ΑΣΚΗΣΕΙΣ
1. Να προσδιορίσετε ποια είναι η ωφέλιμη, η απορροφούμενη και η ενέργεια που “χάνεται” για την περίπτωση ηλεκτρικού ανεμιστήρα.
2. Μια σφαίρα περιφέρεται δεμένη στην άκρη νήματος μήκους L=1m, το άλλο άκρο του οποίου είναι σταθερό, σε κατακόρυφο επίπεδο, διαγράφοντας κυκλική τροχιά. Ποιο είναι το έργο που παράγεται, σε μια περιφορά, από την συνισταμένη των δυνάμεων Β (βάρος) και Τ (τάση νήματος) που ασκούνται στη σφαίρα; Ποιο είναι το έργο του βάρους και ποιο της τάσης του νήματος από την κατώτερη έως την ανώτερη θέση; (Β=10Ν)
3. Μετά από χτύπημα, ένα μπαλάκι του γκολφ διαγράφει καμπυλόγραμμη τροχιά και πέφτει στο έδαφος. Να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση μηχανικής ενέργειας-χρόνου, για το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί από το κτύπημα μέχρι τη στιγμή που το μπαλάκι ακουμπά στο έδαφος. Να θεωρήσετε αμελητέα την αντίσταση του αέρα.
4. Δυο σώματα Α και Β ίδιας μάζας, βρίσκονται στο ίδιο (μικρό) ύψος, το πρώτο από την επιφάνεια της Γης και το δεύτερο από την επιφάνεια της Σελήνης. Αν τα αφήσουμε να πέσουν, τίνος εκ των δύο θα μεταβληθεί περισσότερο η δυναμική ενέργεια;
α. Του Α.
β. Του Β.
γ. Και στα δυο θα συμβεί η ίδια μεταβολή.
Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.
5. Πόσο έργο παράγεται όταν ένας δορυφόρος εκτελέσει το 1/8 της περιφοράς του γύρω από τη Γη; Να θεωρήσετε ότι η κίνηση του δορυφόρου είναι ομαλή κυκλική.
6. Ένα σώμα μάζας 500 g αφήνεται να πέσει από ύψος 5 m. Όταν φθάνει στο έδαφος έχει ταχύτητα 8 m/s.
α. Διατηρείται η μηχανική ενέργεια του σώματος κατά την κίνησή του; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.
β. Να περιγράψετε τις ενεργειακές μεταβολές που πραγματοποιούνται κατά την πτώση του σώματος.
γ. Πόση θερμότητα αναπτύχθηκε;
[Απ. (γ) 9 J]
7. Γερανός απορροφά ισχύ 3 kW και ανυψώνει αυτοκίνητο 1 tn, σε ύψος 10 m, μέσα σε χρόνο 50 s.
α. Ποια είναι η ωφέλιμη και ποια η δαπανώμενη ενέργεια. Πόση είναι η απόδοση του γερανού;
β. Πόση είναι η “απώλεια” ενέργειας, κατά το ανωτέρω χρονικό διάστημα λειτουργίας του;
[Απ. (α) 2/3, (β) 50 kJ]
8. Μαθητής σπρώχνει ένα θρανίο μέσα στην τάξη με δύναμη 20Ν. Να μελετήσετε τις μεταβολές ενέργειας που πραγματοποιούνται και να τις συγκρίνετε με το έργο της δύναμης που ασκεί ο μαθητής και το έργο της τριβής. Να θεωρήσετε ότι η κίνηση του θρανίου είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη. (Δίνονται μ=0,2 , m=2Kg, g=10m/s2)
9. Οριζόντια δύναμη σταθερής διεύθυνσης και μέτρου F=8x+4 [SI], ασκείται σε σώμα που ισορροπεί ακίνητο πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Πως υπολογίζεται στην περίπτωση αυτή το έργο της δύναμης; Πόσο είναι το έργο για μετατόπιση 0,5m; Πόση ταχύτητα θα αποκτήσει όταν διανύσει 2m;
10. Δύναμη σταθερού μέτρου F ασκείται σε σώμα που κινείται διαγράφοντας τεταρτοκύκλιο ακτίνας R. Αν η κατεύθυνση της δύναμης είναι συνεχώς εφαπτόμενη του κύκλου, να βρείτε το έργο της, συναρτήσει της δύναμης και της ακτίνας του κύκλου. (*)
