Primjer pitanja o elastičnosti

21 primjer pitanja o elastičnosti

Povećanje dužine

1. Jednoličan (homogen) štap dužine L, kada se povuče silom F, povećava se u dužini za ∆L.

Tako da povećanje dužine postane 4 ΔL, veličina zatezne sile je...

A. 1/4 F

B. 1/2 F

C. 2 F

D. 4 F

I. 16 F

Diskusija

Poznato je da:

Zatezna sila 1 (F₁) = F

Povećanje dužine 1 (∆L₁) = ∆L

Povećanje dužine 2 (∆L₂) = 4 ΔL

Pitao/la: Zatezna sila 2 (F₂)

Odgovor:

Pravna formula Hooke :

k = F / ΔL

Opis: k = elastična konstanta, F = zatezna sila, ΔL = povećanje dužine

Korištene šipke su iste tako da je elastična konstanta (k) ista.

k₁ = k₂

F₁ / ΔL₁ =F₂ / ΔL₂

F / ΔL = F₂ / 4ΔL

F / 1 = F₂ / 4

F = F₂ / 4

F₂ = 4F

Tačan odgovor je D.

2. Tri identične opruge, svaka s konstantom opruge od 200 N/m, raspoređene su kao što je prikazano. Kada se primijeni opterećenje od 100 grama (gravitacijsko ubrzanje g = 10 m/s), povećanje dužine sklopa opruge je...

A. x = 0,50 cm

B. x = 0,75 cm

C. x = 0,85 cm

D. x = 1,00 cm

E. x = 1,50 cm

Diskusija

Poznato je :

Masa tereta (m) = 100 grama = 0,1 kg

k₁ = k₂ = k₃ = 200 N/m

w = mg = (0,1 kg)(10 m/s²) = 1 kg m/s² = 1 Njutna

Pitao Povećanje ukupne dužine opruge ?

Jawab :

Određivanje konstante zamjenske opruge

Proljeće 2 (k₂) i opruga 3 (k₃) raspoređenih paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge je:

k_p = k₂ +k₃ = 200 + 200 = 400 Nm^-1

Proljeće 1 (k₁) i paralelne zamjenske opruge (k_P) raspoređeni u seriju. Ekvivalentna konstanta opruge je:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k₁ = 1/400 + 1/200 = 1/400 + 2/400 = 3/400

k_s = 400/3 Nm^-1

Ekvivalentna konstanta opruge za serijsko-paralelni raspored opruga je 400/3 Nm^-1

Određivanje povećanja dužine opruge

Formula Hookeovog zakona:

= F / k = w / k

Povećanje dužine opruge je:

= sedmica / tjedan

= 1 : 400/3 = 1 x 3/400 = 3/400 = 0,0075 metara = 0,75 cm

Tačan odgovor je B.

Konstanta opruge

3. U eksperimentu o elastičnosti opruge, dobijeni su podaci prikazani u donjoj tabeli. Može se zaključiti da je vrijednost konstante opruge...

A. 1.002 N/m

B. 1.201 N/m

C. 1.225 N/m

D. 1.245 N/m

E. 1.250 N/m

Diskusija

Formula Hookeovog zakona:

k = F / Δx

Konstanta opruge:

k = 0,98/0,0008 = 1,96/0,0016 = 2,94/0,0024 = 3,92/0,0032 = 1.225 N/m

Tačan odgovor je C.

4. Tri opruge su raspoređene kao što je prikazano na sljedećoj slici. Ako je konstanta opruge k₁ = k₂ = 3 Nm^-1 i k³ = 6 Nm^-1, konstanta opružne strukture je…..

A. 1 Nm^-1

B. 3 Nm^-1

C. 7,5 Nm^-1

D. 12 Nm^-1

E. 15 Nm^-1

Diskusija

Poznato je da:

Konstanta opruge 1 (k₁) = konstanta opruge 2 (k₂) = 3 Nm^-1

Konstanta opruge 3 (k₃) = 6 Nm^-1

Pitao/la: konstanta opruge (k)

Odgovor:

Proljeće 1 (k₁) i opruga 2 (k₂) raspoređenih paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge je:

k_p = k₁ +k₂ = 3 + 3 = 6 Nm^-1

Paralelna zamjenska opruga (k_P) i opruga 3 (k₃ ) raspoređenih u seriju. Ekvivalentna konstanta opruge je:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k ₃ = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6

k_s = 6/2 = 3 Nm^-1

Ekvivalentna konstanta opruge za gore navedeni serijsko-paralelni raspored opruga je 3 Nm^-1

Tačan odgovor je B.

