1. 2 կգ զանգվածով մարմին է ամրացված զսպանակին։ Եթե զսպանակի երկարացումը 4 սմ է, որոշեք առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիան ։ Ձգողականության արագացումը 10 մ/վ² է ։
Հայտնի է.
Զանգվածը (մ) = 2 կգ
Ձգողականության արագացում (g) = 10 մ/ վ²
Քաշը (w) = մգ = (2)(10) = 20 Ն
Երկարացում (x) = 4 սմ = 0.04 մ
Պահանջվում է՝ առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիա
Լուծում.
Հուկի օրենքի բանաձևը.
F = կx
F = ուժ, k = զսպանակի հաստատուն, x = զսպանակի երկարության փոփոխությունը
Զսպանակի հաստատունը՝
k = w / x = 20 / 0.04 = 500 Ն/մ
Առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիան՝
PE = ½ kx 2 = ½ (500) (0.04) 2 = (250) (0.0016) = 0.4 Ջուլ
Այլընտրանքային լուծում.
PE = ½ կx 2 = ½ (w / x) x 2 = ½ wx = ½ մգx
w = քաշ, m = զանգված, x = զսպանակի երկարության փոփոխությունը
PE = ½ (2) (10) (0.04) = (10) (0.04) = 0.4 Ջուլ:
[իրպ]
2. F = 50 N ուժով ձգված զսպանակի երկարացումը 10 սմ է։ Որքա՞ն է առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիան, եթե զսպանակի երկարացումը 12 սմ է։
Հայտնի է.
Երկարացում (x) = 10 սմ = 0.1 մ
Ուժ (F) = 50 Ն
Պահանջվում է . առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիան
Լուծում.
Զսպանակի հաստատունը՝
k = F / x = 50 / 0.1 = 500 Ն/մ
Առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիան, եթե զսպանակի երկարացումը 12 սմ է։
PE = ½ kx 2 = ½ (500) (0.12) 2 = (250) (0.0144) = 3.6 Ջուլ:
[իրպ]
3. F-ի և x-ի գրաֆիկը ներկայացված է ստորև բերված նկարում։ Որքա՞ն է առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիան, եթե զսպանակի երկարացումը 10 սմ է։
Հայտնի է.
Ուժ (F) = 5 Ն
Զսպանակի երկարացումը (x) = 2 սմ = 0.02 մ
Պահանջվում է առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիան, եթե զսպանակի երկարացումը 0.1 մ է։
Լուծում.
Զսպանակի հաստատունը՝
k = F / x = 5 / 0.02 = 250 Ն/մ
Առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիան, եթե զսպանակի երկարացումը 0.1 մ է՝
PE = ½ kx 2 = ½ (250) (0.1) 2 = (125) (0.01) = 1.25 Ջուլ:
4. Մարզիկը ցատկում է 500 Ն քաշ ունեցող զսպանակավոր գործիքի վրա, զսպանակը կարճանում է 4 սմ-ով: Որոշեք, թե որքան պոտենցիալ էներգիա է պետք մարզիկին ուժ տալու համար :
Ա. 20 Ջոուլ
Բ. 10 Ջոուլ
Գ. 5 Ջոուլ
Դ. 2 Ջոուլ
Հայտնի է.
Ուժ (F) = 500 Ն
Զսպանակի երկարության փոփոխությունը (Δx) = 4 սմ = 0.04 մ
Փնտրվում է՝ գարնան պոտենցիալ էներգիան
Լուծում.
Հաշվարկեք զսպանակի առաձգականության հաստատունը՝ օգտագործելով Հուկի օրենքի հավասարումը։
k = F / Δx = 500 N / 0.04 մ = 12500 N/m
Զսպանակի առաձգական պոտենցիալ էներգիան՝
PE = ½ k Δx 2 = ½ (12500) (0.04) 2 = (6250) (0.0016)
PE = 10 Ջոուլ
Ճիշտ պատասխանը Բ-ն է։
5. 500 գրամ զանգվածով զսպանակի երկարությունը կախված վիճակում մեծանում է 5 սմ-ով։ Որոշեք դրա հաստատունը և պոտենցիալ էներգիան։
Հայտնի է.
Մարմնի զանգվածը (մ) = 500 գրամ = (500/1000) կգ = 5/10 կգ = 0.5 կգ
Արագացում (g) = 10 մ/ վ²
Մարմնի քաշը (w) = մգ = (0.5 կգ)(10 մ/վ² ) = 5 կգ մ/վ² = 5 Նյուտոն
Զսպանակի երկարության փոփոխությունը (Δx) = 5 սմ = 0.05 մ
Ցանկալի է՝ զսպանակի հաստատունը (k) և պոտենցիալ էներգիան (PE)
Լուծում.
Նախ, հաշվարկեք զսպանակի հաստատունը՝ օգտագործելով Հուկի օրենքի հավասարումը.
k = w / Δx = 5 N / 0.05 մ = 100 N/m
Զսպանակի պոտենցիալ առաձգականությունը՝
PE = ½ k Δx 2 = ½ (100) (0.05) 2 = (50) (0.0025)
PE = 0.125 Ջոուլ
[wpdm_package id='1179']
- Ուժի կողմից կատարված աշխատանքի խնդիրներ և լուծումներ
- Աշխատանքի և կինետիկ էներգիայի խնդիրներ և լուծումներ
- Աշխատանքի և մեխանիկական էներգիայի սկզբունքի խնդիրներ և լուծումներ
- Գրավիտացիոն պոտենցիալ էներգիայի խնդիրներ և լուծումներ
- Առաձգական զսպանակի պոտենցիալ էներգիայի խնդիրներ և լուծումներ
- Էլեկտրաէներգիայի հետ կապված խնդիրներ և լուծումներ
- Մեխանիկական էներգիայի պահպանման կանոնի կիրառումը ազատ անկման շարժման համար
- Մեխանիկական էներգիայի պահպանման կանոնի կիրառումը վերև և ներքև շարժման համար ազատ անկման ժամանակ
- Մեխանիկական էներգիայի պահպանման կանոնի կիրառումը կոր մակերևույթների շարժման համար
- Մեխանիկական էներգիայի պահպանման կանոնի կիրառումը թեք հարթության վրա շարժման համար
- Մեխանիկական էներգիայի պահպանման կանոնի կիրառումը արկի շարժման համար
