Mga pananglitan sa mga pangutana bahin sa Enerhiya sa Mekanika

6 ka Ehemplo sa mga Pangutana Bahin sa Enerhiya sa Mekanika

Teorama sa mekanikal nga trabaho-enerhiya

1. Hatagi'g pagtagad ang hulagway pagbalhin bloke sama sa mosunod! Hunahunaa nga g = 10 m/s²Kon ang koepisyent sa kinetic friction tali sa bloke ug sa salog μk = 0,5, nan ang bili sa pagbalhin (s) sa butang mao ang ….

A. 5,00 m

B. 4,25 m

C. 3,00 m

D. 2,50 m

Sidlakan 2,00 m

Panaghisgot

Nailhan kini :

Koepisyent sa kinetic friction (μk) = 0,5

Misa sa bloke (m) = 4 kg

Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s²

Timbang sa bloke (w) = mg = (4)(10) = 40 Newton

Kon ang bloke naa sa patag nga nawong, nan ang normal nga puwersa (N) = gibug-aton (w) = 40 Newtons.

Inisyal nga katulin (v)₁) = 5 m/s

Katapusang katulin (v)₂) = 0 m/s

Nangutana : pagbalhin sa butang/mga butang?

tubag :

Ang teorama sa trabaho-enerhiya sa makina nag-ingon nga ang trabaho (W) nga gihimo sa usa ka dili-konserbatibo nga puwersa katumbas sa pagbag-o sa enerhiya sa makina sa butang o sa katapusang enerhiya sa makina (EM).₂) – inisyal nga mekanikal nga enerhiya (EM)₁Ang kinetic friction usa ka dili-konserbatibo nga puwersa ug ang bugtong dili-konserbatibo nga puwersa nga naglihok sa bloke mao ang kinetic friction.

W= ΔEM

f_k s = EM₂ – EM₁

Trabaho nga gihimo sa kinetic friction:

W = f_k s = (μk)(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 segundos

Mga pagbag-o sa mekanikal nga enerhiya:

ΔEM = EM₂ – EM₁ = (EK + EP)₂ – (EK + EP)₁

Ang mga butang naglihok sa patag nga nawong ug dili makasinati og mga pagbag-o sa gitas-on (Δh = 0) busa walay pagbag-o sa gravitational potential energy (ΔEP = EP₂ – EP₁ = 0). Busa ang pagbag-o sa mekanikal nga enerhiya naglambigit lamang sa pagbag-o sa kinetic nga enerhiya.

ΔEM = EK₂ – EK₁ = ½ mv₂² – ½ mv₁² = ½ m (v₂² -v₁²)

ΔEM = ½ (4)(0² - 5²) = (2)(25) = 50

Ang paglihok sa bloke mao ang:

W= ΔEM

20 segundos = 50

s = 50 / 20 = 2,5 metros

Ang saktong tubag kay D.

Balaod sa konserbasyon sa mekanikal nga enerhiya

2. Ang mga butang A ug B adunay parehas nga masa. Ang butang A mahulog gikan sa gitas-on nga h metros ug ang butang B mahulog gikan sa 2h metros. Kon ang A moigo sa yuta sa gikusgon nga vm/s, nan ang butang B moigo sa yuta nga adunay kinetic energy nga….

A. 2 mv²

B. mv²

C. 3/4 mv²

D. 1/2 mv²

E. 1/4 mv²

Panaghisgot

Ang katapusang tulin sa butang B nga gawasnon nga nahulog gikan sa gitas-on nga 2h mao ang:

v² = 2 g (2h) = 4 gh

Ang kinetic energy sa butang B mao ang:

EK_B = ½ mv² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– Ekwasyon 1

Ang inisyal nga mekanikal nga enerhiya sa butang B kay gravitational potential energy = mg h. Ang katapusang mekanikal nga enerhiya sa butang B kay kinetic energy = ½ mv².

Balaod sa konserbasyon sa mekanikal nga enerhiya :

mgh = ½ mv².

Tungod kay mgh = ½ mv² unya atong ilisan ang mgh sa equation 1 og ½ mv².

