İş və cazibə potensialı enerjisi ilə bağlı nümunə suallar

4 İş və cazibə potensial enerjisinə nümunələr

1. 1 kq kütləli bir cisim sərbəst düşmə 10 metr hündürlükdən yer səthinə qədər. Müəyyən edin:
(a) Cazibə qüvvəsinin cisim üzərində gördüyü iş
(b) Dəyişikliklər potensial enerji cazibə qüvvəsi
Cazibə qüvvəsinə görə sürətlənmə (g) = 10 m/s²
Müzakirə
Məlumdur :
Cismin kütləsi (m) = 1 kq
Hündürlük (h) = 10 metr
Cazibə qüvvəsinə görə sürətlənmə (g) = 10 m/s²
Cavab:
(a) Cazibə qüvvəsi ilə görülən iş
Bir cisim sərbəst şəkildə düşəndə, cismin hərəkət istiqaməti aşağıya doğru, cismə təsir edən cazibə qüvvəsinin istiqaməti isə (cismin çəkisi) də aşağıya doğru olur. Eyni istiqamətdə olduqları üçün cazibə qüvvələri üst-üstə düşür və ya 0 bucaq əmələ gətirir.^o obyektin hərəkət istiqaməti ilə. Cos 0 = 1 və 1-ə vurulan hər bir ədəd həmin ədədlə eynidir, ona görə də cos 0-un iş düsturuna daxil edilməsinə ehtiyac yoxdur.
İş düsturu W = Fs-dir, burada W = iş, F = qüvvə və s = yerdəyişmə. Bu problemə uyğunlaşdırılarsa, iş düsturu W = wh = mgh olaraq dəyişir, burada W = iş, w = cazibə qüvvəsi, h = cismin hündürlüyündəki dəyişiklik, m = cismin kütləsi, g = cazibə qüvvəsinə görə sürətlənmə.
Beləliklə, cazibə qüvvəsinin gördüyü iş:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Coul

(B) Qravitasiya potensial enerjisində dəyişiklik
Yer səviyyəsindən 10 metr yüksəklikdə cismin cazibə potensial enerjisi 100 Couldur. Aşağı doğru hərəkət etdikcə cismin hündürlüyü azalır və beləliklə, cazibə potensial enerjisi azalır. Cisim hündürlüyünün sıfır olduğu yer səviyyəsinə çatdıqda, cazibə potensial enerjisi sıfırdır. Buna görə də, cismin cazibə potensial enerjisi 100 Coul azalır.

2. 10 Nyuton ağırlığında olan cisim, meyl bucağı 30° olan hamar maili müstəvidədir.^oHipotenuzanın uzunluğu 2 metrdir. Hipotenuz boyunca sürüşərkən cismin üzərində cazibə qüvvəsinin gördüyü iş...
Müzakirə
Məlumdur :
Cazibə qüvvəsi (w) = 10 Nyuton
w_x = w sin xala = (10)(sin 30)^o) = (10)(0,5) = 5 Nyuton
Hipotenuzanın (lərin) uzunluğu = 2 metr
Cazibə qüvvəsinə görə sürətlənmə (g) = 10 m/s²
Sorğu : cazibə qüvvəsi ilə görülən iş
Cavab :
Bu problem iki üsulla həll edilə bilər.
Birinci yol :
İş düsturu W = Fs-dir. Bu məsələyə uyğunlaşdırılarsa, iş düsturu W = w olaraq dəyişir._x s. Beləliklə, cazibə qüvvəsinin gördüyü iş W = w-dir._x s = (5)(2) = 10 Coul.
İkinci yol :
Cazibə qüvvəsi kimi mühafizəkar qüvvənin gördüyü iş cismin keçdiyi yoldan deyil, hündürlükdəki dəyişiklikdən asılıdır. Buna görə də, cazibə qüvvəsinin gördüyü işi hesablamaq üçün əvvəlcə cismin hündürlüyünü hesablayın.
Günah 30^o = şaquli tərəf / hipotenuz
0,5 = perpendikulyar tərəf / 2
Şaquli tərəf = (0,5)(2)
Şaquli tərəf = 1 metr
Obyektin hündürlüyü 1 metrdir.
Cisim aşağıya doğru hərəkət etdikdə cazibə qüvvəsinin gördüyü iş W = wh = (10)(1) = 10 Couldur.

3. 50 kq kütləli bir cismi qaldırmaq üçün 5000 Coul enerji sərf olunur. Cisim... g = 10 m/s hündürlüyə qalxacaq.²
A. 5 m
B. 10 m
C. 12 m
D. 15 m
Şərq 20 m
Müzakirə:
Məlumdur :
EP cazibə qüvvəsi = 5000 Coul, m = 50 kq, g = 10 m/s².
Sorğu :
h ?
Cavab :
EP = mqh
5000 = (50)(10)(saat)
5000 = 500 saat
h = 5000 / 500 = 10 metr
Düzgün cavab B-dir.

4. 2 kq kütləli cisim yerdən 5 metr hündürlükdədir. Cazibə qüvvəsinə görə sürətlənmə = 10 m/s²Bir cismi yer səthindən 15 metr yüksəkliyə qaldırmaq üçün tələb olunan səy...
A. 100 Joule
B. 200 Joule
C. 300 Coul
D. 400 Joule
E. 500 Joule
Müzakirə:
Məlumdur :
m = 2 kq, h₁ = 5 metr, saat₂ = 15 metr, g = 10 m/s²
Sorğu :
W ?
Cavab :
İş (W) = cazibə potensial enerjisindəki dəyişiklik (EP)₂ – EP₁).
W = EP₂ – EP₁
W = mqh₂ – mqh₁
W = mq (h)₂ - h₁)
W = (2)(10)(15-5) = (2)(10)(10) = 200 Coul.
Düzgün cavab B-dir.