Gravitatsiooniline potentsiaalne energia – probleemid ja lahendused

1. 1 kg kaaluva keha vabalangemine paigalseisust 10 m kõrguselt.

Määrake kindlaks:

(a) Raskusjõu abil tehtud töö

(b) Gravitatsioonilise potentsiaalse energia muutus

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ ^s²

Tuntud:

Mass (m) = 1 kg

Kõrgus (h) = 10 m

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ ^s²

Kaal (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 N

lahendus:

(a) Raskusjõu abil tehtud töö

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 džauli

(b) Gravitatsioonilise potentsiaalse energia muutus

Gravitatsioonilise potentsiaalse energia muutus on võrdne gravitatsiooni tehtud tööga.

ΔEP = 100 džauli

[irp]

2. 10 N kaaluv ese libiseb mööda siledat kaldpinda 2 meetrit allapoole. Määra raskusjõu tehtud töö!

Tuntud:

kaal (w) = 10 N

w _x = w sin θ = (10) (sin 30 ^o ) = (10) (0.5) = 5 N

d = 2 m

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ ^s²

Otsitakse: raskusjõu tehtud tööd

lahendus:

W = Fd = w _x d = (5)(2) = 10 džauli

Alternatiivne lahendus:

Sin 30 ^o = h / d

0.5 = h / 2

h = (0.5)(2)

kõrgus = 1 m

Raskusjõu tehtud töö;

W = F d = wh = (10 N)(1 m) = 10 N m = 10 džauli

[irp]

3. 1,500-grammine objekt asub maapinnast 20 meetri kõrgusel ja langeb vabalt. Milline on objekti gravitatsiooniline potentsiaalne energia? Raskuskiirendus on 10 m/ ^s².

Tuntud:

Raskuskiirendus (g) = 10 m/ ^s²

Mass (m) = 1500 grammi = 1500/1000 kilogrammi = 1.5 kilogrammi

Kõrgus (h) = 20 meetrit

Otsitakse: gravitatsioonilist potentsiaalset energiat

lahendus:

PE = mgh = (1.5 kg)(10 m/s² ⁾ (20 m) = 300 kg m² ^/ s² ⁼ 300 džauli

4. Alloleva joonise põhjal, kui objekti 1 mass on 2 kg ja objekti 2 mass on 4 kg, siis objektide 1 ja objekti 2 potentsiaalse energia võrdlus on …..

Tuntud:

Objekti 1 mass (m₁) = 2 kilogrammi

Objekti 2 mass (m² ₎ = 4 kilogrammi

Kõrgus 1 (h ₁ ) = 12 meetrit

Kõrgus 2 (h ₂ ) = 9 meetrit

Otsitakse: Objekti 1 ja objekti 2 potentsiaalse energia võrdlust

lahendus:

PE = mg/h

m = mass (selle rahvusvaheline ühik on kilogramm, lühendatult kg)

g = raskuskiirendus (selle rahvusvaheline ühik on meetrit sekundis ruudus, lühendatult m/ ^s² )

h = kõrgus (selle rahvusvaheline ühik on meeter, lühendatult m)

PE = gravitatsiooniline potentsiaalne energia (selle rahvusvaheline ühik on kg m² ^/ s² ^või džaul)

Objekti 1 gravitatsiooniline potentsiaalne energia:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2) (g) (12) = 24 g

Objekti 2 gravitatsiooniline potentsiaalne energia:

EP ₂ = m ₂ gh ₂ = (4) (g) (9) = 36 g

Objekti 1 ja objekti 2 potentsiaalse energia võrdlus :

PE ₁ : PE ₂

24 g : 36 g

24: 36

24/12: 36/12

2: 3

[wpdm_package id='1175′]

1. Jõu abil tehtud töö probleemid ja lahendused
2. Töö-kineetilise energia probleemid ja lahendused
3. Töö-mehaanilise energia printsiibi probleemid ja lahendused
4. Gravitatsioonilise potentsiaalse energia probleemid ja lahendused
5. Elastsete vedrude potentsiaalne energia ja lahendused
6. Toiteprobleemid ja lahendused
7. Mehaanilise energia jäävuse rakendamine vabalangemise liikumisel
8. Mehaanilise energia jäävuse rakendamine vabalangemise üles-alla liikumisel
9. Mehaanilise energia jäävuse rakendamine liikumisel kõveral pinnal
10. Mehaanilise energia jäävuse rakendamine kaldpinnal liikumisel
11. Mehaanilise energia jäävuse rakendamine mürsu liikumisel