1. 1-ኪ.ግ ክብደት ያለው አካል ከ80 ሜትር ከፍታ ላይ በነፃነት ይወድቃል። በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ሜ/ሰ 2 ነው ። ሰውነት መሬት ላይ ሲመታ የኪነቲክ ኃይል ምንድነው ?
የሚታወቅ፦
ክብደት (ሜ) = 1 ኪ.ግ.
ቁመት (ሰ) = 80 ሜትር
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ 2
የሚፈለግ ፡ ሰውነት መሬት ላይ ሲወድቅ የኪነቲክ ኃይል
መፍትሔው
የመጀመሪያው ሜካኒካል ኢነርጂ (ME ) = የስበት ኃይል እምቅ ኢነርጂ (PE)
M E o = P E = mgh = (1)(10)(80) = 800 ጁልስ
የመጨረሻው ሜካኒካል ኃይል (M E t ) = የኪነቲክ ኃይል (K E )
የሜካኒካል ኢነርጂ ጥበቃ መርህ ፡-
M E o = M E t
ፒ ኢ = ኬ ኢ
800 = ኬ ኢ
የመጨረሻው የኪነቲክ ኃይል 800 ጁልስ ነው።
[አይአርፒ]
2. ከ10 ሜትር ከፍታ 4-ኪ.ግ ክብደት ያለው የሰውነት ክፍል ከእረፍት ነፃ በሆነ ሁኔታ መውደቅ ። በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ማይል –2 ነው ። የኪነቲክ ኃይል እና ከመሬት በላይ በ5 ሜትር የሚፈጀው ፍጥነት ምንድነው?
የሚታወቅ፦
የቁመት ለውጥ (ሰ) = 10 – 5 = 5 ሜትር ሰከንድ
ክብደት (ሜ) = 4 ኪ.ግ.
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ 2
የሚፈለግ፡- ከመሬት በላይ በ5 ሜትር ከፍታ ያለው የኪኔቲክ ኃይል እና ከመሬት በላይ በ5 ሜትር ከፍታ ያለው ፍጥነት
መፍትሔው
(ሀ) ከመሬት በላይ 5 ሜትር ከፍታ ላይ የሚገኝ የኪነቲክ ኃይል
የመጀመሪያው ሜካኒካል ኃይል (M E o ) = የስበት ኃይል እምቅ ኃይል (P E )
M E o = P E = mgh = (4)(10)(5) = 200 ጁልስ
የመጨረሻው ሜካኒካል ኃይል (EM t ) = የኪነቲክ ኃይል (EK)
M E t = K E
የሜካኒካል ኢነርጂ ጥበቃ መርህ እንደሚገልጸው የመጀመሪያው ሜካኒካል ኢነርጂ = የመጨረሻው ሜካኒካል ኢነርጂ።
M E o = M E t
200 = ኬ ኢ
ከመሬት በላይ 5 ሜትር ከፍታ ላይ የሚገኘው የኪነቲክ ኃይል 200 ጁልስ ነው።
(ለ) ከመሬት በላይ በ 5 ሜትር የሚደርስ ፍጥነት
የመጀመሪያው ሜካኒካል ኃይል (M E o ) = የመጨረሻው ሜካኒካል ኃይል (M E t )
ፒ ኢ = ኬ ኢ
200 = ½ mv 2
2(200) / 4 = v 2
100 = v 2
v = √100
v = 10 ሜ/ሰ
የሰውነት ፍጥነት ከመሬት በላይ 5 ሜትር ከፍታ ላይ 10 ሜ/ሰ ነው።
[አይአርፒ]
3. ማንጎ ከ2 ሜትር ከፍታ ላይ በነፃነት ከእረፍት ይወድቃል። በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ms –2 ነው ። የማንጎ ፍጥነት መሬት ላይ ሲወድቅ ይወስኑ።
የሚታወቅ፦
ቁመት (ሰ) = 2 ሜትር ሰከንድ
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ 2
የሚፈለግ ፡ የማንጎ ፍጥነት መሬት ላይ ሲወድቅ።
መፍትሔው
የመጀመሪያው ሜካኒካል ኃይል (M E o ) = የስበት ኃይል እምቅ ኃይል (P E )
M E = P E = mgh = m (10)(2) = 20 ሜትር
የመጨረሻው ሜካኒካል ኃይል (M E t ) = የኪነቲክ ኃይል (K E )
M E t = K E = ½ mv 2
የሜካኒካል ኢነርጂ ጥበቃ መርህ እንደሚገልጸው የመጀመሪያው ሜካኒካል ኢነርጂ = የመጨረሻው ሜካኒካል ኢነርጂ።
M E o = M E t
20 ሜትር = ½ mv 2
20 = ½ v 2
2(20) = v 2
40 = v 2
v = √40 = √(4)(10) = 2√10 ሜ/ ሰከንድ
[wpdm_package id='1166′]
- በሃይል የተከናወኑ ችግሮች እና መፍትሄዎች ስራ
- የሥራ-ኪነቲክ የኃይል ችግሮች እና መፍትሄዎች
- የሥራ-ሜካኒካል ኢነርጂ መርሆዎች ችግሮች እና መፍትሄዎች
- የስበት ኃይል ሊሆኑ የሚችሉ ችግሮች እና መፍትሄዎች
- የላስቲክ ስፕሪንግ ችግሮች እና መፍትሄዎች እምቅ ኃይል
- የኃይል ችግሮች እና መፍትሄዎች
- ለነፃ የመውደቅ እንቅስቃሴ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አጠቃቀም
- በነፃ ውድቀት እንቅስቃሴ ውስጥ ወደ ላይ እና ወደ ታች እንቅስቃሴን ለማንቀሳቀስ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አጠቃቀም
- በተጠማዘዘ ወለል ላይ ለሚንቀሳቀስ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አተገባበር
- በተዘዋዋሪ አውሮፕላን ላይ ለሚንቀሳቀስ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አጠቃቀም
- ለፕሮጀክቲል እንቅስቃሴ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አተገባበር
