Die formule vir die wet van behoud van meganiese energie, potensiële energie van 'n veer, eenvoudige masjiene

Voorbeeldvrae en formules vir die wet van behoud van meganiese energie, potensiële energie van 'n veer, eenvoudige masjiene

Wet van behoud van meganiese energie

1. 'n Voorwerp het konstante meganiese energie, toenemende kinetiese energie en afnemende gravitasiepotensiële energie. Die voorwerp is in 'n toestand van….

1. diam
2. beweeg op
3. beweeg af
4. opwaarts beweeg versnel

Bespreking
Hoe groter die kinetiese energie, hoe groter die voorwerp se spoed, en hoe kleiner die gravitasie-potensiële energie, hoe laer is die voorwerp se hoogte bo die grond. Dit gebeur wanneer 'n voorwerp van 'n sekere hoogte afwaarts na die grond beweeg.

Die verband tussen spoed en kinetiese energie word deur die kinetiese energieformule getoon:
EK = ½ mv²
Formulebeskrywing: EK = kinetiese energie, m = massa, v = spoed

Die verband tussen hoogte en gravitasiepotensiële energie word getoon deur die gravitasiepotensiële energieformule:
EP = mgh
Formulebeskrywing: EP = gravitasiepotensiële energie, m = massa, g = gravitasieversnelling, h = hoogte
Die korrekte antwoord is C.

Eenvoudige masjien
2. Die verhouding van lengte a en b in die skematiese diagram van 'n eenvoudige masjien is a : b = 1 : 2,2. Die minimum waarde van krag F om las B wat 330 Newton weeg, op te lig, is…. Newton.

1. 100
2. 150
3. 2200
4. 7260

Bespreking
Dit is bekend dat:
Lengte a = laaiarm (l_B) = 1
Lengte b = kragarm (l_F) = 2,2
Die gewig van die las (w) = 330 Newton
Gevra: Hefboomkrag (F)
Antwoord:
Die formule vir die meganiese voordeel van 'n eenvoudige hefboommasjien:
KM = w / F = l_F / L_B
Inligting:
KM = meganiese voordeel, w = swaartekrag, F = hefboomwerking, l_F = kragarm, l_B = laaiarm
 
w / F = l_F / L_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newton
Die korrekte antwoord is B.

3. Kyk na die prentjie aan die kant. 'n Leerder beweeg 'n voorwerp van punt A na punt B met 'n krag F soos in die prentjie getoon. As wrywing tussen die voorwerp en die bord geïgnoreer word, dan is die meganiese voordeel van die aktiwiteit….

1. 4
2. 5/3
3. 5/4
4. 3/4

Bespreking
Dit is bekend dat:
Die hoogte van die skuinsvlak (y) = 4 meter – 1 meter = 3 meter
Lengte van plat area (x) = 4 meter
Gevra: Meganiese voordeel (MV) van 'n skuins vlak
Antwoord:
Bereken die lengte van die skuinsvlak met behulp van die Pythagorese formule:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 meter
Meganiese voordele van 'n skuinsvlak:
KM = R / j
KM = 5 meter / 3 meter
KM = 5/3
Die korrekte antwoord is B.

Lente Potensiële Energie

4. 'n Duikarena gebruik 'n veerbelaaide basis om 'n opwaartse stootkrag vir die atleet te verskaf om die sprong te begin. Wanneer 'n atleet daarop spring met 'n krag van 500 N, verkort die veer met 4 cm. Die hoeveelheid potensiële energie wat deur die veer verskaf word om die atleet aan te dryf, is….

1. 20 joule
2. 10 joule
3. 5 joule
4. 2 joule

Bespreking
Dit is bekend dat:
Krag (F) = 500 N
Verandering in veerlengte (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Gevra: Potensiële energie van die lente
Antwoord:
Bereken eers die elastiese konstante van die veer met behulp van Hooke se wetformule:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
Die elastiese potensiële energie van die veer is:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 Joule
Die korrekte antwoord is B.

Vraagbron:

Vrae oor OSN vir Fisika in die Junior Hoërskool