4 Mga ehemplo sa trabaho ug enerhiya sa potensyal sa grabidad
1. Usa ka butang nga may gibug-aton nga 1 kg ang mahulog gikan sa gitas-on nga 10 metros hangtod nga makaabot kini sa yuta. Tinoa:
(a) Ang trabaho nga gihimo sa puwersa sa grabidad sa butang
(b) Mga Pagbag-o potensyal nga enerhiya grabidad
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s2
Panaghisgot
Nailhan kini :
Misa sa butang (m) = 1 kg
Gitas-on (h) = 10 metros
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s2
Tubag:
(a) Trabaho nga gihimo sa puwersa sa grabidad
Kon ang usa ka butang mahulog nga gawasnon, ang direksyon sa paglihok sa butang paubos ug ang direksyon sa puwersa sa grabidad nga naglihok sa butang (ang gibug-aton sa butang) paubos usab. Tungod kay sila anaa sa parehas nga direksyon, ang mga puwersa sa grabidad magkatakdo o magporma og anggulo nga 0.o uban sa direksyon sa paglihok sa butang. Cos 0 = 1 ug ang matag numero nga gipadaghan sa 1 parehas ra sa maong numero, busa ang cos 0 dili kinahanglan nga iapil sa pormula sa trabaho.
Ang pormula sa trabaho mao ang W = F s, diin ang W = trabaho, ang F = puwersa ug ang s = pagbalhin. Kon i-adjust kini nga problema, ang pormula sa trabaho mausab ngadto sa W = wh = mgh, diin ang W = trabaho, ang w = grabidad, ang h = pagbag-o sa gitas-on sa butang, ang m = masa sa butang, ang g = pagpadali tungod sa grabidad.
Busa, ang trabaho nga gihimo sa grabidad mao ang:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Joules
(B) Pagbag-o sa enerhiya sa potensyal nga grabidad
Sa gihabogon nga 10 metros ibabaw sa yuta, ang gravitational potential energy sa butang kay 100 Joules. Samtang kini molihok paubos, ang gihabogon sa butang mokunhod, sa ingon mokunhod ang gravitational potential energy niini. Kung makaabot kini sa yuta, diin ang gihabogon sa butang kay sero, ang gravitational potential energy niini kay sero. Busa, ang gravitational potential energy sa butang mokunhod og 100 Joules.
2. Usa ka butang nga may gibug-aton nga 10 Newtons ang naa sa usa ka hamis nga inclined plane nga adunay anggulo sa pagkahilig nga 30°.oAng gitas-on sa hypotenuse kay 2 metros. Ang trabaho nga gihimo sa grabidad sa butang samtang kini modausdos subay sa hypotenuse kay…
Panaghisgot
Nailhan kini :
Grabidad (w) = 10 Newton
wx = w sala tit = (10)(sin 30o) = (10)(0,5) = 5 ka Newton
Gitas-on sa hypotenuse (s) = 2 metros
Pagpadali tungod sa grabidad (g) = 10 m/s2
Nangutana : trabaho nga gihimo sa grabidad
tubag :
Masulbad kini nga problema gamit ang duha ka paagi.
Ang unang paagi :
Ang pormula sa trabaho kay W = F s. Kon i-adjust kini nga problema, ang pormula sa trabaho mausab ngadto sa W = wx s. Busa ang trabaho nga gihimo sa grabidad kay W = wx s = (5)(2) = 10 ka Joule.
Ikaduhang paagi :
Ang trabaho nga gihimo sa usa ka konserbatibo nga puwersa, sama sa grabidad, wala magdepende sa agianan nga giagian sa butang apan nagdepende sa pagbag-o sa gitas-on. Busa, aron makalkulo ang trabaho nga gihimo sa grabidad, una nga kuwentaha ang gitas-on sa butang.
Sala 30o = bertikal nga kilid / hypotenuse
0,5 = patindog nga kilid / 2
Bertikal nga kilid = (0,5)(2)
Bertikal nga kilid = 1 metros
Ang gitas-on sa butang kay 1 metros.
Ang trabaho nga gihimo sa grabidad kon ang butang molihok paubos mao ang W = wh = (10)(1) = 10 Joules.
3. 5000 ka Joule nga enerhiya ang gigamit sa pag-alsa sa usa ka butang nga may gibug-aton nga 50 kg. Ang butang mosaka sa gitas-on nga… g = 10 m/s2
A. 5 m
B. 10 m
C. 12 m
D. 15 m
Sidlakan 20 m
Panaghisgot:
Nailhan kini :
EP grabidad = 5000 Joules, m = 50 kg, g = 10 m/s2.
Nangutana :
h?
tubag :
EP = mg/h
5000 = (50)(10)(oras)
5000 = 500 ka oras
h = 5000 / 500 = 10 metros
Ang saktong tubag kay B.
4. Ang usa ka butang nga may gibug-aton nga 2 kg anaa sa 5 metros ibabaw sa yuta. Ang pagpadali tungod sa grabidad = 10 m/s2Ang paningkamot nga gikinahanglan aron maalsa ang usa ka butang sa gitas-on nga 15 metros ibabaw sa nawong sa yuta mao ang…
A. 100 Joule
B. 200 Joule
C. 300 Joule
D. 400 Joule
E. 500 Joule
Panaghisgot:
Nailhan kini :
m = 2 kg, oras1 = 5 metros, h2 = 15 metros, g = 10 m/s2
Nangutana :
W?
tubag :
Trabaho (W) = pagbag-o sa enerhiya sa potensyal sa grabidad (EP)2 – EP1).
W = EP2 – EP1
W = mg/h2 – mgh1
W = mg (h)2 – h1)
W = (2)(10)(15-5) = (2)(10)(10) = 200 ka Joule.
Ang saktong tubag kay B.
