5 primjera pitanja o potencijalnoj energiji
Gravitacijska potencijalna energija
1. Za vertikalno podizanje predmeta mase 50 kg koristi se 4.900 džula energije. Predmet će se podići na visinu od … (g = 9,8 ms -2 )
A. 0,1 m
B. 10 m
Oko 98 m
D. 245 m
I. 960 m
Rasprava
Poznato je da:
Promjena potencijalne energije (ΔEP) = 4900 džula
masa objekta (m) = 50 kg
Ubrzanje zbog gravitacije (g) = 9,8 m/ s²
Traži se: Objekt će se podići do visine (Δh)
Odgovor:
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 metara
Točan odgovor je B.
Potencijalna energija opruge
2. Sljedeći graf prikazuje odnos između F (sile) i x (povećanja duljine) opruge. Ako se opruga deformira za 8 cm, tada je potencijalna energija opruge...
A. 1,6 × 10-5 Džul
B. 6,4 × 10⁻⁴ Džula
C. 8 džula
D. 16 džula
E. 128 džula
Rasprava
Poznato je da:
Sila (F) = 2 Newtona
Povećanje duljine (x) = 1 cm = 1/100 metra = 0,01 metar
Otklon opruge = 8 cm = 8/100 metara = 0,08 metara
Pitanje: Potencijalna energija opruge
Odgovor:
Pomoću podataka na grafu izračunajte konstantu opruge.
Potencijalna energija opruge:
∆ EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 N/m) (0,08 m) 2
∆ EP = (100 N/m)(0,0064 m 2 )
∆ EP = 0,64 Nm
3. Među sljedećim stanjima objekata:
(1) Rastegnuta guma za praćku
(2) Skrenuto njihalo
(3) Zagrijano glačalo
Tijela koja imaju potencijalnu energiju su numerirana...
A. (1)
B. (1) i (2)
C. (2)
D. (2) i (3)
E. (3)
Rasprava
(1) Rastegnuta guma za praćku
Kada se rastegne, guma za praćku ima elastičnu potencijalnu energiju.
(2) Skrenuto njihalo
Kada se njihalo otkloni, ono ima gravitacijsku potencijalnu energiju.
Točan odgovor je B.
4. Tablica u nastavku prikazuje rezultate eksperimenta s oprugom s opterećenjem na jednom kraju. F predstavlja težinu tereta, a ∆L predstavlja povećanje duljine. Izračunajte rad potreban za produljenje opruge za 10 cm.
A. 2,0 džula
B. 2,5 džula
C. 5,0 džula
D. 7,6 džula
E. 10 džula
Rasprava
Poznato je da:
Povećanje duljine opruge (∆L) = 10 cm = 0,1 metara
Pitanje: Napor za produljenje opruge za 10 cm
Odgovor:
Pomoću podataka iz tablice izračunajte konstantu opruge:
k = F / ∆x = 20 N / 0,04 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 30 N / 0,06 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 40 N / 0,08 m = 500 N/m
Konstanta opruge je 500 N/m
Napor za produljenje opruge za 10 cm je:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 Newton metara = 2,5 Džula.
Točan odgovor je B.
5. Grafikon (Fx) prikazuje odnos između sile i povećanja duljine opruge. Veličina potencijalne energije opruge na temelju gornjeg grafa je…
A. 20 džula
B. 16 džula
C. 3,2 džula
D. 1,6 džula
E. 1,2 džula
Rasprava
Poznato je da :
F = 40 Newtona
Δ x = 0,08 metara
Pitanje : Potencijalna energija opruge?
Odgovor :
Konstanta opruge:
k = F / Δx
Potencijalna energija opruge:
EP = ½ k Δ x 2 = ½ (F/ Δ x) Δ x 2 = ½ F Δ x
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 Džula
Točan odgovor je D.
Izvor pitanja:
Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za višu srednju školu/srednju strukovnu školu
