Y fformiwla ar gyfer cyfraith cadwraeth ynni mecanyddol, ynni potensial sbring, peiriannau syml

Cwestiynau a fformwlâu enghreifftiol ar gyfer cyfraith cadwraeth ynni mecanyddol, ynni potensial sbring, peiriannau syml

Cyfraith cadwraeth ynni mecanyddol

1. Mae gan wrthrych egni mecanyddol cyson, egni cinetig sy'n cynyddu, ac egni potensial disgyrchiant sy'n lleihau. Mae'r gwrthrych mewn cyflwr o….

1. diam
2. symud i fyny
3. symud i lawr
4. symud i fyny'n gyflymach

Trafodaeth
Po fwyaf yw'r egni cinetig, y mwyaf yw cyflymder y gwrthrych, a pho leiaf yw'r egni potensial disgyrchiant, y lleiaf yw uchder y gwrthrych uwchben y ddaear. Mae hyn yn digwydd pan fydd gwrthrych yn symud o uchder penodol i lawr tuag at y ddaear.

Dangosir y berthynas rhwng cyflymder ac egni cinetig gan y fformiwla egni cinetig:
EK = ½ mv²
Disgrifiad o'r fformiwla: EK = egni cinetig, m = màs, v = cyflymder

Dangosir y berthynas rhwng uchder ac egni potensial disgyrchiant gan y fformiwla egni potensial disgyrchiant:
EP = mgh
Disgrifiad o'r fformiwla: EP = egni potensial disgyrchiant, m = màs, g = cyflymiad disgyrchiant, h = uchder
Yr ateb cywir yw C.

Peiriant syml
2. Cymhareb hyd a a b yn y diagram sgematig o beiriant syml yw a : b = 1 : 2,2. Y gwerth lleiaf o rym F i godi llwyth B sy'n pwyso 330 Newton yw…. Newton

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

Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Hyd a = braich llwyth (l_B) =1
Hyd b = braich grym (l_F) =2,2
Grym pwysau (w) = 330 Newton
Gofynnwyd: Grym trosoledd (F)
Ateb:
Y fformiwla ar gyfer mantais fecanyddol peiriant lifer syml:
KM = w / F = l_F / l_B
Gwybodaeth:
KM = mantais fecanyddol, w = disgyrchiant, F = trosoledd, l_F = braich grym, l_B = braich llwytho
 
w / F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newton
Yr ateb cywir yw B.

3. Edrychwch ar y llun ar yr ochr. Mae myfyriwr yn symud gwrthrych o bwynt A i bwynt B gyda grym F fel y dangosir yn y llun. Os anwybyddir ffrithiant rhwng y gwrthrych a'r bwrdd, yna mantais fecanyddol y gweithgaredd yw….

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

Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Uchder y plân gogwydd (y) = 4 metr – 1 metr = 3 metr
Hyd yr ardal wastad (x) = 4 metr
Gofynnwyd: Mantais fecanyddol (MC) plân gogwydd
Ateb:
Cyfrifwch hyd y plân gogwydd gan ddefnyddio'r fformiwla Pythagoras:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 metr
Manteision mecanyddol plân gogwydd:
KM = R / y
KM = 5 metr / 3 metr
KM = 5/3
Yr ateb cywir yw B.

Ynni Potensial y Gwanwyn

4. Mae arena deifio yn defnyddio sylfaen â llwyth sbring i ddarparu gwthiad i fyny i'r athletwr gychwyn y naid. Pan fydd athletwr yn neidio arno gyda grym o 500 N, mae'r sbring yn byrhau 4 cm. Y swm o ynni potensial a ddarperir gan y sbring i yrru'r athletwr yw….

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

Trafodaeth
Mae'n hysbys bod:
Grym (F) = 500 N
Newid yn hyd y gwanwyn (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Gofynnwyd: Ynni potensial y gwanwyn
Ateb:
Yn gyntaf, cyfrifwch gysonyn elastig y gwanwyn gan ddefnyddio fformiwla cyfraith Hooke:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
Yr egni potensial elastig y gwanwyn yw:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 Joule
Yr ateb cywir yw B.

Ffynhonnell y cwestiwn:

Cwestiynau OSN Ffiseg Ysgol Uwchradd Iau