Formula za zakon o očuvanju mehaničke energije, potencijalna energija opruge, jednostavne mašine

Primjeri pitanja i formula za zakon održanja mehaničke energije, potencijalnu energiju opruge, jednostavne mašine

Zakon održanja mehaničke energije

1. Objekt ima konstantnu mehaničku energiju, rastuću kinetičku energiju i opadajuću gravitacijsku potencijalnu energiju. Objekt je u stanju….

1. diam
2. pomakni se gore
3. pomakni se prema dolje
4. ubrzano kretanje prema gore

Diskusija
Što je veća kinetička energija, to je veća brzina objekta, a što je manja gravitacijska potencijalna energija, to je visina objekta iznad tla niža. To se dešava kada se objekt kreće s određene visine prema tlu.

Veza između brzine i kinetičke energije prikazana je formulom za kinetičku energiju:
EK = ½ mv²
Opis formule: EK = kinetička energija, m = masa, v = brzina

Veza između visine i gravitacione potencijalne energije prikazana je formulom za gravitacionu potencijalnu energiju:
EP = mgh
Opis formule: EP = gravitacijska potencijalna energija, m = masa, g = gravitacijsko ubrzanje, h = visina
Tačan odgovor je C.

Jednostavna mašina
2. Odnos dužine a i b na shematskom dijagramu jednostavne mašine je a : b = 1 : 2,2. Minimalna vrijednost sile F za podizanje tereta B težine 330 Njutna je… Njutna

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

Diskusija
Poznato je da:
Dužina a = krak za opterećenje (l_B) = 1
Dužina b = krak sile (l_F) = 2,2
Težinska sila (w) = 330 Njutna
Pitao/la: Sila poluge (F)
Odgovor:
Formula za mehaničku prednost jednostavne polužne mašine:
KM = š / F = l_F / l_B
Informacije:
KM = mehanička prednost, w = gravitacija, F = poluga, l_F = krak sile, l_B = krak za utovar
 
w / F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Njutna
Tačan odgovor je B.

3. Pogledajte sliku sa strane. Učenik pomiče predmet iz tačke A u tačku B silom F kao što je prikazano na slici. Ako se zanemari trenje između predmeta i ploče, onda je mehanička prednost aktivnosti….

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

Diskusija
Poznato je da:
Visina nagnute ravni (y) = 4 metra – 1 metar = 3 metra
Dužina ravne površine (x) = 4 metra
Pitao/la: Mehanička prednost (MC) nagnute ravni
Odgovor:
Izračunajte dužinu nagnute ravni koristeći Pitagorinu formulu:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 metara
Mehaničke prednosti nagnute ravni:
KM = R / y
KM = 5 metara / 3 metra
KM = 5/3
Tačan odgovor je B.

Potencijalna energija opruge

4. Arena za skokove u vodu koristi opružnu bazu koja osigurava potisak prema gore kako bi sportista započeo skok. Kada sportista skoči na nju silom od 500 N, opruga se skraćuje za 4 cm. Količina potencijalne energije koju opruga pruža za pokretanje sportiste je….

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

Diskusija
Poznato je da:
Sila (F) = 500 N
Promjena dužine opruge (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Pitao/la: Potencijalna energija opruge
Odgovor:
Prvo, izračunajte elastičnu konstantu opruge koristeći Hookeov zakon:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
Elastična potencijalna energija opruge je:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 Džula
Tačan odgovor je B.

Izvor pitanja:

Pitanja OSN za fiziku u osnovnoj školi