Sıra Sizde
1. Görsel 4.10’da dik kuvvetlerin etkisindeki cisim, sürtünme- siz yatay düzlemde 5 m yol alıyor. Buna göre yapılan işi bulunuz.
Cevap: 65 J
2. Kütlesi 40 kg olan bir çocuk basamak yüksekliği 18 cm olan 50 merdiven basamağını sabit hızla 20 s’de çıkıyorsa çocuğun gücü kaç W’tır? (g = 10 m/s2)
Cevap: 180 W
3. Kütlesi 60 kg olan bir sporcu 10 m uzunluğundaki halata sabit hızla 15 s’de tırmanıyor. Sporcunun gücünü watt ve beygir gücü cinsinden hesaplayınız. (g = 10 N/kg)
Cevap: 400 W, 0,54 BG
Sporcunun tırmandığı yüksekliği bilmemiz gerekiyor. Ancak bu bilgi verilmediği için, tırmanılan yükseklik üzerinden potansiyel enerji değişimini hesaplamak mümkün değil. Ancak, sporcunun çalıştığı kuvveti (ağırlığını) ve tırmanma mesafesini kullanarak çalıştığı toplam işi hesaplayabiliriz.
Sporcunun Ağırlığı: W=m⋅g
W = 60kg⋅10N/kg = 600NÇalışılan İş: Iş=W⋅d
Iş = 600N ⋅ 10m = 6000JZaman: Zaman=15s
Güç: Güç = Iş / Zaman
Gç = 6000 J / 15 s = 400 W
Sporcunun gücü 400 W400W olarak bulunur. Şimdi bu gücü beygir gücüne çevirelim:
Beygir Gucü = Güç / 746
Beygir Gücü = 400 W / 746 ≈ 0.536 hp
Sporcunun gücü 4400W veya yaklaşık olarak 0.536hp olarak hesaplanır.
4. Bir vinç 500 kg kütleyi 30 m yukarıya sabit hızla 10 s’de çekebiliyorsa gücü kaç kW olur? (g = 10 N/kg)
Cevap: 15 kW
Gücü hesaplamak için aşağıdaki formülü kullanabiliriz:
Güç = Iş / Zaman
İş (Çalışılan İş):
İş = m⋅g⋅h
İş = 500 kg⋅10 N/kg⋅30 m = 150,000 JZaman: Zaman = 10 s
Güç:
Güç = İş / Zaman
Güç = 150.000 J / 10 s = 15.000 WGücü kW'ye Çevirme:
Güç (kW) = Güç (W) / 1000
Güç (kW) = 15,000 W / 1000 = 15 kW
Vinç, bu koşullarda 15 kW güce sahiptir.