β' γυμνασίου και α' λυκείου

1. έργο, ενέργεια, & ισχύς Quiz εξάσκησης
ΟΝΟΜΑ /ΕΠΩΝΥΜΟ ____________________________________________
1. Η μονάδα ενέργειαςκαιέργουστοσύστημα SI είναιτο ………………………
2. Η μονάδα ισχύος στοσύστημα SI που είναιισοδύναμημε Joules/secondείναι………………………
3. Μορφή ενέργειαςπουέχεικάθε κινούμενοαντικείμενο. ………………………………………….
4. Μορφή αποθηκευμένηςενέργειας πουέχει να κάνειμε τη θέσηενός αντικειμένου μέσα στοβαρυτικόπεδίο
της γης ………………………………………………………….
5. Μορφή ενέργειαςπου σχετίζεταιμετη διαμόρφωσηενόςαντικειμένουπουείναιελαστικό …………………………
6. Μεταφορά ενέργειαςπουσυμβαίνειόταν μια δύναμηδρα πάνωσεέν αντικείμενο για κάποια απόσταση
………………………………………….
7. Μετρά πόσο γρήγορα γίνεταιτοέργο ή μεταφέρεταιη ενέργεια ………………………………………
8. Το άθροισμα τηςκινητικήςκαιτης δυναμικήςενέργειαςσεένα σύστημα ……………………………………………………..
9. Επίπεδο στοοποίο το ύψοςκαι η πιθανήενέργεια βαρύτηταςρυθμίζονταιστομηδέν ………………………………….
10. Είδος δύναμηςπου δενμεταβάλλειτησυνολικήμηχανικήενέργεια ενόςσυστήματοςόταν λειτουργείσεαυτό.
Π.χ. βαρυτικέςδυνάμεις,ηλεκτρικέςδυνάμειςκαιδυνάμειςελατηρίου. ………………………………………………………..
11. Τύπος δύναμηςπου προσθέτειή αφαιρείενέργεια απόένα σύστημα όταν λειτουργεί π.χ.δυνάμειςτριβήςκαι
αντίστασηαέρα ………………………………………………………………………..
12. Η ενέργεια μπορείνα μετατραπείσεδιαφορετικέςμορφέςήνα μεταφερθείσεδιαφορετικάμέρηαλλά η
συνολικήποσότητα ενέργειαςδεναλλάζει .…………………………………………………………………………………………………..
Σ /Λ
13. Μια δύναμηπου δρα στηνκατεύθυνσηενόςαντικειμένουπουκινείταικάνειθετικόέργο
14. Η κινητικήενέργεια είναιμια διανυσματικήποσότητα
15. Η δυναμικήβαρυτικήενέργειαενόςκινούμενουαντικειμένουείναιπάντα μηδέν.
16. Ότανη μηχανικήενέργεια διατηρείται,ηκινητικήενέργεια στοτέλοςπάντα ισούταιμετηβαρυτικήδυναμική
ενέργεια στηναρχή .
17. Μια δύναμηπου ενεργείκάθετα προςτημετατόπισηενόςαντικειμένουκάνειαρνητικόέργο.
18. Η ενέργεια μπορείνα μετατραπείαπόμία μορφήσε άλλη.
19. Η δύναμηπου απαιτείταιγια τηνανύψωσηενός αντικειμένουμεσταθερήταχύτητα είναιίσημε το βάροςτου
αντικειμένου.
20. Οι κεντρομόλεςδυνάμειςκάνουνμηδενικόέργοσεένα αντικείμενο.
21. Όσο πιο πολύ πιέζεις έναντοίχο τόσο μεγαλύτεροέργοκάνεις.
22. Η εκτέλεσητουίδιου όγκουεργασίαςσελιγότεροχρόνο απαιτείμεγαλύτερηισχύ .
23. Η μονάδα ισχύος στοσύστημα SI, watt,είναιισοδύναμημετο γινόμενο joule *sec .
