स्थितिज ऊर्जा और गतिज ऊर्जा के उदाहरण

स्थितिज ऊर्जा और गतिज ऊर्जा के 8 उदाहरण

1. नीचे दी गई तस्वीर को देखिए!

वस्तु A का द्रव्यमान 1.500 ग्राम है और यह चित्र में दर्शाई गई स्थिति में है। कुछ समय बाद, वस्तु जमीन पर गिर जाती है। संभावित ऊर्जा वस्तु A के स्वामित्व वाला सबसे बड़ा यह ज्ञात है कि पृथ्वी का जी = 10 मीटर/सेकंड है... (यह ज्ञात है कि पृथ्वी का जी = 10 मीटर/सेकंड)²)

ए. 15 जूल

बी. 200 जूल

लगभग 300 जूल

डी. 30.000 जूल

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

अंतर्राष्ट्रीय प्रणाली में सभी इकाइयों का उल्लेख करें।

गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण (g) = 10 m/ ^s²

वस्तु का द्रव्यमान (मीटर) = 1500 ग्राम = 1500/1000 किलोग्राम = 1,5 किलोग्राम

ऊँचाई (h) = 20 मीटर

प्रश्न: वस्तु A की संभावित ऊर्जा

उत्तर :

वस्तु A की स्थितिज ऊर्जा सबसे अधिक तब होती है जब वह अपने उच्चतम बिंदु पर होती है, जो जमीन की सतह से 20 मीटर ऊपर है, और सबसे कम तब होती है जब वस्तु जमीन की सतह पर होती है।

किसी वस्तु की स्थितिज ऊर्जा की गणना गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

ईपी = एमजीएच = (1,5 किलोग्राम)(10 मीटर/सेकंड² ⁾ (20 मीटर) = 300 किलोग्राम मीटर² ^/ सेकंड² ⁼ 300 जूल

सही जवाब सी है।

2. 10 ग्राम द्रव्यमान वाली एक गोली 100 मीटर/सेकंड की गति से चलती है। गोली की गतिज ऊर्जा क्या होगी?

ए. 50 जूल

बी. 1.000 जूल

लगभग 10.000 जूल

डी. 50.000 जूल

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:

गोली का द्रव्यमान (m) = 10 ग्राम = 10/1000 किलोग्राम = 1/100 किलोग्राम = 0,01 किलोग्राम

गोली की गति (v) = 100 मीटर/सेकंड

प्रश्न: गोली की गतिज ऊर्जा

उत्तर :

गोली की गतिज ऊर्जा की गणना गतिज ऊर्जा के सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

EK = 1/2 mv ²

EK = 1/2 (0,01 kg)(100 m/s) ²

ईके = 1/2 (0,01 किग्रा)(10.000 मी ² /सेक ² )

ईके = (0,01 किग्रा)(5000 मी ² /सेक ² )

EK = 50 kg m ² /s ²

EK = 50 जूल

सही जवाब क है।

3. कार A और कार B का द्रव्यमान समान है। दोनों कारें अलग-अलग गतिज ऊर्जा से चलती हैं। यदि कार A की गतिज ऊर्जा का कार B की गतिज ऊर्जा से अनुपात 4:9 है, तो कार A की गति का कार B की गति से अनुपात क्या होगा?

ए. 2 : 3
बी. 3 : 2
सी. 4 : 9
डी. 9 : 4

विचार-विमर्श

ह ज्ञात है कि:
कार A की गतिज ऊर्जा (EK)_A) = 4
कार B की गतिज ऊर्जा (EK)_B) = 9
कार A का द्रव्यमान (मील)_A) = कार B का द्रव्यमान (मील)_B) = मीटर
प्रश्न: कार A की गति की तुलना कार B की गति से करें।
उत्तर :

मान लीजिए कार A का द्रव्यमान = कार B का द्रव्यमान = m = 1
कार A की गतिज ऊर्जा:
EK = ½ mv² —> गतिज ऊर्जा का सूत्र
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
कार B की गतिज ऊर्जा:
EK = ½ mv² —> गतिज ऊर्जा का सूत्र
9 = ½ (1) v²
(2)(9) = v²
v_B = √(2)(9)
कार A और कार B की गति की तुलना:
v_A : वी_B
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
सही जवाब क है।

4. दो वस्तुओं A और B का द्रव्यमान समान है। वस्तु A 4 जूल की गतिज ऊर्जा से और वस्तु B 16 जूल की गतिज ऊर्जा से गति करती है। वस्तु A और वस्तु B के वेग का अनुपात क्या है?

