Munka, energia - pre test

Egy kiskocsit felfelé lökünk vízszintes talajról egy 5º-os, majd egy 10º-os hajlásszögű lejtőre. A kiskocsi indításakor a kezdősebesség azonos. A súrlódás és közegellenállás elhanyagolható. Melyik lejtőn jut a talajhoz képest magasabbra a kiskocsi? (A vízszintes talaj és a lejtő törésmentesen kapcsolódik.)

• Az 5º-os lejtőn.

• A 10º-os lejtőn.

• A két lejtőn azonos magasságig jut a kiskocsi.

Az alábbi esetek közül mikor végez több munkát 1 másodperc alatt a nehézségi erő egy testen?

• Akkor, amikor a test egy asztallapon nyugalomban van.

• Akkor, amikor a test 20 m/s sebességgel mozog egyenletesen, vízszintes irányban.

• Akkor, amikor a test 2 m/s sebességgel mozog egyenletesen, függőlegesen lefelé.

Mikor végzünk több munkát? Ha álló helyzetből egy 2 kg-os testet 4 m/s sebességre gyorsítunk, vagy ha egy álló, 4 kg-os testet 2 m/s sebességre?

• Ha 2 kg-os testet 4 m/s sebességre gyorsítunk.

• Ha 4 kg-os testet 2 m/s sebességre gyorsítunk.

• Egyforma lesz a munkavégzés a két esetben.

Egy 5 m magas épület tetején állva két követ hajítunk el azonos nagyságú sebességgel – az egyiket függőlegesen felfelé, a másikat pedig függőlegesen lefelé. Melyiknek lesz nagyobb a sebessége, amikor elérik az épület aljánál a talajt? (A közegellenállás elhanyagolható.)

• Annak, amelyiket lefelé hajítottuk.

• Annak, amelyiket felfelé hajítottuk.

• Egyforma sebességgel érik el a talajt.

Az 1950-es évekig a legtöbb autó szerkezetét nagyon erősre, merevre építették, hogy az ütközéseknek ellenálljanak. Azóta inkább deformálható, „gyűrődő zónákat” tartalmazó karosszériákat alkalmaznak. Mi ennek az oka?

• Mert így ütközés esetén a kocsi impulzusa hővé alakulhat.

• Mert a gyűrődő zónák hatékonyan nyelik el a mozgási energiát.

• Mert így ütközés esetén a kocsik könnyebben pattannak vissza egymásról.

Két egyforma, pontszerűnek tekinthető testet két azonos magasságú, egyforma hosszú, enyhén ívelt lejtőre helyezünk az ábrának megfelelően, és elengedjük őket. Melyik test érkezik le a lejtő aljára nagyobb sebességgel? (A súrlódás elhanyagolható.)

• A bal oldali, homorú lejtőn lecsúszó test ér le nagyobb sebességgel.

• A jobb oldali, domború lejtőn lecsúszó test ér le nagyobb sebességgel.

• Egyforma sebességgel érkezik le a két test.

Egy apró, fürge mókus villámgyorsan felszalad a fa tetejére, s egy kövér, lomha macska követi. Melyik végez nagyobb munkát?

• A mókus.

• A macska.

• Egyenlő lesz a munkavégzés, a teljesítményük lesz különböző.

Egy autó 30 km/h sebességről 90 km/h sebességre gyorsult fel. Milyen mértékben változott meg a gyorsítás során az autó mozgási energiája?

• Az autó mozgási energiája megháromszorozódott.

• Az autó mozgási energiája kilencszeresére nőtt.

Jégen csúszik egy korong. Mit mondhatunk a korongra ható súrlódási erő munkájáról?

• A súrlódási erő akadályozza a mozgást, tehát nem végez munkát.

• A súrlódási erő munkája hővé alakul, ezért nem tud mechanikai munkát végezni.

• A súrlódási erő is végez munkát, hiszen csökkenti a test mozgási energiáját.

A rajzon látható két, m tömegű testet kétféleképpen emelhetjük fel h magasságba állócsiga, illetve mozgócsiga segítségével. Melyik esetben kell kevesebb munkát végeznünk? (A csigák és a kötél súlya elhanyagolhatók.)

• Az a) esetben kell kevesebb munkát végezni, mert lefele mindig könnyebb húzni a kötelet.

• A b) esetben, mivel a mozgócsigánál kisebb erővel kell húzni a kötelet.

• Egyforma munkát kell végezni mindkét esetben.