24. Η μονάδα ενέργειας στοσύστημα SI,joule,είναιισοδύναμη μετογινόμενο Newton *m.
25. Πόση κινητικήενέργεια έχειένα αντικείμενο μεμάζα 5,0 κιλά όταν κινείταιμεταχύτητα 3,0 m / s; Κατά ποιο
παράγοντααλλάζειηκινητικήτουενέργεια αν ηταχύτητά τουδιπλασιαστεί; Ek=22.5 J, Η Ek εξαρτάταιαπό
το τετράγωνοτηςταχύτητας,έτσιοδιπλασιασμόςτηςταχύτηταςτετραπλασιάζειτην Ek.

2. 26. Πόσο αυξάνεταιηβαρυτικήδυναμικήενέργειαςενόςεγχειριδίου μεμάζα 1,2 kg εάν το σηκώσετε32 cm προς
τα πάνω; 3.8 J
27. Πόσο χρόνοπρέπεινα ανάψειένας λαμπτήραςφθορισμούμεισχύ 12 W για να μετατρέψει18 kJηλεκτρικής
ενέργειαςσε φωτεινήενέργεια ; 25 minutes
28. Πόσο έργοπαράγετε ,όταν σηκώνετεένα αντικείμενο μεμάζα 9,0 κιλά σε ύψος0,50 μέτρα πάνωαπότο
έδαφος; 44 J
29. Πόσο έργοπαράγετε,ότανεφαρμόζετεμια οριζόντια δύναμητων 48 Ν για να σπρώξετεένα κιβώτιο με μάζα
35 κιλά σε απόσταση8.0 μέτρα σεοριζόντιο διάδρομομεσταθερήταχύτητα; 340 J
30. Στοπροηγούμενοπρόβλημα,πόσοέργοκάνειη δύναμητης Τριβής; Πόσοέργοκάνειη κάθετηαντίδραση του
δαπέδου; Πόσοέργοκάνειη βαρυτικήδύναμη; Wfτριβής= - 340 J Wκάθετης αντίδρασης =0
Wβαρυτ.=0
31. Ποια είναιη ισχύς εξόδουενόςκινητήρα ανελκυστήρα που για να ανυψώσειένα αυτοκίνητο μεμάζα 450
κιλά κατά 12 μέτρα,χρειάζεται 8,0 δευτερόλεπτα; 6.6 kW
32. Πόσο χρόνοχρειάζεταιέναςκινητήραςμεισχύ 8.0 W για να ανυψώσειένα αντικείμενομεμάζα 2.0 kg κατά 88
cm; 2.2 s
Πιο δύσκολα προβλήματα ----
33. Ένα κιβώτιο με μάζα 27 kgμεταφέρεταισεαπόσταση4,0m κατά μήκος δαπέδου, απόένα σχοινίπου
σχηματίζειγωνία 25o
με τονορίζοντα.Ητάσηστο
σχοινί είναι85 Ν καιο συντελεστήςτριβήςμεταξύτου
κιβωτίου καιτου δαπέδουείναι0,20. α) Πόσο έργο
παράγειηδύναμητης τάσης; 310 J
b) * Πόση είναιη δύναμητριβήςκαι πόσοέργοκάνειη
δύναμηαυτή; 180 J
c) * Πόση κινητικήενέργεια αποκτάταιαπότοκιβώτιο; 130 J
34. Μια μπάλα με μάζα 0,40 kg εκτοξεύεταιμεταχύτητα 16 m / s απόένα γκρεμό ύψους22 m.
