ogarniam.edu.pl
Klasa
Zacznij naukę →Zacznij →
Fizyka · powtórka działu · kl. 1

Praca, moc, energia mechaniczna – powtórka do sprawdzianu

ogarniam.edu.pl · Fizyka · klasa 1 LOściąga z działu · próbny test: ogarniam.edu.pl/lo/1/fizyka/powtorka/praca-moc-energia-mechaniczna/

Sprawdzian albo kartkówka z działu „Praca, moc, energia mechaniczna”? Przeczytaj ściągę, rozwiąż próbny test (12 pytań z odpowiedziami), a potem sprawdź się w teście z wynikiem i oceną.

Test z działu · 10 pytańPróbny sprawdzian na tej stronie ↓

Tematy w dziale

✎Ściąga z działu

Praca mechaniczna

  • Gdy stała siła działa wzdłuż przemieszczenia: W = F · s. Praca to energia, którą siła przekazuje ciału (albo mu odbiera).
  • Oznaczenia: W – praca [J]; F – siła [N]; s – przemieszczenie ciała (droga) [m]; m – masa [kg]; g – przyspieszenie ziemskie [m/s²]; h – wysokość [m]. Jednostka pracy: dżul, 1 J = 1 N · 1 m.
  • Przykład. Dane: paczkę m = 2 kg podnosisz ruchem jednostajnym na wysokość h = 1,5 m, g = 9,81 m/s².

Moc

  • P = W przez t. Moc mówi, jaką pracę urządzenie wykonuje w ciągu jednej sekundy.
  • E = P · t. 1 kWh = 1000 W · 3600 s = 3,6 MJ.
  • Oznaczenia: P – moc [W]; W – praca (albo przekazana energia) [J]; t – czas [s].

Energia mechaniczna i jej zasada zachowania

  • Ek = m · v2 przez 2, Ep = m · g · h.
  • Energia mechaniczna E = Ek + Ep. Gdy tarcie i opory nie wykonują pracy (lub jest ona pomijalna): Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2.
  • Energia to zdolność ciała do wykonania pracy; jej jednostką jest dżul (J). Praca wykonana nad ciałem zmienia jego energię.

Praca siły zmiennej, twierdzenie o pracy i energii (rozszerzenie)

  • W = F · s · cos α. Pracę wykonuje tylko składowa F · cos α; dla α > 90° praca jest ujemna.
  • Siła potrzebna do rozciągania sprężyny rośnie liniowo od 0 do k · x, więc jej praca to pole trójkąta: W = Eps = k · x2 przez 2.
  • Twierdzenie o pracy i energii: Wwyp = ΔEk = m · vk2 przez 2 − m · vp2 przez 2. Siły oporu zmieniają energię mechaniczną: ΔE = WT.

Moc w ruchu i sprawność urządzeń (rozszerzenie)

  • P = F · v (stała siła zgodna z prędkością); ogólnie P = F · v · cos α.
  • η = Wużyt przez Wdost · 100% = Pużyt przez Pcałk · 100%. W rzeczywistych urządzeniach zawsze η < 100%.
  • Oznaczenia: P – moc [W]; F – siła [N]; v – szybkość [m/s]; α – kąt między siłą a prędkością; W – praca [J]; t – czas [s].

Pęd, zasada zachowania pędu i zderzenia (rozszerzenie)

  • p = m · v (wektor o zwrocie prędkości). II zasada dynamiki w postaci pędowej: F · Δt = Δp.
  • W układzie odizolowanym (wypadkowa sił zewnętrznych równa zeru) całkowity pęd jest stały: m₁ · v₁ + m₂ · v₂ = const. W ruchu po prostej wpisujesz prędkości ze znakami.
  • Oznaczenia: p – pęd [kg · m/s]; m – masa [kg]; v – prędkość [m/s]; F – stała siła wypadkowa [N]; Δt – czas jej działania [s]; Δp – zmiana pędu [kg · m/s].

Doświadczenia: praca, moc, energia

  • W = m · g · h oraz P = W przez t = m · g · h przez t. Mierzysz m, h i t, a W i P obliczasz.
  • Oznaczenia: m – masa [kg]; g – przyspieszenie ziemskie [m/s²]; h – wysokość schodów [m]; t – czas wejścia [s]; W – praca [J]; P – moc [W].
  • Cel: wyznaczyć pracę i moc przy wchodzeniu po schodach. Przyrządy: waga, taśma miernicza, stoper.

?Próbny sprawdzian

Pytania z każdego tematu działu. Odpowiedz w myślach, potem sprawdź odpowiedź z wyjaśnieniem.

