Malguki baten energia potentzial elastikoaren adibidea

Malgukien energia potentzial elastikoari buruzko 5 galderaren adibide

1. Malguki bati 2 kg-ko karga ematen zaio eta euskarri batean bertikalki zintzilikatzen da. Malgukia 4 cm luzatzen bada, orduan aldaketa energia potentziala Malgukiaren indar elastikoa… g = 10 m/s da²
Eztabaida
Jakina da :
Kargaren masa (m) = 2 kg
Grabitatearen azelerazioa (g) = 10 m/s²
Karga-pisua (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Malgukiaren luzeraren handitzea (x) = 4 cm = 0,04 metro
Galdetu : Malgukiaren energia potentzial elastikoa
Jawab :
Formula Hooke-ren legea F = kx da, non F = indarra, k = malguki-konstantea eta x = malguki-luzeraren handitzea. Problema honetara egokitzen bada, Hooke-ren legearen formula w = kx bihurtzen da, non w = grabitateaMalguki-konstantea kalkulatzeko, aldatu Hooke-ren legearen formula k = w / x izatera. Beraz, malguki-konstantea k = w / x = 20 / 0,04 = 500 Newton/metro da.
Malgukiaren energia potentzial elastikoaren aldaketa hau da:
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,04)² = (250)(0,0016) = 0,4 Joule

Malguki baten energia potentzial elastikoaren aldaketa formula bakarra erabiliz ere kalkula daiteke:
EP = ½ kx² = ½ (w / x) x² = ½ wx = ½ mgx
Deskribapena: w = kargaren pisu-indarra, m = kargaren masa, x = malgukiaren luzeraren aldaketa.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 Joule.

2. Malguki bat 10 cm luzatzeko, 50 N-ko indarra behar da. Malgukia 12 cm luzatzeko behar den energia potentzial elastikoa…
Eztabaida
Jakina da :
Malgukiaren luzeraren handitzea (x) = 10 cm = 0,1 metro
Indarra (F) = 50 Newton
Galdetu : malgukiaren energia potentzial elastikoa, malgukia 12 cm edo 0,12 metro luzatzeko.
Jawab :
Malguki-konstantea hau da:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 Newton/metro
Erabilitako malgukia berdina da, beraz, aurreko kalkuluan lortutako malguki-konstantea erabiltzen da malgukiaren energia potentzial elastikoa kalkulatzeko, malgukia 0,12 metro luzatzeko.
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,12)² = (250)(0,0144) = 3,6 Joule.

3. Beheko grafikoak indarraren (F) eta malgukiaren luzeraren handitzearen (x) arteko erlazioa erakusten du. Malgukia 10 cm-tan deformatzen bada, orduan malgukiaren energia potentzial elastikoa…

Eztabaida
Jakina da :
Indarra (F) = 5 Newton
Malgukiaren luzeraren handitzea (x) = 2 cm = 0,02 metro
Galdetu : malgukiaren energia potentziala, malgukia 10 cm edo 0,1 metro deformatzen bada.
Jawab :
Malguki-konstantea:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 Newton/metro
Malgukiaren energia potentziala, 0,1 metroko deformazioa badu:
EP = ½ kx² = ½ (250)(0,1)² = (125)(0,01) = 1,25 Joule.

Energia potentzial elastikoa
4. Malguki bati 2 kg-ko karga ematen zaio, hurrengo irudian erakusten den bezala. Malgukiak 5 cm-ko luzera handitzen badu eta grabitatearen ondoriozko azelerazioa lurra 10 ms^-2, orduan malgukiaren energia potentzial elastikoa... da.
4,0 J
B. 3,0 J
2,5 J
1,0 J
E. 0,5 J
Eztabaida
Jakina da :
Luzera handitzea (Δx) = 5 cm = 0,05 metro
Grabitatearen azelerazioa (g) = 10 m/s²
Kargaren masa (m) = 2 kg
Karga-pisua (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Galdetu : Kautxuaren energia potentziala?
Jawab :
Lehenik eta behin, kalkulatu malgukiaren konstante elastikoa Hooke-ren legearen formula erabiliz:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Malgukiaren energia potentzial elastikoa hau da:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,05)² = (200)(0,0025)
EP = 0,5 Joule
E erantzun zuzena da.

5. Malguki bat 5 cm luzatzeko, 20 N-ko indarra behar da. Malgukiaren energia potentziala 10 cm luzatzen denean…
A. 2 Joule
B. 4 Joule
C. 20 Joule
D. 50 Joule
E. 100 Joule
Eztabaida
Jakina da :
Luzera handitzea (Δx) = 5 cm = 0,05 metro
Indarra (F) = 20 Newton
Galdetu : Malgukiaren EP malgukia 10 cm luzatzen denean?
Jawab :
Malguki-konstantea:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Malgukiaren energia potentziala Δx = 10 cm = 0,1 metro denean:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)
EP = 2 Joule
Erantzun zuzena A da.