α) Ποια είναιη κινητικήτηςενέργεια,ηδυναμικήενέργειακαιησυνολικήμηχανικήενέργεια τηστιγμήπου
ξεκίνησε;(Χρησιμοποιήστετηβάσητουβράχουγια το επίπεδοαναφοράςσας.) Ek=51 J Eg=86 J Eολ=137 J
β) Ανη αντίστασητουαέρα είναιαμελητέα,ποια είναιηκινητικήενέργεια λίγοπριν βρεθείστοέδαφος;Μήπως
αυτήη απάντησηεξαρτάταιαπότηνκατεύθυνση προςτην οποία ξεκίνησεημπάλα; Ek=137 J
γ)Με ποια ταχύτητα θα κινηθείη μπάλα λίγοπριν χτυπήσει στο έδαφοςαν ηαντίστασητουαέρα είναι
αμελητέα; 26 m/s
δ.* Εάν η μπάλα στηνπραγματικότητα κινείται με22 m / s λίγοπριν χτυπήσειστο έδαφος,πόσοείναιτοέργο
της αντίστασηςτουαέρα;
27
kg
85N
25
o

3. Ek=1/2 mv2=97 J , Wαερα=ΔEθερμ= 40 J
35. Ένα αυτοκίνητο με μάζα 580 kg ξεκινάειαπόηρεμία πάνωαπόένα λόφο ύψους38 μέτρων.Βρείτετη βαρυτική
δυναμικήενέργεια,τηνκινητικήενέργεια,τημηχανικήενέργεια καιτην ταχύτητα τουαυτοκινήτουόταν περνάει
πάνω απότο δεύτερολόφοπουέχει ύψος 14 μέτρα.Μπορείνα υποθέσετεότι η τροχιά είναιχωρίς τριβήκαιότι η
αντίστασητουαέρα είναιαμελητέα. .Eολ=216 kJ Eβ=80 kJ Ek=136 kJ v=22 m/s
36. Ένα αυτοκίνητο-παιχνίδι μεμάζα 35 gr ξεκινάειαπότην ηρεμία στην κορυφήμιαςράμπαςπου είναι12
εκατοστά πάνωαπό τοτραπέζι. Ότανφτάσειστοεπίπεδοτραπέζι διάνυσε 50,0 cm σε 0,41 δευτερόλεπτα.
Περιγράψτετουςμετασχηματισμούςενέργειαςπουεμφανίζονταικατά τηδιάρκειααυτήςτηςδιαδικασίας.
αρχικά: Ek + Eg = 0 + mgh = 41 mJ
τελικά: Ek + Eg= ½ mv2 + 0 = 26 mJ (Υποθέστεσταθερήταχύτηταστοεπίπεδοτμήμα: v = d / t = 1,22 m / s)
αιτιολόγηση:Στηνκορυφήτης ράμπαςτοαυτοκίνητοείχε41 millijoules βαρυτικήςδυναμικήςενέργειας(σεσχέση
με το τραπέζι) αλλά δενείχε κινητικήενέργεια αφούήταν αρχικά ακίνητο.Καθώςτοαυτοκίνητοκατέβαινεη
βαρυτικήδυναμικήτουμειωνότανι,αλλά ηκινητικήτουενέργεια μεγάλωνε καθώςεπιταχυνόταν καικέρδιζε
ταχύτητα.Στοκάτωμέροςτης ράμπαςδεν έχει βαρυτικήενέργεια αλλά έχεικινητικήενέργεια περίπου26
millijoules ( μεβάσητη μέσηταχύτητά τουσε απόσταση50 cm). Δεδομένουότιη συνολική μηχανικήενέργεια
μειώθηκεσημαντικά (από41 mJ σε 26 mJ) μπορούμενα συμπεράνουμεότιη θερμικήενέργεια τηςράμπας,της
επιφάνειαςτουτραπεζιούκαιτουπεριβάλλοντοςαέρα αυξήθηκεκατάπερίπου25 mJ.Ο Νόμος της Διατήρησης
της Ενέργειας δηλώνει ότι η ενέργεια δεν δημιουργείται ούτε καταστρέφεται, οπότε η απώλεια της
μηχανικής ενέργειας πρέπει να είναι αποτέλεσμα μη συντηρητικών δυνάμεων όπως η τριβή και η
αντίσταση του αέρα που θερμαίνουν το τραπέζι και τον αέρα.
16m/s
22m
38m
14m
12cm
D = 50 cm
t = 0.41 s