Eksempelspørgsmål om potentiel energi

5 eksempler på spørgsmål om potentiel energi

Gravitationspotentiel energi

1. Der bruges 4.900 joule energi til at løfte en genstand på 50 kg lodret. Genstanden vil stige til en højde på … (g = 9,8 m/s).^-2 )

A. 0,1 m

B. 10 m

Ca. 98 meter

D. 245 m

Ø. 960 m

Diskussion

Det er kendt, at:

Ændring i potentiel energi (ΔEP) = 4900 joule

objektets masse (m) = 50 kg

Tyngdeacceleration (g) = 9,8 m/s²

Spurgte: Objektet vil stige til en højde (Δh)

Svar:

ΔEP = mg Δt

4900 = (50)(9,8) Δh

4900 = 490 Δh

Δh = 10 meter

Det rigtige svar er B.

Forårspotentiel energi

2. Følgende graf viser forholdet mellem F (kraft) og x (forøgelse i længde) af en fjeder. Hvis fjederen er forvrænget med 8 cm, så er fjederens potentielle energi...

A. 1,6 × 10^-5 Joule

B. 6,4 × 10^-4 Joule

Ca. 8 joule

D. 16 joule

E. 128 joule

Diskussion

Det er kendt, at:

Kraft (F) = 2 Newton

Længdeforøgelse (x) = 1 cm = 1/100 meter = 0,01 meter

Fjederudbøjning = 8 cm = 8/100 meter = 0,08 meter

Spurgte: Forårets potentielle energi

Svar:

Brug dataene på grafen til at beregne fjederkonstanten.

Fjederens potentielle energi:

∆EP = 1/2 kx²

∆EP = 1/2 (200 N/m) (0,08 m)²

∆EP = (100 N/m)(0,0064 m²)

∆EP = 0,64 Nm

3. Blandt følgende betingelser:

(1) Strakt slangebøssegummi

(2) Afbøjet pendul

(3) Opvarmet strygejern

Objekter med potentiel energi er nummererede...

A. (1)

B. (1) og (2)

C. (2)

D. (2) og (3)

E. (3)

Diskussion

(1) Strakt slangebøssegummi

Når slangebøssegummi strækkes, har det elastisk potentiel energi.

(2) Afbøjet pendul

Når pendulet afbøjes, har pendulet tyngdekraftsmæssig potentiel energi.

Det rigtige svar er B.

4. Tabellen nedenfor illustrerer resultaterne af et eksperiment med en fjeder med en belastning påført den ene ende. F repræsenterer belastningens vægt, og ΔL repræsenterer længdeforøgelsen. Beregn det arbejde, der kræves for at forlænge fjederen med 10 cm.

A. 2,0 Joule

B. 2,5 joule

Ca. 5,0 joule

D. 7,6 joule

E. 10 joule

Diskussion

Det er kendt, at:

Forøgelse af fjederlængde (∆L) = 10 cm = 0,1 meter

Spurgte: Indsatsen for at forlænge fjederen med 10 cm

Svar:

Brug dataene i tabellen til at beregne fjederkonstanten:

k = F / ∆x = 20 N / 0,04 m = 500 N/m

k = F / ∆x = 30 N / 0,06 m = 500 N/m

k = F / ∆x = 40 N / 0,08 m = 500 N/m

Fjederkonstanten er 500 N/m

Anstrengelsen for at forlænge fjederen med 10 cm er:

W = 1/2 k ∆L² = 1/2 (500 N/m) (0,1 m)² = (250 N/m)(0,01 m²) = 2,5 Newtonmeter = 2,5 Joule.

Det rigtige svar er B.

5. Grafen (Fx) viser forholdet mellem kraft og forøgelsen af ​​fjederens længde. Fjederens potentielle energi baseret på grafen ovenfor er…

A. 20 joule

B. 16 joule

C. 3,2 joule

D. 1,6 joule

E. 1,2 joule

Diskussion

Det er kendt :

F = 40 Newton

Δx = 0,08 meter

Spurgte Fjederens potentielle energi?

Jawab :

Fjederkonstant:

k = F / Δx

Fjederens potentielle energi:

EP = ½ k Δx² = ½ (F/Δx) Δx² = ½ F Δx

EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 joule

Det rigtige svar er D.

Spørgsmålskilde:

Nationale eksamensspørgsmål i fysik til gymnasiet/erhvervsgymnasiet