Παραδείγματα δυναμικής ενέργειας και κινητικής ενέργειας

8 παραδείγματα δυναμικής και κινητικής ενέργειας

1. Κοιτάξτε την παρακάτω εικόνα!

Το αντικείμενο Α έχει μάζα 1.500 γραμμάρια και βρίσκεται στη θέση που φαίνεται στην εικόνα. Μετά από λίγο, το αντικείμενο πέφτει στο έδαφος. Δυναμική ενέργεια το μεγαλύτερο που ανήκει στο αντικείμενο Α είναι... (είναι γνωστό ότι g γη = 10 m/s²)

Α. 15 Τζάουλ

Β. 200 Τζάουλ

Περίπου 300 Τζάουλ

Δ. 30.000 Τζάουλ

Συζήτηση

Είναι γνωστό ότι:

Αναφέρετε όλες τις μονάδες στο Διεθνές Σύστημα

Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/ ^s²

Μάζα αντικειμένου (m) = 1500 γραμμάρια = 1500/1000 κιλά = 1,5 κιλά

Ύψος (υ) = 20 μέτρα

Ερώτηση: Δυναμική ενέργεια του αντικειμένου Α

Απάντηση:

Το αντικείμενο Α έχει τη μεγαλύτερη δυναμική ενέργεια όταν βρίσκεται στο υψηλότερο σημείο του, το οποίο απέχει 20 μέτρα από την επιφάνεια του εδάφους, και τη μικρότερη δυναμική ενέργεια όταν το αντικείμενο βρίσκεται στην επιφάνεια του εδάφους.

Η δυναμική ενέργεια ενός αντικειμένου υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας:

EP = mgh = (1,5 kg)(10 m/s² ⁾ (20 m) = 300 kg m² ^/ s² ⁼ 300 Joules

Η σωστή απάντηση είναι η Γ.

2. Μια σφαίρα μάζας 10 γραμμαρίων κινείται με ταχύτητα 100 m/s. Η κινητική ενέργεια της σφαίρας είναι…..

Α. 50 Τζάουλ

Β. 1.000 Τζάουλ

Περίπου 10.000 Τζάουλ

Δ. 50.000 Τζάουλ

Συζήτηση

Είναι γνωστό ότι:

Μάζα σφαίρας (m) = 10 γραμμάρια = 10/1000 κιλά = 1/100 κιλά = 0,01 κιλά

Ταχύτητα σφαίρας (v) = 100 μέτρα/δευτερόλεπτο

Ερώτηση: Κινητική ενέργεια της σφαίρας

Απάντηση:

Η κινητική ενέργεια της σφαίρας υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο κινητικής ενέργειας:

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 m ² /s ²

EK = 50 Joule

Η σωστή απάντηση είναι το Α.

3. Τα αυτοκίνητα Α και Β έχουν την ίδια μάζα. Και τα δύο αυτοκίνητα κινούνται με διαφορετική κινητική ενέργεια. Αν η κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου Α σε σύγκριση με την κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου Β είναι 4:9, τότε η ταχύτητα του αυτοκινήτου Α σε σύγκριση με την ταχύτητα του αυτοκινήτου Β είναι….

Α. 2:3
Β. 3: 2
Γ. 4:9
Δ. 9: 4

Συζήτηση

Είναι γνωστό ότι:
Η κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου Α (EK_A) = 4
Η κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου Β (EK_B) = 9
Μάζα αυτοκινήτου A (m_A) = μάζα του αυτοκινήτου Β (m_B) = μ
Ερώτηση: Η ταχύτητα του αυτοκινήτου Α σε σύγκριση με την ταχύτητα του αυτοκινήτου Β
Απάντηση:

Ας υποθέσουμε ότι η μάζα του αυτοκινήτου A = μάζα του αυτοκινήτου B = m = 1
Κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου Α:
EK = ½ mv² —-> Φόρμουλα κινητικής ενέργειας
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Κινητική ενέργεια του αυτοκινήτου Β:
EK = ½ mv² —-> Φόρμουλα κινητικής ενέργειας
9 = ½ (1) v²
(2)(9) = v²
v_B = √(2)(9)
Σύγκριση της ταχύτητας του αυτοκινήτου Α και του αυτοκινήτου Β:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
Η σωστή απάντηση είναι το Α.

4. Δύο αντικείμενα Α και Β έχουν την ίδια μάζα. Το αντικείμενο Α κινείται με κινητική ενέργεια 4 J και το Β με κινητική ενέργεια 16 J. Ο λόγος της ταχύτητας του αντικειμένου Α προς την ταχύτητα Β είναι….

Α. 1:2
Β. 1: 4
Γ. 2:1
Δ. 4: 1

Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Η κινητική ενέργεια του αντικειμένου Α (EK_A) = 4 Τζάουλ
Η κινητική ενέργεια του αντικειμένου Β (EK_B) = 16 Τζάουλ
Μάζα του αντικειμένου A (m_A) = μάζα του αντικειμένου Β (m_B) = μ
Ερώτηση: Σύγκριση της ταχύτητας του αντικειμένου Α με την ταχύτητα του αντικειμένου Β
Απάντηση:
Ας υποθέσουμε ότι η μάζα του αντικειμένου A = μάζα του αντικειμένου B = m = 1
Κινητική ενέργεια του αντικειμένου Α:
EK = ½ mv² —-> Φόρμουλα κινητικής ενέργειας
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Κινητική ενέργεια του αντικειμένου Β:
EK = ½ mv² —-> Φόρμουλα κινητικής ενέργειας
16 = ½ (1) v²
(2)(16) = v²
v_B = √(2)(16)
Σύγκριση της ταχύτητας του αυτοκινήτου Α και του αυτοκινήτου Β:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
Η σωστή απάντηση είναι το Α.

