Förstå koncepten
* arbete: Arbetet utförs när en kraft får ett objekt att flytta ett visst avstånd. Det beräknas av:arbete (w) =kraft (f) x avstånd (d)
* konstant hastighet: Om ett objekt rör sig med en konstant hastighet är nettokraften som verkar på det noll. Detta innebär att kraften som pojken tillämpar är lika och motsatt av friktionskraften.
* kinetisk energi: Rörelsens energi kallas kinetisk energi. Det beräknas av:kinetisk energi (ke) =(1/2) * massa (m) * hastighet (v) ²
Lösning av problemet
1. Beräkna den initiala kinetiska energin:
* Ke₁ =(1/2) * 30 kg * (0,5 m/s) ² =3,75 j
2. Beräkna den slutliga kinetiska energin:
* Ke₂ =(1/2) * 30 kg * (1,0 m/s) ² =15 j
3. Hitta förändringen i kinetisk energi:
* ΔKe =ke₂ - ke₁ =15 j - 3,75 j =11,25 j
Viktig anmärkning: Eftersom pojken skjuter lådan med en konstant hastighet initialt är det arbete han gör bara att övervinna friktion. När han ökar hastigheten gör han ytterligare arbete för att öka lådans kinetiska energi.
Därför gör pojken 11,25 joules arbete på lådan för att öka hastigheten från 0,5 m/s till 1,0 m/s.