'n Tuimeltrein- ('roller-coaster')-kar met 'n massa van 200 kg, met die enjin afgeskakel, beweeg op baan ABC wat 'n ruwe oppervlak het, soos in die diagram hieronder getoon - NSC Physical Sciences - Question 5 - 2020 - Paper 1

Die verandering in die kinetiese energie kan bereken word met die formule:

$$ext{Verandering in Kinetiese Energie} (ΔK) = K_{B} - K_{A}$$

Hier is:

• K_{A} = rac{1}{2}mv_{A}^2 = rac{1}{2} imes 200 imes (2)^2 = 400 J
• K_{B} = rac{1}{2}mv_{B}^2 = rac{1}{2} imes 200 imes (4)^2 = 1600 J

Dus,

• $ΔK = 1600 J - 400 J = 1200 J$

Volgens die energie-beginsels:

$$W_{werk} = ΔK + ΔU$$

Waar ΔU die verandering in potensiële energie is, kan ons toepas:

• $ΔU = mgΔh$

Gegee is dat die arbeid teen wrywing 3,40 × 10³ J verbruik word, geskryf as:

• $-3,40 × 10³ J = 1200 J + (200 imes 9.8 imes h)$

Los vir h op en kry:

• h = rac{-3400 - 1200}{200 imes 9.8} = ext{(waarde van h)}

Die totale arbeid moet bereken word met:

$W_{tot} = W_{engine} + W_{friction}$

Met $W_{friction} = -3,40 × 10³ J$, en as ons die potensiële energie wat benodig word bereken:

• $ΔU = mg(h_{B} - h_{C})$

Hierna kan ek die drywing kan kry deur dit te bereken:

• P = rac{W}{t} waar $t$ die tyd is wat werk wat die enjin lewer.