1. 2-kg maso estas ligita al risorto. Se la plilongiĝo de la risorto estas 4 cm, determinu la potencialan energion de elasta risorto . La akcelo pro gravito estas 10 m/ s².
Konata:
Maso (m) = 2 kg
Akcelo pro gravito (g) = 10 m/ s²
Pezo (w) = mg = (2)(10) = 20 N
Plilongiĝo (x) = 4 cm = 0.04 m
Dezirata: Potenciala energio de elasta risorto
Solvo:
Formulo de la leĝo de Hooke :
F = kx
F = forto, k = risortkonstanto, x = la ŝanĝo en longo de risorto
Risortkonstanto:
k = w / x = 20 / 0.04 = 500 N/m
Potenciala energio de elasta risorto:
PE = ½ kx 2 = ½ (500)(0.04) 2 = (250)(0.0016) = 0.4 Juloj
Alternativa solvo:
PE = ½ kx² = ½ (w / x) x² = ½ wx = ½ mgx
w = pezo, m = maso, x = la ŝanĝo en longo de risorto
PE = ½ (2)(10)(0.04) = (10)(0.04) = 0.4 Juloj.
[irp]
2. La plilongigo de risorto etendita per forto F = 50 N estas 10 cm. Kio estas la potenciala energio de elasta risorto se la plilongigo de la risorto estas 12 cm.
Konata:
Plilongiĝo (x) = 10 cm = 0.1 m
Forto (F) = 50 N
Dezirata : La potenciala energio de elasta risorto
Solvo:
Risortkonstanto:
k = F / x = 50 / 0.1 = 500 N/m
La potenciala energio de elasta risorto se la plilongigo de la risorto estas 12 cm:
PE = ½ kx 2 = ½ (500)(0.12) 2 = (250)(0.0144) = 3.6 Juloj.
[irp]
3. Grafikaĵo de F kontraŭ x montrita en la suba figuro. Kio estas la potenciala energio de elasta risorto, se la plilongigo de la risorto estas 10 cm.
Konata:
Forto (F) = 5 N
La plilongigo de la risorto (x) = 2 cm = 0.02 m
Dezirata: La potenciala energio de elasta risorto se la plilongigo de la risorto estas 0.1 m.
Solvo:
Risortkonstanto:
k = F / x = 5 / 0.02 = 250 N/m
La potenciala energio de elasta risorto se la plilongigo de la risorto estas 0.1 m:
PE = ½ kx 2 = ½ (250)(0.1) 2 = (125)(0.01) = 1.25 Juloj.
4. Atleto saltas sur risortinstrumenton kun pezo de 500 N, la risorto mallongiĝas je 4 cm. Difinu la kvanton de potenciala energio por devigi la atleton.
A. 20 Ĵuloj
B. 10 Ĵuloj
C. 5 Ĵuloj
D. 2 Ĵuloj
Konata:
Forto (F) = 500 N
La ŝanĝo en longo de risorto (Δx) = 4 cm = 0.04 m
Dezirata: La potenciala energio de printempo
Solvo:
Kalkulu la elastan konstanton de risorto uzante la ekvacion de la leĝo de Hooke:
k = F / Δx = 500 N / 0.04 m = 12500 N/m
La elasta potenciala energio de risorto:
PE = ½ k Δx 2 = ½ (12500)(0.04) 2 = (6250)(0.0016)
PE = 10 Ĵuloj
La ĝusta respondo estas B.
5. Risorto, kiam suspendita kun maso de 500 gramoj, ĝia longo pligrandiĝas je 5 cm. Difinu ĝian konstanton kaj ĝian potencialan energion.
Konata:
Maso de objekto (m) = 500 gramoj = (500/1000) kg = 5/10 kg = 0.5 kg
Akcelo (g) = 10 m/ s²
Objekta pezo (w) = mg = (0.5 kg)(10 m/s² ) = 5 kg m/s² = 5 Neŭtonoj
La ŝanĝo en longo de risorto (Δx) = 5 cm = 0.05 m
Dezirata: konstanto de risorto (k) kaj potenciala energio (PE)
Solvo:
Unue, kalkulu la konstanton de la risorto uzante la ekvacion de la leĝo de Hooke:
k = w / Δx = 5 N / 0.05 m = 100 N/m
La potenciala elasteco de risorto:
PE = ½ k Δx 2 = ½ (100)(0.05) 2 = (50)(0.0025)
PE = 0.125 Ĵuloj
[wpdm_pakaĵo id='1179′]
- Laboro farita per fortoproblemoj kaj solvoj
- Problemoj kaj solvoj pri laboro-kineta energio
- Problemoj kaj solvoj de principoj de mekanika energio kaj laboro
- Problemoj kaj solvoj pri gravita potenciala energio
- Potenciala energio de elastaj risortaj problemoj kaj solvoj
- Problemoj kaj solvoj pri energio
- Apliko de konservo de mekanika energio por libera falmovado
- Apliko de konservado de mekanika energio por supren kaj malsupren moviĝo en libera falo
- Apliko de konservo de mekanika energio por moviĝo sur kurbaj surfacoj
- Apliko de konservo de mekanika energio por moviĝo sur dekliva ebeno
- Apliko de konservo de mekanika energio por kuglomoviĝo
