Comprensione dei concetti
* lavoro: Il lavoro viene svolto quando una forza fa sì che un oggetto si muova una certa distanza. È calcolato da:lavoro (w) =force (f) x distanza (d)
* Velocità costante: Se un oggetto si muove a una velocità costante, la forza netta che agisce su di esso è zero. Ciò significa che la forza che il ragazzo applica è uguale e opposta alla forza dell'attrito.
* Energia cinetica: L'energia del movimento si chiama energia cinetica. È calcolato da:energia cinetica (ke) =(1/2) * massa (m) * Velocità (v) ²
Risoluzione del problema
1. Calcola l'energia cinetica iniziale:
* Ke₁ =(1/2) * 30 kg * (0,5 m/s) ² =3,75 j
2. Calcola l'energia cinetica finale:
* Ke₂ =(1/2) * 30 kg * (1,0 m/s) ² =15 j
3. Trova il cambiamento nell'energia cinetica:
* Δke =ke₂ - ke₁ =15 J - 3,75 j =11,25 j
Nota importante: Dal momento che il ragazzo sta spingendo la scatola in una velocità costante inizialmente, il lavoro che svolge è solo superare l'attrito. Quando aumenta la velocità, fa ulteriore lavoro per aumentare l'energia cinetica della scatola.
Pertanto, il ragazzo fa 11,25 joule di lavoro sulla scatola per aumentare la sua velocità da 0,5 m/s a 1,0 m/s.