Enèji potansyèl - pwoblèm ak solisyon

1. Enèji 4900 Joules yo itilize pou leve yon objè ki gen yon mas 50 kg rive nan yon wotè h. Ki wotè h? Akselerasyon akòz gravite (g) = 9.8 ms ^-2.

Li te ye:

Chanjman enèji potansyèl (ΔPE) = 4900 Joules

Mas objè a (m) = 50 kg

Akselerasyon akòz gravite (g) = 9.8 m/ ^s²

Wotè ou vle a (Δh)

Solisyon:

ΔPE = mg Δh

4900 = (50)(9.8) Δh

4900 = 490 Δh

Δh = 10 mèt

Enèji potansyèl prentan

2. Grafik ki anba a montre relasyon ki genyen ant fòs (F) ak x (chanjman nan longè) yon resò. Si chanjman nan longè yon resò se 8 cm, ki enèji potansyèl resò a?

Li te ye:

Fòs (F) = 2 Newton Pwoblèm enèji potansyèl ak solisyon 1

Chanjman nan longè 1 (x) = 1 cm = 1/100 m = 0.01 m

Chanjman nan longè 2 = 8 cm = 8/100 m = 0.08 m

Rechèch: Enèji potansyèl prentan an

Solisyon:

Konstan prentan an:

Enèji potansyèl prentan an:

∆PE = 1/2 ^kx²

∆PE = 1/2 (200 N/m)(0.08 m) ²

∆PE = (100 N/m)(0.0064 ^m² )

∆PE = 0.64 Nm

3. Baze sou tablo ki anba a, F = pwa objè a, ∆L = chanjman nan longè resò a. Ki travay ki fèt sou resò a pou chanjman nan longè resò a se 10 cm?

Li te ye: Pwoblèm enèji potansyèl ak solisyon 2

Chanjman nan longè sous la (∆L) = 10 cm = 0.1 m

Travay ki nesesè: Travay ki fèt nan sezon prentan an

Solisyon:

Konstan prentan an:

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

Konstan prentan an se 500 N/m

Travay la fèt sou resò a, kidonk chanjman nan longè resò a se 10 cm:

W = 1/2 k ∆L2 ⁼ 1/2 (500 N/m)(0.1 m) ² = (250 N/m)(0.01 m2 ⁾ = 2.5 Nm = 2.5 Joul.

4. Grafik ki anba a montre relasyon ki genyen ant fòs (F) ak chanjman nan longè (x). Ki enèji potansyèl yon sous ki baze sou grafik ki anba a?

Li te ye: Pwoblèm enèji potansyèl ak solisyon 4

F = 40 Newton

Δx = 0.08 m

Rechèch: enèji potansyèl prentan

Solisyon:

Konstan prentan an:

k = F / Δx

Enèji potansyèl prentan an:

PE = ½ k Δx ² = ½ (F/Δx) Δx ² = ½ F Δx

PE = ½ (40)(0.08) = (20)(0.08) = 1.6 Joules

Ki sa ki enèji potansyèl?
- ReponnEnèji potansyèl se enèji yon objè genyen akòz pozisyon li oswa eta li. Se enèji ki gen potansyèl pou fè travay men ki pa lakòz mouvman nan moman sa a.
Kijan enèji potansyèl gravitasyonèl depann de wotè?
- ReponnEnèji potansyèl gravitasyonèl la dirèkteman pwopòsyonèl ak wotè yon objè anlè yon pwen referans. Fòmil la se PE $= m g h$ , kote PE se enèji potansyèl la, $m$ se mas, $g$ se akselerasyon gravitasyonèl la, epi $h$ se wotè a.
Poukisa yo di yon resò ki lonje oswa konprese gen enèji potansyèl?
- ReponnLè yon resò lonje oswa konprese soti nan pozisyon ekilib li, li estoke enèji. Enèji sa a gen potansyèl pou fè travay lè resò a retounen nan eta ekilib li. Enèji estoke sa a rele enèji potansyèl elastik.
Kijan enèji potansyèl yon objè chanje si yo leve l de fwa wotè orijinal li nan yon chan gravitasyonèl?
- ReponnSi yo leve yon objè a de fwa wotè orijinal li, enèji potansyèl gravitasyonèl li double. Sa a se paske enèji potansyèl la depann lineyèman sou wotè a.
Èske li posib pou yon objè gen enèji potansyèl negatif? Eksplike.
- ReponnWi, enèji potansyèl la ka negatif selon chwa pwen referans lan. Pa egzanp, nan pwoblèm enèji potansyèl gravitasyonèl, nou souvan mete tè a kòm si li gen enèji potansyèl zewo. Si yon objè te anba pwen referans sa a (tankou nan yon pi), enèji potansyèl li ta negatif parapò ak referans ki chwazi a.
Ki jan enèji potansyèl la gen rapò ak enèji sinetik nan yon sistèm fèmen?
- ReponnNan yon sistèm fèmen san fòs ekstèn, enèji total la (sinetik + potansyèl) rete konstan. Prensip sa a baze sou konsèvasyon enèji. Lè enèji potansyèl la ogmante, enèji sinetik la diminye, epi vis vèsa.
Kisa k rive enèji potansyèl gravitasyonèl yon pòm lè li tonbe sot nan yon pyebwa?
- ReponnPandan pòm nan ap tonbe, enèji potansyèl gravitasyonèl li diminye paske l ap pwoche pi pre Latè. Enèji potansyèl sa a ki pèdi a konvèti an enèji sinetik, sa ki fè pòm nan deplase pi vit pandan l ap tonbe.
Poukisa yon pandil gen plis enèji potansyèl nan pik balansman li a?
- ReponnNan pik balansman li, pandil la nan pwen ki pi wo li parapò ak pozisyon repo li. Sa vle di li gen wotè maksimòm nan, e pakonsekan, enèji potansyèl gravitasyonèl maksimòm nan. Pandan l ap balanse desann, enèji sa a konvèti an enèji sinetik.
Èske yon objè ka gen enèji potansyèl menm si li pa nan yon chan gravitasyonèl?
- ReponnWi. Enèji potansyèl la pa sèlman pou chan gravitasyonèl yo. Pa egzanp, yon sous dlo konprese sou yon estasyon espasyal (kote efè gravitasyonèl yo minim) toujou gen enèji potansyèl elastik. Menm jan an tou, chaj nan yon chan elektrik gen enèji potansyèl elektrik.
Ki jan mas yon objè enfliyanse enèji potansyèl gravitasyonèl li?
- ReponnEnèji potansyèl gravitasyonèl la dirèkteman pwopòsyonèl ak mas yon objè. Si ou double mas yon objè, enèji potansyèl gravitasyonèl li (nan menm wotè a) ap double tou.