5 ka ehemplo sa mga pangutana bahin sa elastic potential energy sa mga spring
1. Usa ka spring ang gihatagan og karga nga 2 kg ug gibitay nga patindog sa usa ka stand. Kon ang spring motaas og 4 cm, nan ang pagbag-o sa potensyal nga enerhiya Ang elastikong puwersa sa spring kay… g = 10 m/s2
Panaghisgot
Nailhan kini :
Misa sa karga (m) = 2 kg
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s2
Timbang sa karga (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Pagdugang sa gitas-on sa spring (x) = 4 cm = 0,04 metros
Nangutana : Elastikong potensyal nga enerhiya sa spring
tubag :
Pormula Balaod ni Hooke mao ang F = kx, diin ang F = puwersa, k = spring constant ug x = pagtaas sa gitas-on sa spring. Kung ipahiangay niini nga problema nan ang pormula sa balaod ni Hooke mausab ngadto sa w = kx, diin ang w = grabidadAron makalkulo ang spring constant, usba ang pormula sa balaod ni Hooke ngadto sa k = w / x. Busa ang spring constant kay k = w / x = 20 / 0,04 = 500 Newton/meter.
Ang pagbag-o sa elastic potential energy sa spring mao ang:
EP = ½ kx2 = ½ (500)(0,04)2 = (250)(0,0016) = 0,4 ka Joule
Ang pagbag-o sa elastic potential energy sa usa ka spring mahimo usab nga makalkulo gamit ang usa ka pormula:
EP = ½ kx2 = ½ (lapad / x) x2 = ½ wx = ½ mgx
Deskripsyon: w = gibug-aton, puwersa sa karga, m = masa sa karga, x = pagbag-o sa gitas-on sa spring.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 Joules.
2. Aron mainat ang spring og 10 cm, gikinahanglan ang puwersa nga 50 N. Ang elastic potential energy nga gikinahanglan aron mainat ang spring og 12 cm kay…
Panaghisgot
Nailhan kini :
Pagdugang sa gitas-on sa spring (x) = 10 cm = 0,1 metros
Pwersa (F) = 50 Newton
Nangutana : elastikong potensyal nga enerhiya sa spring aron mainat ang spring hangtod sa 12 cm o 0,12 metros.
tubag :
Ang kanunay nga spring mao ang:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 Newtons/metro
Parehas ra ang spring nga gigamit, busa ang spring constant nga nakuha sa miaging kalkulasyon gigamit aron makalkulo ang elastic potential energy sa spring aron mainat ang spring og 0,12 metros.
EP = ½ kx2 = ½ (500)(0,12)2 = (250)(0,0144) = 3,6 Joules.
3. Ang graph sa ubos nagpakita sa relasyon tali sa puwersa (F) ug sa pagtaas sa gitas-on sa spring (x). Kon ang spring ma-distort og 10 cm, nan ang elastic potential energy sa spring kay…
Panaghisgot
Nailhan kini :
Pwersa (F) = 5 Newton
Pagdugang sa gitas-on sa spring (x) = 2 cm = 0,02 metros
Nangutana : potensyal nga enerhiya sa spring kon ang spring ma-distort og 10 cm o 0,1 metros.
tubag :
Kanunay nga spring:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 Newtons/metro
Ang potensyal nga enerhiya sa spring kon ang spring ma-distort og 0,1 metros:
EP = ½ kx2 = ½ (250)(0,1)2 = (125)(0,01) = 1,25 Joules.
Elastikong Potensyal nga Enerhiya
4. Usa ka spring ang gihatagan og karga nga 2 kg sama sa gipakita sa mosunod nga hulagway. Kon ang spring motaas og 5 cm ug pagpadali tungod sa grabidad yuta 10 ms-2, nan ang elastic potential energy sa spring kay...
A. 4,0 J
B. 3,0 J
C. 2,5 J
D. 1,0 J
E. 0,5 J
Panaghisgot
Nailhan kini :
Pagdugang sa gitas-on (Δx) = 5 cm = 0,05 metros
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s2
Misa sa karga (m) = 2 kg
Timbang sa karga (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Nangutana : Potensyal nga enerhiya sa goma?
tubag :
Una, kuwentaha ang elastic constant sa spring gamit ang pormula sa balaod ni Hooke:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Ang elastikong potensyal nga enerhiya sa spring mao ang:
EP = ½ k Δx2 = ½ (400)(0,05)2 = (200)(0,0025)
EP = 0,5 Joule
Ang saktong tubag kay E.
5. Aron mainat ang usa ka spring og 5 cm, gikinahanglan ang puwersa nga 20 N. Ang potensyal nga enerhiya sa spring kung kini moinat og 10 cm kay…
A. 2 Joule
B. 4 Joule
C. 20 Joule
D. 50 Joule
E. 100 Joule
Panaghisgot
Nailhan kini :
Pagdugang sa gitas-on (Δx) = 5 cm = 0,05 metros
Pwersa (F) = 20 Newton
Nangutana : EP sa spring kon ang spring moinat og 10 cm?
tubag :
Kanunay nga spring:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Ang potensyal nga enerhiya sa spring kon Δx = 10 cm = 0,1 metros:
EP = ½ k Δx2 = ½ (400)(0,1)2 = (200)(0,01)
EP = 2 Joule
Ang saktong tubag kay A.
