Formula za zakon očuvanja mehaničke energije, potencijalna energija opruge, jednostavni strojevi

Primjeri pitanja i formule za zakon o očuvanju mehaničke energije, potencijalnu energiju opruge, jednostavne strojeve

Zakon očuvanja mehaničke energije

1. Objekt ima konstantnu mehaničku energiju, rastuću kinetičku energiju i opadajuću gravitacijsku potencijalnu energiju. Objekt je u stanju….

1. dijam
2. pomakni se gore
3. pomakni se prema dolje
4. ubrzano kretanje prema gore

Rasprava
Što je veća kinetička energija, to je veća brzina objekta, a što je manja gravitacijska potencijalna energija, to je visina objekta iznad tla niža. To se događa kada se objekt kreće s određene visine prema tlu.

Odnos između brzine i kinetičke energije prikazan je formulom kinetičke energije:
EK = ½ mv²
Opis formule: EK = kinetička energija, m = masa, v = brzina

Odnos između visine i gravitacijske potencijalne energije prikazan je formulom za gravitacijsku potencijalnu energiju:
EP = mgh
Opis formule: EP = gravitacijska potencijalna energija, m = masa, g = gravitacijsko ubrzanje, h = visina
Točan odgovor je C.

Jednostavan stroj
2. Omjer duljine a i b na shematskom dijagramu jednostavnog stroja je a : b = 1 : 2,2. Minimalna vrijednost sile F za podizanje tereta B mase 330 Newtona je… Newton

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

Rasprava
Poznato je da:
Duljina a = krak za opterećenje (l_B) = 1
Duljina b = krak sile (l_F) = 2,2
Težina tereta (w) = 330 Newton
Pitao/la sam: Sila poluge (F)
Odgovor:
Formula za mehaničku prednost jednostavnog polužnog stroja:
KM = š / F = l_F / l_B
Informacije:
KM = mehanička prednost, w = gravitacija, F = poluga, l_F = krak sile, l_B = krak za utovar
 
w / F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newtona
Točan odgovor je B.

3. Pogledajte sliku sa strane. Učenik pomiče predmet iz točke A u točku B silom F kao što je prikazano na slici. Ako se zanemari trenje između predmeta i ploče, tada je mehanička prednost aktivnosti….

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

Rasprava
Poznato je da:
Visina nagnute ravnine (y) = 4 metra – 1 metar = 3 metra
Duljina ravne površine (x) = 4 metra
Pitao/la sam: Mehanička prednost (MC) nagnute ravnine
Odgovor:
Izračunajte duljinu nagnute ravnine koristeći Pitagorinu formulu:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 metara
Mehaničke prednosti nagnute ravnine:
KM = R / y
KM = 5 metara / 3 metra
KM = 5/3
Točan odgovor je B.

Potencijalna energija opruge

4. Arena za skokove u vodu koristi opružnu bazu koja osigurava potisak prema gore kako bi sportaš započeo skok. Kada sportaš skoči na nju silom od 500 N, opruga se skraćuje za 4 cm. Količina potencijalne energije koju opruga osigurava za pokretanje sportaša je….

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

Rasprava
Poznato je da:
Sila (F) = 500 N
Promjena duljine opruge (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Pitao/la sam: Potencijalna energija opruge
Odgovor:
Prvo, izračunajte elastičnu konstantu opruge koristeći Hookeov zakon:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
Elastična potencijalna energija opruge je:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 džula
Točan odgovor je B.

Izvor pitanja:

Pitanja za OSN iz fizike za osnovnu školu