5. Δύο αντικείμενα με την ίδια μάζα κινούνται. Η αναλογία της κινητικής ενέργειας του πρώτου και του δεύτερου αντικειμένου είναι 1:4. Η αναλογία της ταχύτητας του πρώτου αντικειμένου προς το δεύτερο αντικείμενο είναι….
Α. 1:2
Β. 1: 4
Γ. 2:1
Δ. 4: 1
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Η κινητική ενέργεια του πρώτου αντικειμένου (EK)₁) = 1
Η κινητική ενέργεια του δεύτερου αντικειμένου (EK)₂) = 4
Μάζα του πρώτου αντικειμένου (m₁) = μάζα του δεύτερου αντικειμένου (m₂) = μ
Ερώτηση: Σύγκριση της ταχύτητας του πρώτου αντικειμένου με την ταχύτητα του δεύτερου αντικειμένου
Απάντηση:
Ας υποθέσουμε ότι η μάζα του πρώτου αντικειμένου = η μάζα του δεύτερου αντικειμένου = m = 1
Κινητική ενέργεια του πρώτου αντικειμένου:
EK = ½ mv² —-> Φόρμουλα κινητικής ενέργειας
1 = ½ (1) v²
(2)(1) = v²
2 = v²
v_A = √2
Κινητική ενέργεια του δεύτερου αντικειμένου:
EK = ½ mv² —-> Φόρμουλα κινητικής ενέργειας
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_B = √(2)(4)
Σύγκριση της ταχύτητας του αυτοκινήτου Α και του αυτοκινήτου Β:
v₁ : v₂
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
Η σωστή απάντηση είναι το Α.

6. Ένα μπλοκ ολισθαίνει σε μια κεκλιμένη επιφάνεια με σταθερή ταχύτητα. Ο μετασχηματισμός ενέργειας που συμβαίνει είναι…

Α. δυναμική ενέργεια → κινητική ενέργεια

Β. κινητική ενέργεια → δυναμική ενέργεια

Γ. δυναμική ενέργεια → θερμική ενέργεια

Δ. κινητική ενέργεια → θερμική ενέργεια

Ε. θερμική ενέργεια → κινητική ενέργεια

Συζήτηση

Αν ένα μπλοκ ολισθήσει σε μια κεκλιμένη επιφάνεια, από πάνω προς τα κάτω, τότε η βαρυτική δυναμική ενέργεια μετατρέπεται σε κινητική ενέργεια.

Η σωστή απάντηση είναι το Α.

Κοιτάξτε το κύκλωμα στην εικόνα.

7. Σε ένα μαθηματικό εκκρεμές δίνεται μια αρχική μετατόπιση και στη συνέχεια ταλαντώνεται αρμονικά όπως φαίνεται στο σχήμα. Αν το σημείο αναφοράς για τη μέτρηση της δυναμικής ενέργειας είναι το σημείο C, ποια πρόταση είναι σωστή;

(1) Η κινητική ενέργεια του εκκρεμούς στο σημείο A' είναι η ίδια με την κινητική ενέργεια του εκκρεμούς στο σημείο B'

(2) Η δυναμική ενέργεια του εκκρεμούς στο σημείο A' είναι η ίδια με τη δυναμική ενέργεια του εκκρεμούς στο σημείο B'

(3) Η διαφορά στην κινητική ενέργεια του εκκρεμούς στα σημεία A' και A είναι η ίδια με τη διαφορά στην δυναμική ενέργεια του εκκρεμούς στα σημεία B' και B.

(4) Η ταχύτητα του εκκρεμούς στο σημείο Α' είναι η ίδια με την ταχύτητα του εκκρεμούς στο σημείο Β.

Συζήτηση

Οι σωστές προτάσεις είναι οι 1, 2 και 3.

8. Κοιτάξτε την εικόνα!

Η κινητική ενέργεια ενός αντικειμένου στο σημείο Β = 100 J. Εάν η μάζα του αντικειμένου είναι 2,5 kg, τότε η κινητική ενέργεια του αντικειμένου όταν χτυπήσει το έδαφος στο σημείο C είναι…

Α. 350 J

Β. 250 J

Γύρω στα 150 J

Δ. 100 J

Συζήτηση

Η κινητική ενέργεια του αντικειμένου όταν φτάνει στο σημείο Β:

EP = mgh = (2,5)(10)(4) = 100 Joules

Η κινητική ενέργεια του αντικειμένου όταν φτάνει στο σημείο C:

EP = mgh

ΕΡ = (2,5)(10)(4 + 6)

ΕΡ = (2,5)(10)(10)

EP = 250 Joule

Η σωστή απάντηση είναι η Β.

Πηγή ερώτησης:

Ερωτήσεις Πανελλαδικών Εξετάσεων Φυσικών Επιστημών Γυμνασίου/Ισλαμικού Γυμνασίου

Ερωτήσεις Φυσικής SBMPTN