8 eksempler på potentiel energi og kinetisk energi
1. Se på billedet nedenfor!
Genstand A har en masse på 1.500 gram og er i den position, der er vist på billedet. Efter et stykke tid falder genstanden til jorden. Potentiel energi den største ejet af objekt A
er... (det er kendt, at g jord = 10 m/s2)
A. 15 Joule
B. 200 joule
Ca. 300 joule
D. 30.000 joule
Diskussion
Det er kendt, at:
Angiv alle enheder i det internationale system
Tyngdeacceleration (g) = 10 m/ s²
Masse af objekt (m) = 1500 gram = 1500/1000 kilogram = 1,5 kilogram
Højde (h) = 20 meter
Spørgsmål: Potentiel energi for objekt A
Svar:
Objekt A har den største potentielle energi, når det er på sit højeste punkt, som er 20 meter fra jordoverfladen, og den mindste potentielle energi, når objektet er på jordoverfladen.
Den potentielle energi af et objekt beregnes ved hjælp af den gravitationelle potentielle energiformel:
EP = mgh = (1,5 kg)(10 m/s² ) (20 m) = 300 kg m² / s² = 300 joule
Det rigtige svar er C.
2. En kugle med en masse på 10 gram bevæger sig med en hastighed på 100 m/s. Kuglens kinetiske energi er…..
A. 50 Joule
B. 1.000 joule
Ca. 10.000 joule
D. 50.000 joule
Diskussion
Det er kendt, at:
Kuglens masse (m) = 10 gram = 10/1000 kilogram = 1/100 kilogram = 0,01 kilogram
Kuglehastighed (v) = 100 meter/sekund
Spørgsmål: Kuglens kinetiske energi
Svar:
Kuglens kinetiske energi beregnes ved hjælp af den kinetiske energiformel:
EK = 1/2 mv²
EK = 1/2 (0,01 kg)(100 m/s) ²
EK = 1/2 (0,01 kg)(10.000 m 2 /s 2 )
EK = (0,01 kg)(5000 m 2 /s 2 )
EK = 50 kg m² / s²
EK = 50 Joule
Det rigtige svar er A.
3. Bil A og bil B har samme masse. Begge biler bevæger sig med forskellig kinetisk energi. Hvis den kinetiske energi for bil A sammenlignet med den kinetiske energi for bil B er 4:9, så er bil A's hastighed sammenlignet med bil B's hastighed….
A. 2: 3
B. 3: 2
Kapitel 4:9
D. 9:4
Diskussion
Det er kendt, at:
Den kinetiske energi for bil A (EKA) = 4
Den kinetiske energi for bil B (EKB) = 9
Bilens masse A (mA) = massen af bil B (mB) = m
Spørgsmål: Bil A's hastighed sammenlignet med bil B's hastighed
Svar:
Antag at massen af bil A = massen af bil B = m = 1
Kinetisk energi for bil A:
EK = ½ mv2 —-> Formel for kinetisk energi
4 = ½ (1) volt2
(2)(4) = værdi2
vA = √(2)(4)
Kinetisk energi for bil B:
EK = ½ mv2 —-> Formel for kinetisk energi
9 = ½ (1) volt2
(2)(9) = værdi2
vB = √(2)(9)
Sammenligning af hastigheden af bil A og bil B:
vA : vB
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
Det rigtige svar er A.
4. To objekter A og B har samme masse. Objekt A bevæger sig med en kinetisk energi på 4 J og B med en kinetisk energi på 16 J. Forholdet mellem objekt A's og B's hastighed er….