Kinetikong enerhiya sa butang B = 2 mgh = 2(½ mv²) = mv²

Ang saktong tubag kay B.

3. Tan-awa ang hulagway sa ubos! Usa ka butang ang gawasnon nga mahulog gikan sa gihabogon nga 20 m. Kon ang acceleration tungod sa grabidad kay 10 m/s, nan ang katulin sa butang kon kini anaa sa 15 m ibabaw sa yuta kay….

A. 2 m/s

B. 5 m/s

C. 10 m/s

D. 15 m/s

E. 20 m/s

Panaghisgot

Katapusang mekanikal nga enerhiya = inisyal nga mekanikal nga enerhiya

Ang kinetic energy sa butang sa punto 2 = pagkunhod sa gravitational potential energy og 5 metros

½ mv² = mgh

½ v² = (10)(20-15)

½ v² = (10)(5)

½ v² = 50

v² = (2)(50)

v² = 100

v = 10 m/s

Ang saktong tubag kay C.

4. Usa ka bloke ang gikuptan sa ibabaw sa usa ka inclined plane sama sa gipakita sa hulagway. Kung buhian, ang bloke mo-slide nga walay friction subay sa bakilid. Ang gikusgon sa bloke kung makaabot kini sa ubos sa bakilid kay…

A. 6 ms^-1

B. 8 ms^-1

C. 10 ms^-1

D. 12 ms^-1

E. 16 ms^-1

Panaghisgot

Inisyal nga mekanikal nga enerhiya = gravitational potential energy = mgh = m (10)(5) = 50 m

Katapusang mekanikal nga enerhiya = kinetic nga enerhiya = 1/2 mv²

Ang balaod sa konserbasyon sa mekanikal nga enerhiya nag-ingon nga ang inisyal nga mekanikal nga enerhiya = katapusang mekanikal nga enerhiya.

EM_o = EM_t

50 m = 1/2 mv²

50 = 1/2 v²

2 (50) = v²

100 = v²

v = 10 m/s

Ang saktong tubag kay C.

5. Usa ka bloke nga may masa nga m kg ang gibuhian gikan sa gihabogon nga h metros ibabaw sa yuta sama sa gipakita sa hulagway. Ang ratio sa potential energy (EP) ug kinetic energy (EK) kung kini naa sa punto M mao ang….

A. 1 : 3

B. 1 : 2

C. 2 : 1

D. 2 : 5

E. 3 : 7

Panaghisgot

Enerhiya sa potensyal nga grabidad sa punto M:

EP_M = mg (0,3 ka oras)

Enerhiya sa kinetiko sa punto M = pagkunhod sa enerhiya sa potensyal sa grabidad sa h-0,3h = 0,7 h

EK_M = EP = mg (0,7 ka oras)

Ang ratio sa gravitational potential energy ug kinetic energy sa punto M mao ang:

EP_M : EK_M

mg (0,3 ka oras) : mg (0,7 ka oras)

0,3: 0,7

3: 7

Ang saktong tubag kay E.

6. Tan-awa ang hulagway sa butang A nga gawasnon nga nahulog gikan sa punto P sa ubos!

Kon EP_Q ug EK_Q ang matag usa mao ang potensyal nga enerhiya ug kinetic nga enerhiya sa punto Q (g = 10 m/s²), unya EP_Q : EK_Q mao ang….

A. 16 : 9

B. 9 : 16

C. 3 : 2

D. 2 : 3

E. 2 : 1

Panaghisgot

Enerhiya sa potensyal nga grabidad sa punto Q:

EP_Q = mgh = (m)(10)(1,8) = 18 m

Kinetic energy sa punto Q = pagkunhod sa gravitational potential energy sa 5-1,8 = 3,2 metros

EK_Q = EP = mgh = m (10)(3,2) = 32 m

Ang ratio sa gravitational potential energy ug kinetic energy sa punto Q mao ang:

EP_Q : EK_Q

18 metros : 32 metros

18: 32

9: 16

Tinubdan sa pangutana:

Mga Pangutana sa Pisika sa Nasudnong Eksaminasyon para sa Senior High School/Bokasyonal nga High School