5. Opruga dužine L se uzastopno povlači opterećenjem w, a dobijeni podaci su prikazani u sljedećoj tabeli. Na osnovu podataka iz tabele, može se zaključiti da je veličina konstante opruge….

A. 300 Nm^-1

B. 500 Nm^-1

C. 600 Nm^-1

D. 800 Nm^-1

E. 1000 Nm^-1

Diskusija

Formula Hookeovog zakona:

k = F /

Konstanta opruge:

k = 10/0,02 = 20/0,04 = 30/0,06 = 40/0,08 = 500 Nm^-1

Tačan odgovor je B.

6. Podaci u sljedećoj eksperimentalnoj tabeli su rezultati eksperimenta vezanog za elastičnost objekata. U eksperimentu je korištena guma unutrašnje gume motocikla. (g = 10 m/s²). Na osnovu gornje tabele, može se zaključiti da guma ima elastičnu konstantu od….

A. 122 N/m

B. 96 N/m

C. 69 N/m

D. 56 N/m

E. 40 N/m

Diskusija

Formula Hookeov zakon :

k = F / = w / = mg /

Opis: k = konstanta elastičnosti, w = gravitacija, m = masa, g = ubrzanje usljed gravitacije, = povećanje dužine gume

Konstanta opruge:

k = 2/0,05 = 4/0,1 = 6/0,15 = 8/0,20 = 10/0,25 = 40 N/m

Tačan odgovor je E.

7 TRebra opruge su raspoređena kao što je prikazano na sljedećoj slici. Ako je konstanta opruge K₁ = 4K, tada je vrijednost konstante opruge ….

A. 3/4K

B. 3K/4

C. 4K/3

D. 3K

E. 4K

Diskusija

Dvije opruge postavljene paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge dvije opruge postavljene paralelno je:

k_p = K + K = 2K

Dvije opruge su serijski poredane. Ekvivalentna konstanta opruge dvije opruge poredane serijski je:

1 / k_s = 1/k_p + 1/K₁ = 1/2K + 1/4K = 2/4K + 1/4K = 3/4K

k_s = 4K/3

Ekvivalentna konstanta opruge za gore navedeni raspored opruga je 4K/3

Tačan odgovor je C.

8. Gumena traka dužine L je obješena s teretom na takav način da dobijeni podaci budu kao u tabeli. Na osnovu tabele može se zaključiti da je veličina konstante opruge….

A. 250 Nm^—1

B. 360 Nm^—1

C. 400 Nm^—1

D. 450 Nm^—1

E. 480 Nm^—1

Diskusija

Formula Hookeovog zakona:

k = F /

Konstanta opruge:

k = 2/0,0050 = 3/0,0075 = 4/0,01 = 400 Nm^-1

Tačan odgovor je C.

9. Razmotrite eksperimentalne podatke za pet tipova gumenih guma A, B, C, D i E, koje se povlače silom F, povećavajući njihovu dužinu. Gumena guma s najmanjom konstantom opruge je…

Diskusija

Formula Hookeovog zakona:

k = F / Δx

Opis: k = elastična konstanta, F = sila, Δx = povećanje dužine gume

Konstanta elastičnosti gume:

k_A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m

k_B = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m

k_C = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m

k_D = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m

k_E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m

Tačan odgovor je E.

10. Iz eksperimenta određivanja elastičnosti gume korištenjem gumenih guma, dobijeni su podaci kao u sljedećoj tabeli. Može se zaključiti da je najveća konstantna vrijednost eksperiment….

Diskusija

Formula Hookeovog zakona:

k = F / Δx

Konstanta opruge:

k_A = 7/0,035 = 200 Nm^-1

k_B = 8/0,025 = 320 Nm^-1

k_C = 6/0,020 = 300 Nm^-1

k_D = 9/0,045 = 200 Nm^-1

k_E = 10/0,033 = 303 Nm^-1

Najveća elastična konstanta je 320 Nm^-1.

