سوال ۳۳ کنکور ارشد فیزیک ۱۴۰۰
اهمیت
۰/۵
معادله حرکت ذره‌ای به جرم که در راستای در حرکت است به شکل است که بر حسب متر و بر حسب ثانیه است. توانی که در لحظه به این ذره انتقال می‌یابد چند وات است؟
پاسخ صحیح: گزینهٔ D —
پاسخ تشریحی
یافتن سرعت و شتاب
توان خالص لحظه‌ای، آهنگ تغییر انرژی جنبشی است: . از مکان دو بار مشتق می‌گیریم:
محاسبهٔ توان لحظه‌ای
این نتیجه گزینهٔ ۴ است. سرعت و شتاب هر دو مثبت‌اند، پس انرژی جنبشی افزایش می‌یابد. نیوتن متر بر ثانیه همان وات است، مطابق واحد خواسته‌شده. در گزینهٔ ۱ جرم حذف شده و در گزینهٔ ۲ ضریب نادرست یک‌دوم وارد شده است. ضریب یک‌دوم انرژی جنبشی هنگام مشتق‌گیری از مجذور سرعت حذف می‌شود.
تلهٔ رایج: توان لحظه‌ای برابر است، نه انرژی جنبشی تقسیم بر زمان سپری‌شده. جملهٔ ثابت را در سرعت نگه دارید.
#instantaneous-power#position-time-relation#newton-second-law#work-energy-theorem