A. 1: 2
B. 1: 4
Kapitel 2:1
D. 4:1
Diskussion
Det er kendt, at:
Den kinetiske energi af objekt A (EKA) = 4 joule
Den kinetiske energi af objekt B (EKB) = 16 joule
Masse af objekt A (mA) = massen af objekt B (mB) = m
Spørgsmål: Sammenligning af objekt A's hastighed med objekt B's hastighed
Svar:
Antag at massen af objekt A = massen af objekt B = m = 1
Kinetisk energi af objekt A:
EK = ½ mv2 —-> Formel for kinetisk energi
4 = ½ (1) volt2
(2)(4) = værdi2
vA = √(2)(4)
Kinetisk energi af objekt B:
EK = ½ mv2 —-> Formel for kinetisk energi
16 = ½ (1) volt2
(2)(16) = værdi2
vB = √(2)(16)
Sammenligning af hastigheden af bil A og bil B:
vA : vB
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
Det rigtige svar er A.
5. To objekter med samme masse bevæger sig. Forholdet mellem den kinetiske energi for det første og det andet objekt er 1:4. Forholdet mellem hastigheden af det første objekt og det andet objekt er….
A. 1: 2
B. 1: 4
Kapitel 2:1
D. 4:1
Diskussion
Det er kendt, at:
Den kinetiske energi af det første objekt (EK)1) = 1
Den kinetiske energi af det andet objekt (EK)2) = 4
Massen af det første objekt (m1) = massen af det andet objekt (m2) = m
Spørgsmål: Sammenligning af hastigheden af det første objekt med hastigheden af det andet objekt
Svar:
Antag at massen af det første objekt = massen af det andet objekt = m = 1
Kinetisk energi af det første objekt:
EK = ½ mv2 —-> Formel for kinetisk energi
1 = ½ (1) volt2
(2)(1) = værdi2
2 = v2
vA = √2
Det andet objekts kinetiske energi:
EK = ½ mv2 —-> Formel for kinetisk energi
4 = ½ (1) volt2
(2)(4) = værdi2
vB = √(2)(4)
Sammenligning af hastigheden af bil A og bil B:
v1 : v2
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
Det rigtige svar er A.
6. En blok glider på en skrånende overflade med konstant hastighed. Den energiomdannelse, der sker, er…
A. potentiel energi → kinetisk energi
B. kinetisk energi → potentiel energi
C. potentiel energi → termisk energi
D. kinetisk energi → termisk energi
E. termisk energi → kinetisk energi
Diskussion
Hvis en blok glider ned ad en skrånende overflade, fra top til bund, omdannes den potentielle tyngdekraftsenergi til kinetisk energi.
Det rigtige svar er A.
Se på kredsløbet på billedet.
7. Et matematisk pendul får en initial forskydning og svinger derefter harmonisk som vist på figuren. Hvis referencepunktet for måling af potentiel energi er punkt C, hvilket udsagn er så korrekt?
(1) Pendulets kinetiske energi i punkt A' er den samme som pendulets kinetiske energi i punkt B'
(2) Pendulets potentielle energi i punkt A' er den samme som pendulets potentielle energi i punkt B'
(3) Forskellen i pendulets kinetiske energi i punkterne A' og A er den samme som forskellen i pendulets potentielle energi i punkterne B' og B.
(4) Pendulets hastighed i punkt A' er den samme som pendulets hastighed i punkt B.
Diskussion
De korrekte udsagn er 1, 2 og 3.
8. Se på billedet!
Den kinetiske energi af et objekt i punkt B = 100 J. Hvis objektets masse er 2,5 kg, så er objektets kinetiske energi, når det rammer jorden i punkt C,…
A. 350 J
B. 250 J
C. 150 J
D. 100 J
Diskussion
Objektets kinetiske energi, når det ankommer til punkt B:
EP = mgh = (2,5)(10)(4) = 100 joule
Objektets kinetiske energi, når det ankommer til punkt C:
EP = mgh
EP = (2,5)(10)(4 + 6)
EP = (2,5)(10)(10)
EP = 250 Joule
Det rigtige svar er B.
Spørgsmålskilde:
Spørgsmål til nationale eksamensspørgsmål til naturvidenskab i ungdomsskolen/islamisk ungdomsskole
SBMPTN fysikspørgsmål