Tačan odgovor je B.

11. Grafik ispod prikazuje odnos između promjene opterećenja (ΔF) i povećanja dužine (ΔX), pri čemu grafik prikazuje najmanju vrijednost elastične konstante...

Diskusija

Hookeova formula zakona

k = F / Δx

Informacije:

Δx = povećanje dužine, F = sila, k = elastična konstanta

Konstanta elastičnosti

k_A = F / Δx = 1 / 8 = 0,125

k_B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7

k_C = F / Δx = 6 / 6 = 1

k_D = F / Δx = 3 / 5 = 0,6

k_E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5

Tačan odgovor je A.

12. Pogledajte grafik odnosa između sile (F) i povećanja dužine (ΔX) ispod! Koji ima najveću elastičnu konstantu?

Diskusija

Konstanta elastičnosti

k_A = F / Δx = 50 / 10 = 5

k_B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500

k_C = F / Δx = 5 / 0,1 = 50

k_D = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000

k_E = F / Δx = 500 / 10 = 50

Tačan odgovor je D.

Potencijalna energija opruge

13. Grafikon (Fx) prikazuje odnos između sile i povećanja dužine opruge. Potencijalna energija opruge na osnovu gornjeg grafikona je...

A. 20 džula

B. 16 džula

C. 3,2 džula

D. 1,6 džula

E. 1,2 džula

Diskusija

Poznato je da:

F = 40N

x = 0,08 metara

Pitao/la: Potencijalna energija opruge

Odgovor:

Konstanta opruge:

k = F / Δx = 40/0,08 = 500 N/m

Potencijalna energija opruge:

EP = 1/2 kx² = 1/2 (500)(0,08) = (250)(0,08) = 20 džula

Tačan odgovor je A.

14. Opruga je opterećena opterećenjem od 2 kg kao što je prikazano na sljedećoj slici. Ako se dužina opruge poveća za 5 cm, a ubrzanje usljed gravitacije iznosi 10 m/s,^-2, tada je elastična potencijalna energija opruge...

A. 4,0 J

B. 3,0 J

Oko 2,5 J

D. 1,0 J

E. 0,5 J

Poznato je :

Povećanje dužine (Δx) = 5 cm = 0,05 metara

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/s²

Masa tereta (m) = 2 kg

Težina tereta (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Pitao Potencijalna energija gume?

Poznato je :

Povećanje dužine (Δx) = 5 cm = 0,05 metara

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/s²

Masa tereta (m) = 2 kg

Težina tereta (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton

Pitao Potencijalna energija gume?

15. Da bi se opruga istegnula za 5 cm, potrebna je sila od 20 N. Potencijalna energija opruge pri istezanju za 10 cm je…

A. 2 Džula

B. 4 džula

C. 20 Džula

D. 50 Džula

E. 100 Džula

Diskusija

Poznato je :

Povećanje dužine (Δx) = 5 cm = 0,05 metara

Sila (F) = 20 Njutna

Pitao EP opruge kada se opruga istegne 10 cm?

Jawab :

Konstanta opruge:

k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m

Potencijalna energija opruge kada je Δx = 10 cm = 0,1 metara:

EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)

EP = 2 Džula

Tačan odgovor je A.

Težina tereta

16. 

A. 6 N

B. 12 N

C. 30 N

D. 45 N

I. 60 S

Četiri identične opruge imaju elastičnu konstantu od 800 Nm.^-1, raspoređeni serijski-paralelno (vidi sliku). Viseći teret w uzrokuje povećanje ukupne dužine opružnog sistema za 5 cm. Težina tereta w je...

Diskusija

Poznato je :

k₁ = k₂ = k₃ = k₄ = 800 Nm^-1

= 5 cm = 0,05 m

Pitao težina tereta (w) ?