ए. 1 : 2
बी. 1 : 4
सी. 2 : 1
डी. 4 : 1

विचार-विमर्श
ह ज्ञात है कि:
वस्तु A की गतिज ऊर्जा (EK)_A) = 4 जूल
वस्तु B की गतिज ऊर्जा (EK)_B) = 16 जूल
वस्तु A का द्रव्यमान (मील में)_A) = वस्तु B का द्रव्यमान (मील)_B) = मीटर
प्रश्न: वस्तु A की गति की तुलना वस्तु B की गति से कीजिए।
उत्तर :
मान लीजिए वस्तु A का द्रव्यमान = वस्तु B का द्रव्यमान = m = 1
वस्तु A की गतिज ऊर्जा:
EK = ½ mv² —> गतिज ऊर्जा का सूत्र
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
वस्तु B की गतिज ऊर्जा:
EK = ½ mv² —> गतिज ऊर्जा का सूत्र
16 = ½ (1) v²
(2)(16) = v²
v_B = √(2)(16)
कार A और कार B की गति की तुलना:
v_A : वी_B
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
सही जवाब क है।

5. समान द्रव्यमान वाली दो वस्तुएँ गतिमान हैं। पहली और दूसरी वस्तु की गतिज ऊर्जा का अनुपात 1:4 है। पहली वस्तु के वेग और दूसरी वस्तु के वेग का अनुपात क्या है?
ए. 1 : 2
बी. 1 : 4
सी. 2 : 1
डी. 4 : 1
विचार-विमर्श
ह ज्ञात है कि:
पहली वस्तु की गतिज ऊर्जा (EK)₁) = 1
दूसरी वस्तु की गतिज ऊर्जा (EK)₂) = 4
पहली वस्तु का द्रव्यमान (मील में)₁) = दूसरी वस्तु का द्रव्यमान (मील प्रति मीटर)₂) = मीटर
प्रश्न: पहली वस्तु के वेग की तुलना दूसरी वस्तु के वेग से कीजिए।
उत्तर :
मान लीजिए कि पहली वस्तु का द्रव्यमान = दूसरी वस्तु का द्रव्यमान = m = 1
पहली वस्तु की गतिज ऊर्जा:
EK = ½ mv² —> गतिज ऊर्जा का सूत्र
1 = ½ (1) v²
(2)(1) = v²
2 = वी²
v_A = √2
दूसरी वस्तु की गतिज ऊर्जा:
EK = ½ mv² —> गतिज ऊर्जा का सूत्र
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_B = √(2)(4)
कार A और कार B की गति की तुलना:
v₁ : वी₂
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
सही जवाब क है।

6. एक ब्लॉक एक झुकी हुई सतह पर स्थिर गति से खिसकता है। होने वाला ऊर्जा परिवर्तन क्या है?

ए. स्थितिज ऊर्जा → गतिज ऊर्जा

B. गतिज ऊर्जा → स्थितिज ऊर्जा

C. स्थितिज ऊर्जा → ऊष्मीय ऊर्जा

D. गतिज ऊर्जा → ऊष्मीय ऊर्जा

E. ऊष्मीय ऊर्जा → गतिज ऊर्जा

विचार-विमर्श

यदि कोई ब्लॉक किसी झुकी हुई सतह पर ऊपर से नीचे की ओर खिसकता है, तो गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

सही जवाब क है।

चित्र में दिखाए गए सर्किट को देखिए।

7. एक गणितीय पेंडुलम को प्रारंभिक विस्थापन दिया जाता है और फिर वह चित्र में दिखाए अनुसार सामंजस्यपूर्ण रूप से दोलन करता है। यदि स्थितिज ऊर्जा मापने का संदर्भ बिंदु C है, तो कौन सा कथन सही है?

(1) बिंदु A' पर पेंडुलम की गतिज ऊर्जा, बिंदु B' पर पेंडुलम की गतिज ऊर्जा के बराबर है।

(2) बिंदु A' पर पेंडुलम की स्थितिज ऊर्जा, बिंदु B' पर पेंडुलम की स्थितिज ऊर्जा के बराबर है।

(3) बिंदुओं A' और A पर पेंडुलम की गतिज ऊर्जा में अंतर, बिंदुओं B' और B पर पेंडुलम की स्थितिज ऊर्जा में अंतर के बराबर है।

(4) बिंदु A' पर पेंडुलम की गति बिंदु B पर पेंडुलम की गति के समान है।

विचार-विमर्श

सही कथन 1, 2 और 3 हैं।

8. तस्वीर को देखिए!

बिंदु B पर किसी वस्तु की गतिज ऊर्जा = 100 जूल है। यदि वस्तु का द्रव्यमान 2,5 किलोग्राम है, तो बिंदु C पर जमीन से टकराने पर वस्तु की गतिज ऊर्जा क्या होगी?

ए. 350 जे

बी. 250 जे

सी. 150 जे

डी. 100 जे

विचार-विमर्श

बिंदु B पर पहुँचने पर वस्तु की गतिज ऊर्जा:

ईपी = एमजीएच = (2,5)(10)(4) = 100 जूल

बिंदु C पर पहुँचने पर वस्तु की गतिज ऊर्जा:

ईपी = एमजीएच

ईपी = (2,5)(10)(4 + 6)

ईपी = (2,5)(10)(10)

ईपी = 250 जूल

सही जवाब बी है।

प्रश्न का स्रोत:

जूनियर हाई स्कूल/इस्लामिक जूनियर हाई स्कूल विज्ञान राष्ट्रीय परीक्षा के प्रश्न

एसबीएमपीटीएन भौतिकी प्रश्न