорит, что для $W = U_f + K_f = mgh +0 = 1.37\,\mathrm{kJ}$

Я действительно запутался в этом подходе, что такое $U_f$ и почему формула, которую я использовал для работы, не сработала?

1 Ответ

1 голос
/

Атлет выполняет работу по выбрасыванию мешка с песком на высоту 7,00 м.

Вы рассчитали конечную скорость мешка с песком, когда он снова достигнет земли, однако, как только мешок с песком достигнет высоты 7 м, он больше не имеет кинетической энергии и находится в покое (с $v_f = 0$).

Теперь, гравитация вступает во владение: кинетическая энергия полностью преобразуется в потенциальную энергию $U_f$, когда мешок с песком достигает $h = 7m$.

В этом случае мы можем сказать, что $K_f - K_i = \frac12 mv_i^2 - 0 = mgh = U_f$ и, следовательно, проделанная работа составляет $W = U_f + K_f = mgh + 0$

Добро пожаловать на сайт физиков.нет, где вы можете задавать вопросы и получать ответы от других членов сообщества.
...