A mechanikai energiamegmaradás törvényének képlete, a rugó helyzeti energiája, egyszerű gépek

Példakérdések és képletek a mechanikai energia megmaradásának törvényéhez, a rugó helyzeti energiájához, egyszerű gépekhez

A mechanikai energia megmaradásának törvénye

1. Egy tárgy állandó mechanikai energiával, növekvő mozgási energiával és csökkenő gravitációs potenciális energiával rendelkezik. A tárgy a következő állapotban van:….

1. átm
2. feljebb lépés
3. lejjebb mozgatás
4. felgyorsult felfelé haladás

Vita
Minél nagyobb a mozgási energia, annál nagyobb a tárgy sebessége, és minél kisebb a gravitációs potenciális energia, annál alacsonyabb a tárgy magassága a talaj felett. Ez akkor fordul elő, amikor egy tárgy egy bizonyos magasságból lefelé mozog a talaj felé.

A sebesség és a mozgási energia közötti kapcsolatot a mozgási energia képlete mutatja:
EK = ½ mV²
Képletleírás: EK = mozgási energia, m = tömeg, v = sebesség

A magasság és a gravitációs potenciális energia közötti kapcsolatot a gravitációs potenciális energia képlete mutatja:
EP = mg/h
Képletleírás: EP = gravitációs potenciális energia, m = tömeg, g = gravitációs gyorsulás, h = magasság
A helyes válasz a C.

Egyszerű gép
2. Egy egyszerű gép vázlatos rajzán az a és b hossz aránya a : b = 1 : 2,2. Egy 330 Newton súlyú B teher felemeléséhez szükséges F erő minimális értéke… Newton

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

Vita
Köztudott, hogy:
Hossz a = teherkar (l_B) = 1
Hossz b = erőkar (l_F) = 2,2
Súlyerő (w) = 330 Newton
Kérdezte: Emelőerő (F)
Válasz:
Egy egyszerű emelőgép mechanikai előnyének képlete:
KM = sz / F = l_F / l_B
Információ:
KM = mechanikai előny, w = gravitáció, F = tőkeáttétel, l_F = erőkar, l_B = teherkar
 
w / F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newton
A helyes válasz a B.

3. Nézd meg az oldalsó képet. Egy diák egy tárgyat F erővel mozgat A pontból B pontba, ahogy a képen látható. Ha a tárgy és a deszka közötti súrlódást figyelmen kívül hagyjuk, akkor a tevékenység mechanikai előnye….

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

Vita
Köztudott, hogy:
A ferde sík magassága (y) = 4 méter – 1 méter = 3 méter
Sík terület hossza (x) = 4 méter
Kérdezte: Egy ferde sík mechanikai előnye (MC)
Válasz:
Számítsa ki a ferde sík hosszát a Pitagorasz-képlet segítségével:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 méter
A ferde sík mechanikai előnyei:
KM = R / y
KM = 5 méter / 3 méter
KM = 5/3
A helyes válasz a B.

Tavaszi potenciális energia

4. Egy műugrópálya rugós alapot használ, amely felfelé irányuló tolóerőt biztosít a sportolónak az ugrás megkezdéséhez. Amikor egy sportoló 500 N erővel ugrik rá, a rugó 4 cm-rel rövidül. A rugó által a sportoló meghajtásához biztosított potenciális energia mennyisége….

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

Vita
Köztudott, hogy:
Erő (F) = 500 N
Rugóhossz változása (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Kérdezte: A rugó potenciális energiája
Válasz:
Először számítsd ki a rugó rugalmassági állandóját Hooke törvényének képletével:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m²
A rugó rugalmas potenciális energiája:
EP = ½ kΔx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 joule
A helyes válasz a B.

Kérdés forrása:

Általános iskolai fizika OSN kérdések