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PhysicsTutorialCL1
Energy
1WorkPower
Theworkdonebyaforceactingthroughadisplacementis:
Poweristherateatwhichworkisdone:
whenforceisconstant.(isthevelocityvector)
1.1CalculatetheworkdonebythegravitationalforceoftheSunontheEarth
overonecompleteorbit(i.e.oneyear).
1.2Amassof4kgrestsonaflatfrictionlesssurface.Itisdraggedalongthe
surfacebyaropeangledat30abovethehorizontal.Ifthetensioninthe
ropeis20Nandthedistancetravelledalongtheplaneis10m,calculate:
(a)theworkdonebythetensionforce.
(b)thechangeinkineticenergyofthemass.
1.3Repeatthepreviousproblem,ifthecoefficientofkineticfrctionbetweenthe
blockandsurfaceisnow
1.4Acranecanliftamassof500kgthroughaverticaldistanceof20min10s.
Findtheaveragepowerdevelopedbytheengineinthecrane.
1.5Calculatethepowerneededtomovea1.5kgmassupafrictionlessplane
inclinedat30tothehorizontalwithaconstantspeedof5m/s.
1.6Repeatthepreviousproblemifthecoefficientofftictionbetweenthemass
andtheplaneis.
1
2ConservationofEnergy
Thekineticenergy(KE)ofabodywithmassandspeedis:
KE
Theworkdonebyaforcecanbestoredaspotentialenergy(PE).There
aredifferentexpressionsforPE,dependingontheforceinvolved.
gravity:PE
spring:
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