Processing math: 100%
Zadanie 4.2.2.5

 Zadanie 4.2.2.5

Klocek wjeżdżający na równię.
Energiosław bawił się klockami. Pchnął duży klocek o masie 1kg w kierunku równi. Chwilę przed wjechaniem na równie klocek miał prędkość v0=4ms. Klocek wjechał na wysokość 60cm i stanął. Ile ciepła wydzieliło się podczas ruchu klocka wzdłuż równi?

Informacja

Możesz zobaczyć odpowiedź klikając w przycisk "Odpowiedź" lub sprawdzać kolejne etapy rozwiązania, wybierając prawidłowe odpowiedzi. W rozwiązaniu znajdziesz wskazówki, obliczenia i objaśnienia.

Dane i szukane

Dane:
- masa klocka m=1kg,
- prędkość początkowa w ruchu po równi v0=4ms,
- wysokość, na której zatrzymał się klocek h=0,6m,
- przyspieszenie ziemskie g=10ms2.

Szukane:
- ilość wydzielonego ciepła podczas ruchu klocka wzdłuż równi Q.

Odpowiedź

Podczas ruchu klocka wzdłuż równi, w wyniku tarcia, wydzieliło się 2J ciepła.

Polecenie

Poniżej przedstawione są dwa stwierdzenia. Wybierz prawidłowe.

Stwierdzenie 1 z 2

Z zasady zachowania energii wynika, że ilość wydzielonego ciepła będzie równa wartości energii potencjalnej, jaką będzie miał klocek, gdy dojedzie do końca równi.

Odpowiedź nieprawidłowa

Stwierdzenie 2 z 2

Z zasady zachowania energii wynika, że energia kinetyczna, jaką ciało miało na początku równi zamieniła się na energię potencjalna i ciepło wydzielone w wyniku działania siły tarcia.

Odpowiedź prawidłowa

Polecenie

Oblicz wartość wydzielonego ciepła podczas ruchu klocka wzdłuż równi. Wybierz jedną prawidłową wartość, wśród czterech przedstawionych poniżej.

Wybór 1 z 4

Q=0,8J

Odpowiedź nieprawidłowa

Wybór 2 z 4

Q=2J

Odpowiedź prawidłowa

Wybór 3 z 4

Q=6J

Odpowiedź nieprawidłowa

Wybór 4 z 4

Q=8J

Odpowiedź nieprawidłowa

Rozwiązanie

Na początku równi ciało miało prędkość v0. Podczas ruchu wzdłuż równi klocek zmniejsza prędkość aż do zera. Energia kinetyczna Ek=0,5mv20 zostanie zamieniona na energię potencjalną Ep=mgh oraz energię wewnętrzną, która wydzieli się w postaci ciepła. Możemy więc zapisać

Ek=Ep+Q

Q=EkEp

Q=12mv20mgh

Q=121421100,6

Q=2J

Odpowiedź

Podczas ruchu klocka wzdłuż równi, w wyniku tarcia, wydzieliło się 2J ciepła.