Kinetična energija pri rotaciji
Vrteča se telesa imajo rotacijsko kinetično energijo.
Pri togem telesu, ki se vrti okoli nepremične osi, je rotacijska kinetična energija odvisna od vztrajnostnega momenta glede na opazovano os in kotne hitrosti telesa:
Če takšnemu telesu dovedemo delo , ki je odvisno od navora , ki deluje na telo, in kota zasuka telesa ,
je le-to enako spremembi njegove rotacijske kinetične energije:
Tricikel
Jure se s triciklom pelje po ravnem pločniku. Tricikel ima spredaj eno ter zadaj dve kolesi. Vsa kolesa tricikla so enaka.
Ali so spodnje trditve pravilne ali nepravilne? Ustrezno poveži.
Odlično, rešitev je pravilna!
To pa ne bo držalo! Rešitev je:
| Zadnji kolesi imata skupaj dvakrat večjo rotacijsko kinetično energijo kot sprednje kolo. | Pravilno. |
| Rotacijska kinetična energija sprednjega kolesa je ravno polovica skupne rotacijske kinetične energije zadnjih koles. | Pravilno. |
| Skupna rotacijska kinetična energija zadnjih koles je štirikrat večja od rotacijske kinetične energije sprednjega kolesa. | Napačno. |
| Rotacijska kinetična energija sprednjega kolesa je enaka skupni rotacijski kinetični energiji zadnjih koles. | Napačno. |
| Skupna rotacijska kinetična energija zadnjih koles je osemkrat večja od rotacijske kinetične energije sprednjega kolesa. | Napačno. |
Homogena plošča
Majhna homogena plošča (vztrajnik) ima dvakrat manjši polmer in enako maso kot velika. Obe plošči oz. vztrajnika sta pritrjena na isto gred.
Ali so spodnje trditve pravilne ali nepravilne? Ustrezno poveži.
Odlično, rešitev je pravilna!
To pa ne bo držalo! Rešitev je:
| Rotacijska kinetična energija velike plošče je štirikrat večja od rotacijske kinetične energije majhne plošče. | Pravilno. |
| Rotacijska kinetična energija majhne plošče je štirikrat manjša od rotacijske kinetične energije velike plošče. | Pravilno. |
| Rotacijski kinetični energiji obeh plošč sta enaki. | Napačno. |
| Rotacijska kinetična energija velike plošče je dvakrat večja od rotacijske kinetične energije majhne plošče. | Napačno. |
| Rotacijska kinetična energija velike plošče je osemkrat večja od rotacijske kinetične energije majhne plošče. | Napačno. |
Izračunaj
1. Koliko dela mora opraviti Miha, da zaustavi vztrajnik z vztrajnostnim momentom kgm, če se vrti s frekvenco Hz?
Opraviti mora kJ dela.
2. Ko vztrajniku dovedemo J dela, se mu kotna hitrost poveča od s na s.
a) Koliko dela moramo dovesti vztrajniku, da se mu kotna hitrost poveča od s na s? Rezultat zapiši brez decimalnih mest.
J
b) Kolikšen je vztrajnostni moment vztrajnika? Rezultat zapiši brez decimalnih mest.
kgm
Odlično, rešitev je pravilna!
Bowling
Miha vrže kroglo za bowling tako, da drsi po stezi translatorno s hitrostjo km/h. Krogla na začetku nekaj časa podrsava, nato se začne kotaliti. Med kotaljenjem se središče krogle premika s hitrostjo km/h. Masa krogle je g.
Odgovore na spodnja vprašanja zapiši brez decimalnih mest.
a) Kolikšna je celotna kinetična energija krogle med podrsavanjem? J
b) Kolikšna je celotna kinetična energija krogle med kotaljenjem? J
c) Koliko odstotkov celotne kinetične energije izgubi krogla med podrsavanjem? %
Odlično, rešitev je pravilna!
To pa ne bo držalo! Rešitev je:
a) J
b) J
c) %
Vreteno
Vreteno ima vztrajnostni moment kgm in se vrti okrog vodoravne osi s konstantno frekvenco min. V nekem trenutku na prosto vrvico, ki se odvija z vretena, obesimo utež. Vreteno se zaradi uteži vrti vedno hitreje in čez opazovani čas doseže frekvenco min.
a) Koliko energije je med opazovanjem prejelo vreteno? J
b) Kolikšno delo je opravila padajoča utež med opazovanjem? J
c) Kolikšen kot opiše točka na obodu vretena od trenutka, ko smo na vreteno obesili utež, do trenutka, ko doseže vreteno frekvenco min? rad
d) S kolikšnim navorom deluje utež na vreteno? Nm
e) S kolikšno kotno hitrostjo se vrti vreteno, preden na vrvico obesimo utež? s
Odlično, rešitev je pravilna!
To pa ne bo držalo! Rešitev je:
a) J
b) J
c) rad
d) Nm
e) s
Rezultati
