Gravitasie potensiële energie – probleme en oplossings

1. 'n 1 kg liggaamsvrye val vanuit rus, vanaf 'n hoogte van 10 m.

Bepaal:

( a) Arbeid verrig deur swaartekrag

(b) Die verandering in gravitasiepotensiële energie

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ ^s²

Bekend:

Massa (m) = 1 kg

Hoogte (h) = 10 m

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ ^s²

Gewig (g) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 N

oplossing:

(a) Arbeid verrig deur swaartekrag

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 Joule

(b) Die verandering in gravitasiepotensiële energie

Die verandering in gravitasiepotensiële energie is gelyk aan die werk wat deur swaartekrag verrig word.

ΔEP = 100 Joule

[irp]

2. 'n 10 N voorwerp gly af op die gladde skuinsvlak langs 2 meter. Bepaal die arbeid verrig deur gewigskrag!

Bekend:

gewig (w) = 10 N

w _x = w sin θ = (10)(sin 30 ^o ) = (10)(0.5) = 5 N

d = 2 m

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ ^s²

Gewenste: arbeid verrig deur gewigskrag

oplossing:

W = F d = b _x d = (5)(2) = 10 Joule

Alternatiewe oplossing:

Sin 30 ^o = u / d

0.5 = u / 2

h = (0.5)(2)

h = 1m

Werk verrig deur gewigskrag;

W = F d = wh = (10 N)(1 m) = 10 N m = 10 Joule

[irp]

3. 'n Voorwerp van 1,500 2 gram, 20 meter bo die grond , val vrylik na die grond. Wat is die gravitasiepotensiële energie van die voorwerp? Die versnelling as gevolg van swaartekrag is 10 m/ ^s².

Bekend:

Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ ^s²

Massa (m) = 1500 gram = 1500/1000 kilogram = 1.5 kilogram

Hoogte (h) = 20 meter

Gesoek: Die gravitasie potensiële energie

oplossing:

PE = mgh = (1.5 kg)(10 m/s² ⁾ (20 m) = 300 kg m² ^/ s² ⁼ 300 Joule

4. Gebaseer op die figuur hieronder, as die massa van voorwerp 1 2 kg is en die massa van voorwerp 2 4 kg is, is die vergelyking van die potensiële energie van voorwerp 1 en voorwerp 2 …..

Bekend:

Massa van voorwerp 1 (m₁) = 2 kilogram

Massa van voorwerp 2 (m² ₎ = 4 kilogram

Hoogte 1 (h² ₎ = 12 meter

Hoogte 2 (h² ₎ = 9 meter

Gesoek: Vergelyking van potensiële energie van voorwerp 1 en voorwerp 2

oplossing:

PE = mgh

m = massa (die internasionale eenheid is kilogram, afgekort kg)

g = versnelling as gevolg van swaartekrag (die internasionale eenheid is meter per sekonde kwadraat, afgekort m/ ^s² )

h = hoogte (die internasionale eenheid is meter, afgekort m)

PE = gravitasiepotensiële energie (die internasionale eenheid is kg m² ^/ s² ^of Joule)

Die gravitasiepotensiële energie van voorwerp 1:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2)(g)(12) = 24 g

Die gravitasiepotensiële energie van voorwerp 2:

EP ₂ = m ₂ gh ₂ = (4)(g)(9) = 36 g

Vergelyking van die potensiële energie van voorwerp 1 en voorwerp 2:

PE ₁ : PE ₂

24 g : 36 g

24: 36

24/12 : 36/12

2: 3

[wpdm_package id = '1175 ′]

1. Werk verrig deur kragprobleme en oplossings
2. Arbeid-kinetiese energieprobleme en oplossings
3. Werk-meganiese energiebeginselprobleme en oplossings
4. Probleme en oplossings vir gravitasie-potensiële energie
5. Die potensiële energie van elastiese veerprobleme en oplossings
6. Kragprobleme en oplossings
7. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir vryvalbeweging
8. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir op- en afwaartse beweging in vryvalbeweging
9. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n geboë oppervlak
10. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir beweging op 'n skuins vlak
11. Toepassing van die behoud van meganiese energie vir projektielbeweging