A fórmula da lei da conservación da enerxía mecánica, enerxía potencial dun resorte, máquinas simples

Exemplos de preguntas e fórmulas para a lei da conservación da enerxía mecánica, enerxía potencial dun resorte, máquinas simples

Lei da conservación da enerxía mecánica

1. Un obxecto ten enerxía mecánica constante, enerxía cinética crecente e enerxía potencial gravitacional diminúente. O obxecto está nun estado de…

1. diam
2. subir
3. baixar
4. movemento cara arriba acelerado

Discusión
Canto maior sexa a enerxía cinética, canto maior sexa a velocidade do obxecto, e canto menor sexa a enerxía potencial gravitatoria, menor será a altura do obxecto sobre o chan. Isto ocorre cando un obxecto se move desde unha certa altura cara abaixo.

A relación entre a velocidade e a enerxía cinética móstrase coa fórmula da enerxía cinética:
EK = ½ mV²
Descrición da fórmula: EK = enerxía cinética, m = masa, v = velocidade

A relación entre a altura e a enerxía potencial gravitatoria móstrase coa fórmula da enerxía potencial gravitatoria:
EP = mgh
Descrición da fórmula: EP = enerxía potencial gravitacional, m = masa, g = aceleración gravitacional, h = altura
A resposta correcta é C.

Máquina simple
2. A proporción entre a lonxitude a e a b no diagrama esquemático dunha máquina simple é a: b = 1: 2,2. O valor mínimo da forza F para levantar a carga B que pesa 330 Newtons é... Newton.

1. 100
2. 150
3. 2200
4. 7260

Discusión
Sábese que:
Lonxitude a = brazo de carga (l)_B) = 1
Lonxitude b = brazo de forza (l)_F) = 2,2
Forza ponderal (w) = 330 Newtons
Preguntou: Forza de panca (F)
Resposta:
A fórmula para a vantaxe mecánica dunha máquina de palanca simple:
KM = a / F = l_F / l_B
Información:
KM = vantaxe mecánica, w = gravidade, F = influencia, l_F = brazo de forza, l_B = brazo de carga
 
a/F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newtons
A resposta correcta é B.

3. Observa a imaxe do lado. Un estudante move un obxecto do punto A ao punto B cunha forza F como se mostra na imaxe. Se se ignora a fricción entre o obxecto e a táboa, entón a vantaxe mecánica da actividade é...

1. 4
2. 5/3
3. 5/4
4. 3/4

Discusión
Sábese que:
A altura do plano inclinado (y) = 4 metros – 1 metro = 3 metros
Lonxitude da área plana (x) = 4 metros
Preguntou: Vantaxe mecánica (MC) dun plano inclinado
Resposta:
Calcula a lonxitude do plano inclinado usando a fórmula pitagórica:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 metros
Vantaxes mecánicas dun plano inclinado:
KM = R / y
KM = 5 metros / 3 metros
KM = 5/3
A resposta correcta é B.

Enerxía potencial primaveral

4. Unha pista de trampolíns usa unha base accionada por un resorte para proporcionar un impulso cara arriba para que o atleta inicie o salto. Cando un atleta salta sobre ela cunha forza de 500 N, o resorte acúrtase 4 cm. A cantidade de enerxía potencial proporcionada polo resorte para impulsar o atleta é...

1. 20 xullos
2. 10 xullos
3. 5 xullos
4. 2 xullos

Discusión
Sábese que:
Forza (F) = 500 N
Cambio na lonxitude do resorte (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Preguntou: Enerxía potencial do resorte
Resposta:
Primeiro, calcula a constante elástica do resorte usando a fórmula da lei de Hooke:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
A enerxía potencial elástica do resorte é:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 Joules
A resposta correcta é B.

Orixe da pregunta:

Preguntas OSN de física para a escola secundaria