Egzanp kesyon sou travay ak enèji potansyèl gravitasyonèl

4 Egzanp travay ak enèji potansyèl gravitasyonèl

1. Yon objè ki gen yon mas 1 kg tonbe libman soti nan yon wotè 10 mèt jiskaske li rive atè. Detèmine:
(a) Travay fòs gravitasyonèl la fè sou objè a
(b) Chanjman enèji potansyèl gravite
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s²
Pembahasan
Li konnen :
Mas objè a (m) = 1 kg
Wotè (h) = 10 mèt
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s²
Repons:
(a) Travay ki fèt pa fòs gravitasyon an
Lè yon objè tonbe lib, direksyon mouvman objè a se anba epi direksyon fòs gravitasyonèl k ap aji sou objè a (pwa objè a) se anba tou. Paske yo nan menm direksyon an, fòs gravitasyonèl yo koresponn oswa fòme yon ang 0.^o avèk direksyon mouvman objè a. Kos 0 = 1 epi chak nimewo miltipliye pa 1 se menm ak nimewo sa a, kidonk cos 0 pa bezwen enkli nan fòmil travay la.
Fòmil travay la se W = F s, kote W = travay, F = fòs ak s = deplasman. Si yo ajiste l pou pwoblèm sa a, fòmil travay la chanje pou l vin W = wh = mgh, kote W = travay, w = gravite, h = chanjman nan wotè objè a, m = mas objè a, g = akselerasyon akòz gravite.
Kidonk travay gravitasyon an fè a se:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Joul

(B) Chanjman nan enèji potansyèl gravitasyonèl
Nan yon wotè 10 mèt anlè tè a, enèji potansyèl gravitasyonèl objè a se 100 Joul. Pandan l ap desann, wotè objè a diminye, kidonk enèji potansyèl gravitasyonèl li diminye. Lè li rive nan nivo tè a, kote wotè objè a se zewo, enèji potansyèl gravitasyonèl li se zewo. Kidonk, enèji potansyèl gravitasyonèl objè a diminye pa 100 Joul.

2. Yon objè ki peze 10 Newtons sou yon plan enkline lis ak yon ang enklinasyon 30°.^oLongè ipoteniz la se 2 mèt. Travay gravitasyon an fè sou objè a pandan l ap glise sou ipoteniz la se...
Pembahasan
Li konnen :
Gravite (w) = 10 Newton
w_x = w sin matant = (10)(sin 30^o) = (10)(0,5) = 5 Newton
Longè ipoteniz (s) = 2 mèt
Akselerasyon akòz gravite (g) = 10 m/s²
Mande travay ki fèt pa gravitasyon
Jawab :
Pwoblèm sa a ka rezoud lè l sèvi avèk de fason.
Premye fason an :
Fòmil travay la se W = F s. Si yo ajiste l pou pwoblèm sa a, fòmil travay la chanje pou l vin W = w_x s. Kidonk travay gravitasyon an fè a se W = w_x s = (5)(2) = 10 Joul.
Dezyèm fason :
Travay yon fòs konsèvatif fè, tankou gravitasyon, pa depann de chemen objè a pran men li depann de chanjman wotè a. Se poutèt sa, pou kalkile travay gravitasyon fè a, premye bagay ou dwe fè se kalkile wotè objè a.
San yo pa 30^o = kote vètikal / ipoteniz
0,5 = kote pèpandikilè / 2
Kote vètikal = (0,5)(2)
Kote vètikal = 1 mèt
Wotè objè a se 1 mèt.
Travay gravitasyon an fè lè objè a desann se W = wh = (10)(1) = 10 Joules.

3. Yo itilize 5000 Joul enèji pou leve yon objè ki gen yon mas 50 kg. Objè a ap monte rive nan yon wotè... g = 10 m/s²
A. 5 mèt
B. 10 mèt
C. 12 mèt
D. 15 mèt
Lès 20 mèt
Diskisyon:
Li konnen :
Gravite EP = 5000 Joules, m = 50 kg, g = 10 m/s².
Mande :
h?
Jawab :
EP = mgh
5000 = (50)(10)(h)
5000 = 500 èdtan
h = 5000 / 500 = 10 mèt
Repons ki kòrèk la se B.

4. Yon objè ki gen yon mas 2 kg sitiye 5 mèt anlè tè a. Akselerasyon akòz gravite = 10 m/s²Efò ki nesesè pou leve yon objè nan yon wotè 15 mèt anlè sifas tè a se...
A. 100 Joule
B. 200 Joule
C. 300 Joule
D. 400 Joule
E. 500 Joule
Diskisyon:
Li konnen :
m = 2 kg, h₁ = 5 mèt, h₂ = 15 mèt, g = 10 m/s²
Mande :
W?
Jawab :
Travay (W) = chanjman nan enèji potansyèl gravitasyonèl (EP)₂ – EP₁).
W = EP₂ – EP₁
W = mgh₂ – mgh₁
W = mg (h₂ - h₁)
W = (2)(10)(15-5) = (2)(10)(10) = 200 Joul.
Repons ki kòrèk la se B.