Primjeri potencijalne energije i kinetičke energije

8 primjera potencijalne i kinetičke energije

1. Pogledajte sliku ispod!

Objekt A ima masu od 1.500 grama i nalazi se u položaju prikazanom na slici. Nakon nekog vremena, objekt pada na tlo. Potencijalna energija najveći u vlasništvu objekta A je... (poznato je da je g Zemlje = 10 m/s²)

A. 15 Džul

B. 200 džula

C. 300 džula

D. 30.000 džula

Rasprava

Poznato je da:

Navedite sve jedinice u Međunarodnom sustavu

Ubrzanje gravitacije (g) = 10 m/s²

Masa objekta (m) = 1500 grama = 1500/1000 kilograma = 1,5 kilograma

Visina (v) = 20 metara

Pitao/la sam: Potencijalna energija objekta A

Odgovor:

Objekt A ima najveću potencijalnu energiju kada se nalazi na svojoj najvišoj točki, koja je 20 metara od površine tla, a najmanju potencijalnu energiju kada se objekt nalazi na površini tla.

Potencijalna energija objekta izračunava se pomoću formule za gravitacijsku potencijalnu energiju:

EP = mgh = (1,5 kg)(10 m/s²)(20 m) = 300 kg m²/s² = 300 džula

Točan odgovor je C.

2. Metak od 10 grama kreće se brzinom od 100 m/s. Kinetička energija metka je…..

A. 50 džula

B. 1.000 džula

C. 10.000 džula

D. 50.000 džula

Rasprava

Poznato je da:

Masa metka (m) = 10 grama = 10/1000 kilograma = 1/100 kilograma = 0,01 kilograma

Brzina metka (v) = 100 metara/sekundi

Pitao/la sam: Kinetička energija metka

Odgovor:

Kinetička energija metka izračunava se pomoću formule za kinetičku energiju:

EK = 1/2 mv²

EK = 1/2 (0,01 kg) (100 m/s)²

EK = 1/2 (0,01 kg)(10 000 m²/s²)

EK = (0,01 kg)(5000 m²/s²)

EK = 50 kg m²/s²

EK = 50 džula

Točan odgovor je A.

3. Automobil A i automobil B imaju istu masu. Oba automobila kreću se različitom kinetičkom energijom. Ako je kinetička energija automobila A u usporedbi s kinetičkom energijom automobila B 4:9, tada je brzina automobila A u usporedbi s brzinom automobila B….

A. 2 : 3
B. 3:2
C. 4:9
O. 9 : 4

Rasprava

Poznato je da:
Kinetička energija automobila A (EK_A) = 4
Kinetička energija automobila B (EK_B) = 9
Masa automobila A (m_A) = masa automobila B (m_B) = m
Pitanje: Brzina automobila A u usporedbi s brzinom automobila B
Odgovor:

Pretpostavimo da je masa automobila A = masa automobila B = m = 1
Kinetička energija automobila A:
EK = ½ mv² —-> Formula kinetičke energije
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Kinetička energija automobila B:
EK = ½ mv² —-> Formula kinetičke energije
9 = ½ (1) v²
(2)(9) = v²
v_B = √(2)(9)
Usporedba brzine automobila A i automobila B:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
Točan odgovor je A.

4. Dva tijela A i B imaju istu masu. Tijelo A giba se kinetičkom energijom od 4 J, a tijelo B kinetičkom energijom od 16 J. Omjer brzine tijela A i tijela B je….

A. 1 : 2
B. 1:4
C. 2:1
O. 4 : 1

Rasprava
Poznato je da:
Kinetička energija objekta A (EK_A) = 4 džula
Kinetička energija objekta B (EK_B) = 16 džula
Masa objekta A (m_A) = masa objekta B (m_B) = m
Pitanje: Usporedba brzine objekta A s brzinom objekta B
Odgovor:
Pretpostavimo da je masa objekta A = masa objekta B = m = 1
Kinetička energija objekta A:
EK = ½ mv² —-> Formula kinetičke energije
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Kinetička energija objekta B:
EK = ½ mv² —-> Formula kinetičke energije
16 = ½ (1) v²
(2)(16) = v²
v_B = √(2)(16)
Usporedba brzine automobila A i automobila B:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
Točan odgovor je A.

5. Dva tijela iste mase se gibaju. Omjer kinetičke energije prvog i drugog tijela je 1:4. Omjer brzine prvog tijela i drugog tijela je….
A. 1 : 2
B. 1:4
C. 2:1
O. 4 : 1
Rasprava
Poznato je da:
Kinetička energija prvog objekta (EK)₁) = 1
Kinetička energija drugog objekta (EK)₂) = 4
Masa prvog objekta (m₁) = masa drugog objekta (m₂) = m
Pitanje: Usporedba brzine prvog objekta s brzinom drugog objekta
Odgovor:
Pretpostavimo da je masa prvog objekta = masa drugog objekta = m = 1
Kinetička energija prvog objekta:
EK = ½ mv² —-> Formula kinetičke energije
1 = ½ (1) v²
(2)(1) = v²
2 = v²
v_A = √2
Kinetička energija drugog objekta:
EK = ½ mv² —-> Formula kinetičke energije
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_B = √(2)(4)
Usporedba brzine automobila A i automobila B:
v₁ : v₂
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
Točan odgovor je A.

6. Blok klizi po nagnutoj površini konstantnom brzinom. Transformacija energije koja se događa je…

A. potencijalna energija → kinetička energija

B. kinetička energija → potencijalna energija

C. potencijalna energija → toplinska energija

D. kinetička energija → toplinska energija

E. toplinska energija → kinetička energija

Rasprava

Ako blok klizi niz nagnutu površinu, od vrha prema dnu, tada se gravitacijska potencijalna energija pretvara u kinetičku energiju.

Točan odgovor je A.

Pogledajte strujni krug na slici.

7. Matematičkom njihalu je dan početni pomak, a zatim harmonijski oscilira kao što je prikazano na slici. Ako je referentna točka za mjerenje potencijalne energije točka C, koja je tvrdnja točna?

(1) Kinetička energija njihala u točki A' jednaka je kinetičkoj energiji njihala u točki B'

(2) Potencijalna energija njihala u točki A' jednaka je potencijalnoj energiji njihala u točki B'

(3) Razlika kinetičke energije njihala u točkama A' i A jednaka je razlici potencijalne energije njihala u točkama B' i B.

(4) Brzina njihala u točki A' jednaka je brzini njihala u točki B.

Rasprava

Točne tvrdnje su 1, 2 i 3.

8. Pogledajte sliku!

Kinetička energija tijela u točki B = 100 J. Ako je masa tijela 2,5 kg, tada je kinetička energija tijela kada udari u tlo u točki C…

A. 350 J

B. 250 J

Oko 150 J

D. 100 J

Rasprava

Kinetička energija tijela kada stigne u točku B:

EP = mgh = (2,5)(10)(4) = 100 Džula

Kinetička energija tijela kada stigne u točku C:

EP = mgh

EP = (2,5)(10)(4 + 6)

EP = (2,5)(10)(10)

EP = 250 džula

Točan odgovor je B.

Izvor pitanja:

Pitanja za nacionalni ispit iz prirodoslovlja za osnovnu školu/islamsku osnovnu školu

Pitanja iz fizike za SBMPTN