Jawab :

Određivanje konstante zamjenske opruge

Proljeće 1 (k₁), opruga 2 (k₂) i opruga 3 (k₃) raspoređenih paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge je:

k_p = k₁ +k₂ +k₃ = 800 + 800 + 800 = 2400 Nm^-1

Paralelna zamjenska opruga (k_P) i opruga 4 (k₄) raspoređeni u seriju. Ekvivalentna konstanta opruge je:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k₄ = 1/2400 + 1/800 = 1/2400 + 3/2400 = 4/2400

k_s = 2400/4 = 600 Nm^-1

Ekvivalentna konstanta opruge za gore navedeni serijsko-paralelni raspored opruga je 600 Nm^-1

Određivanje težine tereta

Formula Hookeovog zakona:

F=k ili w = k

Težina tereta je:

w = (600 Nm^-1)(0,05 m) = 30 Njutna

Težina opterećenja je 30 Njutna.

Tačan odgovor je C.

17. Četiri identične opruge, svaka s elastičnom konstantom od 1600 N/m, raspoređene su serijski i paralelno (vidi sliku). Ovješeni teret w uzrokuje ukupno povećanje dužine opružnog sistema od 5 cm. Težina tereta w je….

A. 60 N

B. 120 N

C. 300 N

D. 450 N

I. 600 S

Diskusija

Poznato je :

k₁ = k₂ = k₃ = k₄ = 1600 Nm^-1

= 5 cm = 0,05 m

Pitao težina tereta (w) ?

Jawab :

Određivanje konstante zamjenske opruge

Proljeće 1 (k₁), opruga 2 (k₂) i opruga 3 (k₃) raspoređenih paralelno. Ekvivalentna konstanta opruge je:

k_P = k₁ +k₂ +k₃ = 1600 + 1600 + 1600 = 4800 Nm^-1

Paralelna zamjenska opruga (k_P) i opruga 4 (k₄) raspoređeni u seriju. Ekvivalentna konstanta opruge je:

1 / k_s = 1/k_p + 1/k₄ = 1/4800 + 1/1600 = 1/4800 + 3/4800 = 4/4800

k_s = 4800/4 = 1200 Nm^-1

Ekvivalentna konstanta opruge za serijsko-paralelni raspored opruga je 1200 Nm^-1

Određivanje težine tereta

Formula Hookeovog zakona:

F=k ili w = k

Težina tereta je:

w = (1200 Nm^-1)(0,05 m) = 60 Njutna

Težina opterećenja je 60 Njutna.

Tačan odgovor je A.

Elastično i plastično

18. Pogledajte grafik odnosa između sile ΔF i povećanja dužine Δx na opruzi ispod!

Na osnovu grafikona, opruga će ostati elastična pri zateznoj sili od….

A. 0 do 4 N

B. 0 do 8 N

C. 0 do 12 N

D. 8 N do 12 N

I. 8 N do 16 N

Diskusija

Opruga će ostati elastična ako na nju i dalje važi Hookeov zakon. Matematički, Hookeov zakon se izražava formulom:

k = ΔF / Δx

Opis formule:

k = elastična konstanta, ΔF = sila, Δx = dužina opruge

Hookeov zakon kaže da je odnos promjene sile (ΔF) i promjene dužine (Δx) opruge uvijek konstantan. Ako se vrijednost k promijeni, Hookeov zakon više ne važi za oprugu i to ukazuje na to da opruga više nije elastična.

Posmatrajte gornji grafikon i shvatite sljedeće izračune.

k₁ = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2

k₂ = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2

k₃ = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7

Konstanta opruge (k) je konstantna do zatezne sile od 8 Newtona. Stoga će opruga ostati elastična pri zateznim silama od 0 do 8 Newtona.

Tačan odgovor je B.

19. Sljedeći grafikon prikazuje odnos između povećanja dužine Δx i sile ΔF gumene trake koja se povlači silom. Na osnovu grafikona, guma će promijeniti svoja plastična svojstva kada na nju djeluje sila...

A. 0 do 2 N

B. 0 do 4 N

C. 2 N do 6 N

D. 4 N do 8 N

I. 6 N do 8 N

Diskusija

Guma će ostati elastična sve dok konstanta elastičnosti ostaje konstantna. Ako se konstanta elastičnosti počne mijenjati, guma počinje prelaziti iz elastične u plastičnu formu. Elastična znači da se nakon uklanjanja sile zatezanja guma vraća u svoj prvobitni oblik. Suprotno tome, plastična znači da se nakon uklanjanja sile zatezanja guma ne vraća u svoj prvobitni oblik.

