4.1 Gereedskapskissie met 'n massa van 40 kg word deur 'n toegepaste krag van 60 N oor 'n afstand van 8 m getrek - NSC Technical Sciences - Question 4 - 2021 - Paper 1

Die arbeid kan bereken word met die formule:

$W = F imes d imes ext{cos}( heta)$ waar:

• $F = 60 \, ext{N}$ (toegepaste krag)
• $d = 8 \, ext{m}$ (afstand)
• $heta = 25°$ (hoek)

Dus,

$W = 60 imes 8 imes ext{cos}(25°) \\ = 435.03 \, ext{J}$

Die arbeid wat deur die toegepaste krag verrig word is ongeveer 435 J.

Die beginsel van die behoue van meganiese energie verklaar dat in 'n geisoleerde stelsel die totale meganiese energie (die som van potensiële en kinetiese energie) konstant bly, solank daar geen eksterniewerkrings vir werk of energie vervang plaasvind nie.

Die potensiële energie kan bereken word met die formule:

$E_p = mgh$ waar:

• $m = 75 \, ext{kg}$ (massa van die werker)
• $g = 9.8 \, ext{m/s}^2$ (versnelling as gevolg van swaartekrag)
• $h = 12 \, ext{m}$ (hoogte)

Dus,

$E_p = 75 imes 9.8 imes 12 \\ = 8,820 \, ext{J}$

Die potensiële energie wat die konstruksiewerker verkry by 'n hoogte van 12 m is 8,820 J.

Die totale meganiese energie ($E_{top}$) is die som van die potensiële energie ($E_p$) en die kinetiese energie ($E_k$). Dit kan as volg geskryf word:

$E_{total} = E_p + E_k$

Gegewe dat:

• $E_{total} = 11,500 \, ext{J}$
• $E_p = 8,820 \, ext{J}$

Dus,

$E_k = E_{total} - E_p \\ = 11,500 - 8,820 = 2,680 \, ext{J}$

Die kinetiese energie van die konstruksiewerker teen die hoogste punt is 2,680 J.