24.003 10171

Elterjedt erősítő gyakorlat, hogy nehéz medicinlabdát kell feldobni a csíkig (vagy afölé), méghozzá egymás után sokszor.

a)  Mennyi munkát kell végeznünk a karizmainkkal, hogy az \(5\ \mathrm{kg}\) tömegű medicinlabda másfél méterrel magasabbra repüljön fel? (A légellenállást hanyagoljuk el!)

$\Delta E^{\mathrm{helyz}}=75\ \mathrm{J}$

A helyzeti energia $E^{\mathrm{helyz}}=m\cdot g\cdot h$, amiben a labda \(m\) tömege és a \(g\) nehézségi gyorsulás állandó, így a helyzeti energia csak a \(h\) magasság miatt fog megváltozni:

$\Delta E^{\mathrm{helyz}}=m\cdot g\cdot \Delta h$$

$\Delta E^{\mathrm{helyz}}=m\cdot g\cdot (h_1-h_0)$$

A helyzeti energiánál a nullszint tetszőlegesen megválasztható (mert úgyis csak a változása számít), ezért az egyszerűség kedvéért vegyük a labda felrepülési folyamat kezdeti helyére! Ekkor a kezdeti magasság $h_0=0\ \mathrm{m}\$, a végső pedig $h_1=1,5\ \mathrm{m}$.

Írjuk be az adatainkat SI-egységekben, a mértékegységek elhagyásával:

$$\Delta E^{\mathrm{helyz}}=5\cdot 10\cdot (1,5-0)$$

$$\Delta E^{\mathrm{helyz}}=5\cdot 10\cdot 1,5$$

$$\Delta E^{\mathrm{helyz}}=75\ \mathrm{J}$$