۱. یک بلوک ۱ کیلوگرمی روی سطح منحنی صاف به پایین می‌لغزد. انرژی جنبشی و سرعت بلوک را در پایین‌ترین سطح تعیین کنید. شتاب گرانش ۱۰ متر بر مجذور ثانیه است.
شناخته شده:
جرم (متر) = ۵۰۰۰ کیلوگرم
تغییر ارتفاع (ساعت) = 5 متر
شتاب گرانش (g) = 10 متر بر ثانیه
مورد نظر: انرژی جنبشی (KE) و سرعت جسم.
راه حل :
(الف) انرژی جنبشی
انرژی مکانیکی اولیه = انرژی پتانسیل گرانشی
ME o = PE = mgh = (1)(10)(5) = 50 ژول
انرژی مکانیکی نهایی = انرژی جنبشی
ME t = KE = ½ mv t 2
اصل پایستگی انرژی مکانیکی بیان می‌کند که انرژی مکانیکی اولیه = انرژی مکانیکی نهایی:
ME o = ME t
پی ای = کی ای
۵۰ = کِی
انرژی جنبشی (KE) = 50 ژول.
(ب) سرعت بلوک
اصل پایستگی انرژی مکانیکی:
انرژی مکانیکی اولیه (ME₂o ) = انرژی مکانیکی نهایی ( ME₂t )
انرژی پتانسیل گرانشی (PE) = انرژی جنبشی (KE)
۲۰۰ = ½ میلی ولت ۲
2(50) / متر = v 2
۱۰۰ / ۱ = v ۲
۴۰ = v ۲
v = √100
v = 10 متر بر ثانیه
[irp]
۲. یک جسم ۲ کیلوگرمی بدون اصطکاک به پایین می‌لغزد. انرژی جنبشی و سرعت جسم در ارتفاع ۲ متری از سطح زمین چقدر است؟ شتاب گرانش ۱۰ متر بر ثانیه است.
شناخته شده:
جرم (متر) = ۶۰ کیلوگرم
تغییر ارتفاع (h) = 10 – 2 = 8 متر
شتاب گرانش (g) = 10 متر بر ثانیه
مورد نظر : انرژی جنبشی (KE) و سرعت (v) در ارتفاع ۲ متری از سطح زمین.
راه حل :
الف) انرژی جنبشی در ارتفاع ۲ متری از سطح زمین
انرژی مکانیکی اولیه = انرژی پتانسیل گرانشی
ME o = PE = mgh = (2)(10)(8) = 160 ژول
انرژی مکانیکی نهایی = انرژی جنبشی
ME t = KE = ½ mv t 2
اصل پایستگی انرژی مکانیکی بیان می‌کند که انرژی مکانیکی اولیه = انرژی مکانیکی نهایی:
ME o = ME t
پی ای = کی ای
۵۰ = کِی
انرژی جنبشی (KE) در ارتفاع ۲ متری از سطح زمین ۱۶۰ ژول است.
(ب) سرعت جسم در پایین‌ترین سطح
اصل پایستگی انرژی مکانیکی:
انرژی مکانیکی اولیه (ME₂o ) = انرژی مکانیکی نهایی ( EM₂t )
انرژی پتانسیل گرانشی (PE) = انرژی جنبشی (KE)
۲۰۰ = ½ میلی ولت ۲
۱۶۰ = ½ (۲) در مقابل ۲
۴۰ = v ۲
v = √160 = √(16)(10) = 4√10 متر بر ثانیه
[شناسه بسته wpdm='1167′]
- کار انجام شده با زور، مسائل و راه حل ها
- مسائل و راه‌حل‌های انرژی جنبشی-کار
- مسائل و راه‌حل‌های اصل کار-انرژی مکانیکی
- مسائل و راه‌حل‌های انرژی پتانسیل گرانشی
- مسائل و راه‌حل‌های انرژی پتانسیل فنر الاستیک
- مشکلات برق و راه حل ها
- کاربرد پایستگی انرژی مکانیکی برای حرکت سقوط آزاد
- کاربرد پایستگی انرژی مکانیکی برای حرکت بالا و پایین در حرکت سقوط آزاد
- کاربرد پایستگی انرژی مکانیکی برای حرکت روی سطح منحنی
- کاربرد پایستگی انرژی مکانیکی برای حرکت روی سطح شیبدار
- کاربرد پایستگی انرژی مکانیکی برای حرکت پرتابه
