Gravitaciona potencijalna energija – problemi i rješenja

1. Tijelo mase 1 kg pada slobodnim padom iz mirovanja, s visine od 10 m.

Odredite:

(a) Rad koji vrši sila gravitacije

(b) Promjena gravitacione potencijalne energije

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Poznato:

Masa (m) = 1 kg

Visina (v) = 10 m

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Težina (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 N

Rešenje:

(a) Rad koji vrši sila gravitacije

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 Džula

(b) Promjena gravitacione potencijalne energije

Promjena gravitacijske potencijalne energije jednaka je radu koji izvrši gravitacija.

Δ EP = 100 Džula

[irp]

2. Predmet mase 10 N klizi niz glatku nagnutu ravninu duž 2 metra. Odredite rad koji izvrši sila težine!

Poznato:

težina (w) = 10 N

w _x = w sin θ = (10)(sin 30 ^o ) = (10)(0.5) = 5 N

d = 2 m

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Traži se: rad koji vrši sila težine

Rešenje:

Š = Š d = š _x d = (5)(2) = 10 Džula

Alternativno rješenje:

Sin 30 ^o = h / d

0.5 = h / 2

h = (0.5)(2)

h = 1m

Rad koji vrši sila težine;

W = F d = wh = (10 N)(1 m) = 10 N m = 10 Džula

[irp]

3. Predmet mase 1,500 grama na visini od 20 metara iznad tla , pada slobodnim padom na tlo. Kolika je gravitacijska potencijalna energija predmeta? Ubrzanje usljed gravitacije je 10 m/ ^s².

Poznato:

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Masa (m) = 1500 grama = 1500/1000 kilograma = 1.5 kilograma

Visina (v) = 20 metara

Traži se: Gravitacijska potencijalna energija

Rešenje:

PE = mgh = (1.5 kg)(10 m/s² ⁾ (20 m) = 300 kg m² ^/ s² ⁼ 300 Džula

4. Na osnovu donje slike, ako je masa objekta 1 2 kg, a masa objekta 2 4 kg, poređenje potencijalne energije objekta 1 i objekta 2 je …..

Poznato:

Masa objekta 1 (m₁) = 2 kilograma

Masa objekta 2 (m² ₎ = 4 kilograma

Visina 1 (h ₁ ) = 12 metara

Visina 2 (h ₂ ) = 9 metara

Traži se: Poređenje potencijalne energije objekta 1 i objekta 2

Rešenje:

PE = mgh

m = masa (njena međunarodna jedinica je kilogram, skraćeno kg)

g = ubrzanje usljed gravitacije (međunarodna jedinica je metar po sekundi na kvadrat, skraćeno m/ ^s² )

h = visina (njena međunarodna jedinica je metar, skraćeno m)

PE = gravitacijska potencijalna energija (njena međunarodna jedinica je kg m² ^/ s² ^ili Džul)

Gravitacijska potencijalna energija objekta 1:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2)(g)(12) = 24 g

Gravitacijska potencijalna energija objekta 2:

EP ₂ = m ₂ gh ₂ = (4)(g)(9) = 36 g

Poređenje potencijalne energije objekta 1 i objekta 2:

PE ₁ : PE ₂

24 g : 36 g

24: 36

24/12 : 36/12

2: 3

[wpdm_package id='1175′]

1. Problemi i rješenja rada sile
2. Problemi i rješenja radne kinetičke energije
3. Problemi i rješenja principa rada i mehaničke energije
4. Problemi i rješenja gravitacione potencijalne energije
5. Problemi i rješenja potencijalne energije elastičnih opruga
6. Problemi s napajanjem i rješenja
7. Primjena zakona o očuvanju mehaničke energije za kretanje slobodnog pada
8. Primjena očuvanja mehaničke energije za kretanje gore i dolje pri slobodnom padu
9. Primjena zakona očuvanja mehaničke energije za kretanje po zakrivljenoj površini
10. Primjena zakona o očuvanju mehaničke energije za kretanje po nagnutoj ravni
11. Primjena zakona očuvanja mehaničke energije za kretanje projektila