Posmatrajte gornji grafikon i shvatite sljedeće izračune:

k₁ = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1

k₂ = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1

k₃ = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1

k₄ = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87

k₄ = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6

Guma će promijeniti svoju plastičnost kada se na nju primijeni sila od 6 do 8 Newtona. Ako je sila veća od 8 Newtona, guma će pući.

20. Pogledajte grafik odnosa između sile ΔF i povećanja dužine Δx na opruzi ispod!
Na osnovu grafikona, opruga će ostati elastična pri zateznoj sili od….

A. 0 do 4 N
B. 0 do 8 N
C. 0 do 12 N
D. 8 N do 12 N
I. 8 N do 16 N

Diskusija
Opruga će ostati elastična ako na nju i dalje važi Hookeov zakon. Matematički, Hookeov zakon se izražava formulom:
k = ΔF / Δx
Opis formule:
k = elastična konstanta, ΔF = sila, Δx = dužina opruge

Hookeov zakon kaže da je odnos promjene sile (ΔF) i promjene dužine (Δx) opruge uvijek konstantan. Ako se vrijednost k promijeni, Hookeov zakon više ne važi za oprugu i to ukazuje na to da opruga više nije elastična.

Posmatrajte gornji grafikon i shvatite sljedeće izračune.
k₁ = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2
k₂ = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2
k₃ = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7

Konstanta opruge (k) je konstantna do zatezne sile od 8 Newtona. Stoga će opruga ostati elastična pri zateznim silama od 0 do 8 Newtona.
Tačan odgovor je B.

21. Sljedeći grafikon prikazuje odnos između povećanja dužine Δx i sile ΔF gumene trake koja se povlači silom. Na osnovu grafikona, guma će promijeniti svoja plastična svojstva kada na nju djeluje sila...

A. 0 do 2 N
B. 0 do 4 N
C. 2 N do 6 N
D. 4 N do 8 N
I. 6 N do 8 N

Diskusija
Guma će ostati elastična sve dok konstanta elastičnosti ostaje konstantna. Ako se konstanta elastičnosti počne mijenjati, guma počinje prelaziti iz elastične u plastičnu formu. Elastična znači da se nakon uklanjanja sile zatezanja guma vraća u svoj prvobitni oblik. Suprotno tome, plastična znači da se nakon uklanjanja sile zatezanja guma ne vraća u svoj prvobitni oblik.

Posmatrajte gornji grafikon i shvatite sljedeće izračune:
k₁ = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1
k₂ = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1
k₃ = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1
k₄ = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87
k₅ = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6

Guma će promijeniti svoju plastičnost kada se na nju primijeni sila od 6 do 8 Newtona. Ako je sila veća od 8 Newtona, guma će pući.

Tačan odgovor je E.

Konstanta elastičnosti

22. Posmatrajte eksperimentalne podatke pet tipova gumenih guma A, B, C, D i E koje se povlače silom F tako da se njihova dužina povećava. Gumena guma s najmanjom konstantom opruge je…
Diskusija

Hookeova formula zakona :
k = F / Δx
Opis: k = konstanta elastičnosti, F = gaya, Δx = povećanje dužine gume
Konstanta elastičnosti gume:
k_A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m
k_B = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m
k_C = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m
k_D = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m
k_E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m
Tačan odgovor je E.

23. Iz eksperimenta određivanja elastičnosti gume korištenjem gumenih guma, dobijeni su podaci kao u sljedećoj tabeli. Može se zaključiti da je najveća konstantna vrijednost eksperiment….
Diskusija
Formula Hookeovog zakona:
k = F / Δx
Konstanta opruge:
k_A = 7/0,035 = 200 Nm^-1
k_B = 8/0,025 = 320 Nm^-1
k_C = 6/0,020 = 300 Nm^-1
k_D = 9/0,045 = 200 Nm^-1
k_E = 10/0,033 = 303 Nm^-1
Najveća elastična konstanta je 320 Nm^-1.
Tačan odgovor je B.

Izvor pitanja:

Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za srednju školu/srednju stručnu školu