  1. Kiedy siła wykonuje pracę dodatnią?

    1. AGdy działa przeciwnie do ruchu
    2. BGdy działa zgodnie z kierunkiem przemieszczenia
    3. CGdy ciało stoi w miejscu
    4. DGdy działa prostopadle do przemieszczenia
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Gdy działa zgodnie z kierunkiem przemieszczenia – Praca dodatnia oznacza, że siła pomaga w ruchu i przekazuje ciału energię.

  2. Wózek pchasz siłą 40 N na drodze 15 m (siła zgodna z ruchem). Ile wynosi praca?

    1. A55 J
    2. Bok. 2,7 J
    3. C6000 J
    4. D600 J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: 600 J – W = F · s = 40 N · 15 m = 600 J.

  3. Trzymasz w rękach walizkę 20 kg i stoisz w miejscu przez minutę. Jaką pracę wykonujesz nad walizką?

    1. AUjemną
    2. BZerową
    3. CTaką jak przy podnoszeniu walizki
    4. DBardzo dużą dodatnią
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Zerową – Brak przemieszczenia oznacza W = 0, choć mięśnie się męczą.

  4. Wzór na moc średnią to

    1. AP = F / s
    2. BP = W · t
    3. CP = W / t
    4. DP = t / W
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: P = W / t – Moc to praca wykonana w jednostce czasu: P = W/t.

  5. Co oznacza moc 1 W?

    1. APracę 1 J wykonywaną w ciągu 1 h
    2. BPracę 1 J wykonywaną w ciągu 1 s
    3. CSiłę 1 N działającą na drodze 1 m
    4. DEnergię 1 kWh
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Pracę 1 J wykonywaną w ciągu 1 s – 1 W = 1 J/s.

  6. Silnik wykonuje pracę 12 000 J w czasie 8 s. Jaką ma moc średnią?

    1. A96 000 W
    2. Bok. 0,67 W
    3. C1500 W
    4. D150 W
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź C: 1500 W – P = W/t = 12 000 J : 8 s = 1500 W.

  7. Wzór na energię kinetyczną to

    1. AEk = mgh
    2. BEk = mv²
    3. CEk = mv
    4. DEk = mv²/2
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Ek = mv²/2 – Energia kinetyczna to połowa iloczynu masy i kwadratu szybkości.

  8. Jak zmieni się energia kinetyczna, gdy szybkość ciała wzrośnie dwa razy?

    1. ANie zmieni się
    2. BWzrośnie 4 razy
    3. CWzrośnie 2 razy
    4. DWzrośnie 8 razy
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: Wzrośnie 4 razy – Szybkość jest we wzorze w kwadracie, więc Ek rośnie jak v²: 2² = 4.

  9. Ciało o masie 2 kg leży na szafie, 1,5 m nad podłogą. Ile wynosi jego energia potencjalna względem podłogi (g = 10 m/s²)?

    1. A300 J
    2. B30 J
    3. C15 J
    4. D3 J
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 30 J – Ep = m · g · h = 2 kg · 10 m/s² · 1,5 m = 30 J.

  10. Co mierzysz bezpośrednio w doświadczeniu z mocą na schodach?

    1. ATylko moc
    2. BPracę i moc
    3. CTylko pracę
    4. DMasę, wysokość i czas
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź D: Masę, wysokość i czas – Praca i moc są obliczane ze wzorów W = mgh i P = W/t z pomiarów masy, wysokości i czasu.

  11. Uczeń o masie 60 kg wchodzi na wysokość 3,0 m w czasie 5,0 s (g = 9,81 m/s²). Jaką moc rozwija?

    1. Aok. 35 W
    2. Bok. 353 W
    3. Cok. 3530 W
    4. Dok. 1766 W
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: ok. 353 W – W = 60 · 9,81 · 3,0 J = 1766 J, P = 1766 J / 5,0 s ≈ 353 W.

  12. Pięć pomiarów czasu to 5,2; 4,8; 5,0; 4,9; 5,1 s. Jaka jest średnia?

    1. A5,5 s
    2. B5,0 s
    3. C4,8 s
    4. D5,2 s
    Sprawdź odpowiedź

    Odpowiedź B: 5,0 s – Suma wynosi 25,0 s, a po podzieleniu przez 5 daje 5,0 s.

Sprawdzian już blisko? Zrób test z całego działu

10 losowych pytań z tematów działu, wynik w procentach i ocena od 1 do 6. Każda odpowiedź ma wyjaśnienie, a postęp zapisuje się bez zakładania konta.

Test z działu · 10 pytańWszystkie tematy: Fizyka