Przygotowujesz się do sprawdzianu z działu praca, moc, energia w szkole podstawowej i zastanawiasz się jak mogą wyglądać przykładowe zadania na teście w szkole?
Przygotowałem dla Ciebie kilka przykładowych zadań, więcej zadań z rozwiązaniami znajdziesz w moim ebooku: Lekcja Fizyki. Praca, moc, energia.
Przykładowe zadania
Rozwiązując zadania podobne do tych, które pojawią się na sprawdzianie doskonale przygotujesz się do sprawdzianu i uzyskasz na nim dużo lepszy wynik.
Zadanie 1
W których z podanych poniżej sytuacji została wykonana praca mechaniczna:
a) Jaś niósł w ręku ciężką siatkę w zakupami
b) Jacek i Wacek z całej siły napierali na szafę, która ani drgnęła
c) Małgosia przesunęła pusty kosz na śmieci
d) Dorotka podniosła plecak leżący na trawie
Odpowiedź: c, d
Wskazówki: Praca mechaniczna została wykonana, gdy w wyniku działania siły nastąpiło przesunięcie ciała. Jeżeli kierunek siły jest prostopadły do kierunku przesunięcia lub przesunięcie nie wystąpiło to praca jest równa zero. Jaś działał na siatkę siłą prostopadłą do siły grawitacji więc w sytuacji a) praca mechaniczna nie została wykonana. W sytuacji b) nie nastąpiło przesunięcie i praca mechaniczna nie została wykonana. W sytuacji c) nastąpiło przesunięcie a siła miała kierunek przeciwny do siły tarcia (nie była prostopadła do przesunięcia). W sytuacji d) nastąpiło przesunięcia w kierunku przeciwnym do siły grawitacji (siła nie była prostopadła do przesunięcia).
Zadanie 2
Przy przesunięciu szafy silą o wartości 500 N wykonano pracę 1500 J. Na jaką odległość przesunięto szafę?
a) największe wychylenie z położenia równowagi
b) ilość drgań zachodzących w ciągu 1 sekundy
c) czas trwania jednego pełnego drgania
Odpowiedź: 3 m
Rozwiązanie: Ze wzoru na pracę, wyliczamy przesunięcie:
W = F*s
s = W/F
s = 1500 J/500N = 3 m
Zadanie 3
Z wykresu ruchu drgającego odczytaj jego okres oraz amplitudę
Odpowiedź: Okres drgań to 4s, amplituda drgań to 2.
Wskazówki: Okres ruchu to dwa przejścia przez położenie równowagi (0 na osi pionowej). Znajdź pierwszy najwyższy punkt na wykresie (górkę) – to będzie t = 2 i przejedź przez dwa położenia równowagi do następnej górki. Znajdzie się ona w punkcie t = 6. Okres to różnica 6-2=4. Amplituda to najwyższy punkt na wykresie czyli x = 2.
Zadanie 4
Które zdania opisujące przemiany energii w ruchu drgającym są prawdziwe?
a) Energia kinetyczna wahadła jest najmniejsza w położeniu równowagi
b) Energia potencjalna jest najmniejsza w położeniu największego wychylenia
c) Suma energii potencjalnej i kinetycznej jest stała, jeżeli pominiemy opory ruchu
Odpowiedź: c
Wskazówki: Wahadło (tak jak dziecko na huśtawce) największą prędkość rozwija przechodząc przez położenie równowagi, energia kinetyczna ciała zależy od kwadratu jego prędkości. Im prędkość większa tym energia kinetyczna większa. W położeniu największego wychylenia ciało na chwile zatrzyma się, ale będzie znajdować się najwyżej a więc jego energia potencjalna będzie najwyższa. Podczas ruchu energia potencjalna będzie zamieniać się na kinetyczną a kinetyczna na potencjalną. Jeżeli zaniedbamy opory ruchu to ich suma pozostanie stała.
Zadanie 5
Oblicz całkowitą energię mechaniczną bociana o masie 3,5 kg szybującego z prędkością 12 m/s na wysokości 2000 m podczas jego wędrówki do ciepłych krajów. Przyjmij g = 10 m/s2.
Odpowiedź: 340 m
Rozwiązanie:
Dane:
m = 3,4 kg
V = 12 m/s
h = 2000m
Em = ?
Energia mechaniczna to suma energii kinetycznej oraz energii potencjalnej (w tym przypadku potencjalnej grawitacji).
Em = Ek + Ep
Em = (mV^2)/2 + mgh = m((V^2)/2+gh)
Em = 3,5 (144/2+10*2000) J = 3,5 (72+20000) J = 3,5*20072 J = 70252 J
Zadanie 6
Wybierz 3 przykłady ilustrujące zasadę zachowania energii
a) energia mechaniczna leżącego telefonu nie zmienia się
b) energia potencjalna spadającej gruszki zamienia się w kinetyczną
c) energia mechaniczna piłki w trakcie jej kopnięcia nie zmienia się
d) energia kinetyczna podrzuconej w górę piłki zamienia się w potencjalną
Odpowiedź: Prawidłowe odpowiedzi to a, b, d
Wskazówki: Zastanów się, w którym przypadku na ciało nie działają siły zewnętrzne i energia mechaniczna, czyli suma energii potencjalnej i kinetycznej nie zmienia się. Pamiętaj, że siłę grawitacji nie zaliczamy do sił zewnętrznych tylko do sił zachowawczych. Zasada zachowania energii głosi, że jeżeli na ciało (lub układ ciał) nie działają siły zewnętrzne to całkowita energia mechaniczna ciała lub układu ciał nie zmienia się. Energia mechaniczna to suma energii potencjalnej oraz kinetycznej. Energia potencjalna może zamieniać się w kinetyczną i na odwrót. Prawidłowe odpowiedzi to a, b, d. Odpowiedź c jest nieprawidłowa, gdyż to zewnętrzna siła wprawiła piłkę w ruch.
Praca, moc, energia – zestawy zadań
Na sprawdzianie możesz spodziewać się około 15-20 zadań. Skorzystaj z mojego ebooka Lekcja Fizyki. Praca, moc, energia. aby zobaczyć więcej zadań wraz z odpowiedziami oraz wskazówkami jak rozwiązać każde zadanie. W ebooku znajdziesz:
- Wymagania nauczyciela na sprawdzian
- Zadania testowe, rachunkowe oraz o podwyższonym stopniu trudności
- Rozwiązania ze wskazówkami
Godziny porad za jedyne 29 zł teraz w promocji! – ułamek ceny jednej lekcji korepetycji z nauczycielem i bez wychodzenia z domu. UWAGA: Cena regularna przed promocją 39 zł.