La fórmula de la llei de conservació de l'energia mecànica, energia potencial d'una molla, màquines simples

Exemples de preguntes i fórmules per a la llei de conservació de l'energia mecànica, l'energia potencial d'una molla i les màquines simples

Llei de conservació de l'energia mecànica

1. Un objecte té energia mecànica constant, energia cinètica creixent i energia potencial gravitatòria decreixent. L'objecte es troba en un estat de...

1. diam
2. pujar
3. moure cap avall
4. moviment cap amunt accelerat

Discussió
Com més gran sigui l'energia cinètica, com més gran sigui la velocitat de l'objecte, i com més petita sigui l'energia potencial gravitatòria, menor serà l'alçada de l'objecte sobre el terra. Això passa quan un objecte es mou des d'una certa alçada cap avall cap al terra.

La relació entre la velocitat i l'energia cinètica es mostra amb la fórmula de l'energia cinètica:
EK = ½ mV²
Descripció de la fórmula: EK = energia cinètica, m = massa, v = velocitat

La relació entre l'alçada i l'energia potencial gravitatòria es mostra amb la fórmula de l'energia potencial gravitatòria:
EP = mgh
Descripció de la fórmula: EP = energia potencial gravitatòria, m = massa, g = acceleració gravitatòria, h = alçada
La resposta correcta és C.

Màquina simple
2. La relació entre la longitud a i b en el diagrama esquemàtic d'una màquina simple és a: b = 1: 2,2. El valor mínim de la força F per aixecar la càrrega B que pesa 330 Newtons és... Newton.

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

Discussió
Se sap que:
Longitud a = braç de càrrega (l)_B) = 1
Longitud b = braç de força (l)_F) = 2,2
Força de pes (w) = 330 Newtons
Preguntat: Força de palanca (F)
Resposta:
La fórmula per a l'avantatge mecànic d'una màquina de palanca simple:
KM = a / F = llargada_F / l_B
Informació:
KM = avantatge mecànic, w = gravetat, F = palanca, l_F = braç de força, l_B = braç de càrrega
 
a / F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newtons
La resposta correcta és B.

3. Mireu la imatge del costat. Un estudiant mou un objecte del punt A al punt B amb una força F tal com es mostra a la imatge. Si s'ignora la fricció entre l'objecte i el tauler, l'avantatge mecànic de l'activitat és...

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

Discussió
Se sap que:
L'alçada del pla inclinat (y) = 4 metres – 1 metre = 3 metres
Longitud de la superfície plana (x) = 4 metres
Preguntat: Avantatge mecànic (MC) d'un pla inclinat
Resposta:
Calcula la longitud del pla inclinat utilitzant la fórmula pitagòrica:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 metres
Avantatges mecànics d'un pla inclinat:
KM = R / y
KM = 5 metres / 3 metres
KM = 5/3
La resposta correcta és B.

Energia potencial de la primavera

4. Una pista de salts utilitza una base accionada per una molla per proporcionar una empenta cap amunt perquè l'atleta iniciï el salt. Quan un atleta salta-hi a sobre amb una força de 500 N, la molla s'escurça 4 cm. La quantitat d'energia potencial proporcionada per la molla per impulsar l'atleta és...

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

Discussió
Se sap que:
Força (F) = 500 N
Canvi en la longitud de la molla (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Preguntat: Energia potencial de la primavera
Resposta:
Primer, calculeu la constant elàstica de la molla utilitzant la fórmula de la llei de Hooke:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
L'energia potencial elàstica de la molla és:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 Joules
La resposta correcta és B.

Font de la pregunta:

Preguntes OSN de física de secundària