1. 2-ኪ.ግ ክብደት ከስፕሪንግ ጋር ተያይዟል። የጸደይ ርዝመት 4 ሴ.ሜ ከሆነ፣ የላስቲክ ስፕሪንግ እምቅ ኃይልን ይወስኑ ። በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት 10 ሜ/ሰ 2 ነው ።
የሚታወቅ፦
ክብደት (ሜ) = 2 ኪ.ግ.
በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠር ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ 2
ክብደት (w) = mg = (2)(10) = 20 N
ማራዘም (x) = 4 ሴሜ = 0.04 ሜትር
ተፈላጊ ፡ የላስቲክ ስፕሪንግ እምቅ ኃይል
መፍትሔው
የሁክ ህግ ፎርሙላ
ረ = ኪ.ሜ.
F = ኃይል፣ k = የጸደይ ቋሚ፣ x = የጸደይ ርዝመት ለውጥ
የጸደይ ቋሚ፡
ኪ = ወ / x = 20 / 0.04 = 500 N/m
የላስቲክ ስፕሪንግ እምቅ ኃይል፡
PE = ½ ኪክስ 2 = ½ (500) (0.04) 2 = (250) (0.0016) = 0.4 ጁል
አማራጭ መፍትሔ፡
PE = ½ kx 2 = ½ (ወ / x) x 2 = ½ wx = ½ mgx
w = ክብደት፣ m = ክብደት፣ x = የጸደይ ርዝመት ለውጥ
PE = ½ (2) (10) (0.04) = (10) (0.04) = 0.4 ጁልስ።
[አይአርፒ]
2. በ F = 50 N ኃይል የተዘረጋው የጸደይ ርዝመት 10 ሴ.ሜ ነው። የጸደይ ርዝመት 12 ሴ.ሜ ከሆነ የላስቲክ ስፕሪንግ አቅም ምን ያህል ነው?
የሚታወቅ፦
ማራዘም (x) = 10 ሴሜ = 0.1 ሜትር
ኃይል (F) = 50 N
የሚፈለግ ፡ የላስቲክ ስፕሪንግ እምቅ ኃይል
መፍትሔው
የጸደይ ቋሚ፡
k = F / x = 50 / 0.1 = 500 N/m
የጸደይ ርዝመት 12 ሴ.ሜ ከሆነ የላስቲክ ስፕሪንግ እምቅ ኃይል።
PE = ½ ኪክስ 2 = ½ (500) (0.12) 2 = (250) (0.0144) = 3.6 ጁልስ።
[አይአርፒ]
3. ከታች ባለው ስእል ላይ የሚታየው የF እና x ግራፍ። የጸደይ ርዝመት 10 ሴ.ሜ ከሆነ የላስቲክ ስፕሪንግ እምቅ ኃይል ምንድነው?
የሚታወቅ፦
ኃይል (F) = 5 N
የጸደይ (x) ማራዘም = 2 ሴ.ሜ = 0.02 ሜትር
የሚፈለግ ፡ የጸደይ ርዝመት 0.1 ሜትር ከሆነ የላስቲክ ስፕሪንግ እምቅ ኃይል።
መፍትሔው
የጸደይ ቋሚ፡
k = F / x = 5 / 0.02 = 250 N/m
የጸደይ ርዝመት 0.1 ሜትር ከሆነ የላስቲክ ስፕሪንግ እምቅ ኃይል፡
PE = ½ ኪክስ 2 = ½ (250) (0.1) 2 = (125) (0.01) = 1.25 ጁልስ።
4. አንድ አትሌት 500 N ክብደት ባለው የስፕሪንግ መሳሪያ ላይ ይዘላል፣ ስፕሪንግ 4 ሴ.ሜ ያሳጥራል። አትሌቱን ለማስገደድ የሚችለውን የኃይል መጠን ይወስኑ ።
ሀ. 20 ጁልስ
ቢ. 10 ጁልስ
ሲ. 5 ጁልስ
መ. 2 ጁልስ
የሚታወቅ፦
ኃይል (F) = 500 N
የጸደይ ርዝመት ለውጥ (Δx) = 4 ሴሜ = 0.04 ሜትር
የሚፈለግ ፡ የጸደይ እምቅ ኃይል
መፍትሔው
የሑክ ህግን እኩልታ በመጠቀም የጸደይ የመለጠጥ ቋሚን አስላ፡
k = F / Δx = 500 N / 0.04 m = 12500 N/m
የጸደይ የመለጠጥ አቅም ኃይል፡
PE = ½ ኪ Δx 2 = ½ (12500) (0.04) 2 = (6250) (0.0016)
ፒኢ = 10 ጁል
ትክክለኛው መልስ ለ ነው።
5. 500 ግራም ክብደት ያለው ስፕሪንግ ሲሰቀል ፣ ርዝመቱ በ5 ሴ.ሜ ይጨምራል። ቋሚውን እና እምቅ ጉልበቱን ይወስኑ ።
የሚታወቅ፦
የነገሩ ክብደት (ሜ) = 500 ግራም = (500/1000) ኪ.ግ = 5/10 ኪ.ግ = 0.5 ኪ.ግ
ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ 2
የነገር ክብደት (w) = mg = (0.5 ኪ.ግ)(10 ሜ/ሰ 2 ) = 5 ኪ.ግ ሜ/ሰ 2 = 5 ኒውተን
የጸደይ ርዝመት ለውጥ (Δx) = 5 ሴሜ = 0.05 ሜትር
የሚፈለግ ፡ የጸደይ ቋሚ (k) እና እምቅ ኃይል (PE)
መፍትሔው
በመጀመሪያ፣ የጸደይ ቋሚውን የሁክን ህግ እኩልታ በመጠቀም አስላ፡
k = w / Δx = 5 N / 0.05 m = 100 N/m
የጸደይ እምቅ የመለጠጥ ችሎታ፡
PE = ½ ኪ Δx 2 = ½ (100) (0.05) 2 = (50) (0.0025)
ፒኢ = 0.125 ጁል
[wpdm_package id='1179′]
- 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
- በኩርባ ቦታዎች ላይ ለሚንቀሳቀሱ እንቅስቃሴዎች የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አጠቃቀም
- በተዘበራረቀ አውሮፕላን ላይ ለሚንቀሳቀስ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አጠቃቀም
- ለፕሮጀክቲል እንቅስቃሴ የሜካኒካል ኃይል ጥበቃ አተገባበር
