9 Ekzemploj de Demandoj pri la Leĝo de Hooke
1. La grafikaĵo de la rilato inter forto (F) kaj la plilongiĝo (x) estas montrita en la suba bildo. La risortkonstanto bazita sur la grafikaĵo estas…
Diskuto
Formulo Leĝo de Hooke :
k = F / x
Informoj:
F = forto (la internacia unuo estas Neŭtono, mallongigita N)
k = risortkonstanto (la internacia unuo estas Neŭtono/metro, mallongigita N/m)
x = plilongiĝo (la internacia unuo estas metroj, mallongigita m)
1. Pilko A kaj pilko B, ĉiu kun maso de 200 gramoj, kolizias perfekte elaste. Se antaŭ la kolizio, pilko A moviĝas kun rapido de 10 m/s kaj pilko B estas en ripozo, tiam la rapido de pilko A kaj pilko B post la kolizio estas...
Diskuto
Estas konate :
Maso de pilko A (mA) = 200 gramoj = 0,2 kg
Maso de pilko B (mB) = 200 gramoj = 0,2 kg
La rapido de pilko A antaŭ la kolizio (vA) = 10 m/s
La rapido de pilko B antaŭ la kolizio (vB) = 0
1. Kuglo kun maso de 30 gramoj moviĝanta kun rapido de 30 m/s trafas lignan blokon kun maso de 1 kg, kiu estas en ripozo. Difinu la rapidon de la bloko se la kuglo estas enigita en la blokon!
Diskuto
Estas konate :
Maso de kuglo (m1) = 30 gramoj = 0,03 kg
Maso de la bloko (m2) = 1 kg
Komenca rapido de la kuglo (v1) = 30 m/s
Komenca rapido de la bloko (v2) = 0 (senmova bloko)
Demandita : rapido de la kuglo kaj bloko post la kolizio (v')
3 Ekzemploj de parte elastaj kolizioj
1. 500-grama objekto moviĝas kun rapido de 10 m/s kaj 200-grama objekto moviĝas kun rapido de 12 m/s. La du objektoj moviĝas unu al la alia kaj kolizias. Se post la kolizio, la rapido de la 500-grama objekto estas 6 m/s, tiam la rapido de la 200-grama objekto estas…
Diskuto
Estas konate :
Maso de objekto 1 (m1) = 500 gramoj = 0,5 kg
Maso de objekto 2 (m2) = 200 gramoj = 0,2 kg
Komenca rapido de objekto 1 (v1) = -10 m/s
Komenca rapido de objekto 2 (v2) = 12 m/s
Fina rapido de objekto 1 (v1') = 6 m/s
8 Ekzemploj de Demandoj pri Lineara Movokvanto
1. Objekto kun maso de 1 kg moviĝas kun rapido de 10 m/s. movokvanto la objekto estas…
Diskuto
Estas konate :
Maso (m) = 1 kg
Rapido (v) = 10 m/s
Demandita : lineara movokvanto (p)
Jawab :
Movokvanto-formulo: p = mv
Priskribo: p = movokvanto, m = maso, v = kecepatan.
La movokvanto de objekto estas:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
11 Ekzemploj de Movokvantaj kaj Impulsaj Demandoj
1. Pilko kun maso de 0,2 kg estas ĵetita horizontale kun rapido de 10 m/s kaj trafas muron, poste la pilko resaltas kun la sama rapido. La ŝanĝo en la movokvanto de la pilko estas...
Diskuto
16 Ekzemploj de Demandoj pri la Leĝo de Konservado de Mekanika Energio
La leĝo de konservo de mekanika energio en libera falo
1. Kokoso kun maso de 2 kg falas libere de alto de 6 metroj. La kineta energio de la kokoso kiam ĝi atingas la grundon estas… g = 10 m/s2
Diskuto
Estas konate :
Maso de kokoso (m²) = 2 kg
Alto (h) = 6 metroj
Akcelo pro gravito (g) = 10 m/s2
Demandita kineta energio (EK)
2 Ekzemploj de potencaj demandoj
Povumo estas la rapideco, je kiu laboro estas farata komerco aŭ klopodoj faritaj dum certa tempointervalo.
Metametrie, potenco estas la proporcio inter peno kaj tempo.
P = W / t
Priskribo: P = povumo (unuo Ĵulo/sekundo), W = laboro (Ĵulo) kaj t = tempintervalo (sekundo)
Surbaze de ĉi tiu ekvacio, oni povas konkludi, ke ju pli granda estas la rapido, je kiu laboro estas farata, des pli granda estas la potenco, inverse, ju pli malgranda estas la rapido, je kiu laboro estas farata, des pli malgranda estas la potenco.
Povumo estas skalara kvanto. La internacia sistemo de unuoj por povumo estas la ĵulo/sekundo. Ĵulo/sekundo = vato (mallongigita W), nomita honore al James Watt.
La brita sistemo de povumunuoj estas 1 funto-futo-forto por sekundo. Ĉi tiu unuo estas tro malgranda por praktikaj celoj, do oni uzas pli grandan unuon, ĉevalforton (mallongigitan ĉp). 1 ĉevalforto = 550 funto-futo-forto por sekundo = 764 vatoj = ¾ kilovato.
1. Risorto ricevas ŝarĝon de 2 kg kaj estas vertikale pendigita sur stativo. Se la risorto plilongiĝas je 4 cm, tiam la ŝanĝo en potenciala energio La elasta forto de la risorto estas… g = 10 m/s2
Diskuto
Estas konate :
Maso de ŝarĝo (m) = 2 kg
Akcelo pro gravito (g) = 10 m/s2
Ŝarĝpezo (w) = mg = (2)(10) = 20 Neŭtonoj
Plilongiĝo de risorto (x) = 4 cm = 0,04 metroj
Demandita Elasta potenciala energio de la risorto
1. Objekto kun maso de 1 kg falas libere de alto de 10 metroj ĝis ĝi atingas la grundon. Determinu:
(a) La laboro farita de la gravita forto sur la objekto
(b) Ŝanĝoj potenciala energio gravito
Akcelo pro gravito (g) = 10 m/s2
Diskuto
Estas konate :
Maso de objekto (m) = 1 kg
Alto (h) = 10 metroj
Akcelo pro gravito (g) = 10 m/s2
Respondo:
(a) Laboro farita de la forto de gravito
Kiam objekto falas libere, la direkto de la movado de la objekto estas malsupren kaj la direkto de la gravita forto aganta sur la objekton (la pezo de la objekto) estas ankaŭ malsupren. Ĉar ili estas en la sama direkto, la gravitaj fortoj koincidas aŭ formas angulon de 0.o kun la direkto de la movado de la objekto. Kos 0 = 1 kaj ĉiu nombro multiplikita per 1 estas la sama kiel tiu nombro, do cos 0 ne bezonas esti inkluzivita en la laborformulo.
La formulo por la labormovo estas W = F s, kie W = laboro, F = forto kaj s = delokiĝo. Se adaptita al ĉi tiu problemo, la formulo por la labormovo ŝanĝiĝas al W = wh = mgh, kie W = laboro, w = gravito, h = ŝanĝo en la alto de la objekto, m = maso de la objekto, g = akcelo pro gravito.
Do la laboro farita de gravito estas:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Ĵuloj