5 dæmi um spurningar um hugsanlega orku
Þyngdarorkuorka
1. 4.900 júlar af orku eru notaðar til að lyfta 50 kg hlut lóðrétt. Hluturinn mun rísa upp í hæðina … (g = 9,8 ms -2 )
A. 0,1 m
B. 10 m
Um það bil 98 metrar
D. 245 m
A. 960 m
Umræða
Það er vitað að:
Breyting á hugsanlegri orku (ΔEP) = 4900 joule
Massi hlutar (m) = 50 kg
Þyngdarhröðun (g) = 9,8 m/ s²
Æskilegt: Hluturinn mun rísa allt að (Δh)
Svar:
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 metrar
Rétta svarið er B.
Vororkuorka
2. Eftirfarandi graf sýnir sambandið milli F (krafts) og x (lengdaraukningar) fjöður. Ef fjöðurinn er aflagaður um 8 cm, þá er stöðuorka fjöðursins...
A. 1,6 × 10-5 Joule
B. 6,4 × 10-4 Júl
C. 8 joule
D. 16 joular
E. 128 Joule
Umræða
Það er vitað að:
Kraftur (F) = 2 Newton
Lengdaraukning (x) = 1 cm = 1/100 metri = 0,01 metri
Sveigja vorsins = 8 cm = 8/100 metrar = 0,08 metrar
Spurning: Hugsanleg orka vorsins
Svar:
Notaðu gögnin á grafinu til að reikna út fjöðrfastann.
Möguleg orka vorsins:
∆ 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. Meðal eftirfarandi ástanda hluta:
(1) Teygður slingshot gúmmí
(2) Sveigður pendúl
(3) Hitað járn
Hlutir sem hafa hugsanlega orku eru númeraðir...
A. (1)
B. (1) og (2)
C. (2)
D. (2) og (3)
E. (3)
Umræða
(1) Teygður slingshot gúmmí
Þegar slangubyssa teygist hefur hún teygjanlegan stöðuorku.
(2) Sveigður pendúl
Þegar pendúllinn er sveigður frá hefur hann þyngdarorku.
Rétta svarið er B.
4. Taflan hér að neðan sýnir niðurstöður tilraunar með fjöður með álagi á annan endann. F táknar þyngd álagsins og ∆L táknar lengdaraukninguna. Reiknið vinnuna sem þarf til að lengja fjöðurinn um 10 cm.
A. 2,0 joular
B. 2,5 joular
C. 5,0 joule
D. 7,6 joular
E. 10 joule
Umræða
Það er vitað að:
Aukning á lengd fjöðursins (∆L) = 10 cm = 0,1 metrar
Spurning: Tilraun til að lengja fjöðrina um 10 cm
Svar:
Notaðu gögnin í töflunni til að reikna út fjöðrunarstuðulinn:
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
Fjaðrirfastinn er 500 N/m
Átakið sem þarf til að lengja fjöðrina um 10 cm er:
W = 1/2 k ∆L² = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) ² = (250 N/m)(0,01 m² ) = 2,5 Newtonmetrar = 2,5 joular.
Rétta svarið er B.
5. Grafið (Fx) sýnir samband krafts og lengdaraukningar fjöðursins. Stærð stöðuorku fjöðursins, byggð á grafinu hér að ofan, er…
A. 20 joule
B. 16 joule
C. 3,2 joule
D. 1,6 joule
E. 1,2 joule
Umræða
Það er vitað að :
F = 40 Newton
Δx = 0,08 metrar
Spurning : Hugsanleg orka vorsins?
Svar :
Vorfasti:
k = F / Δx
Möguleg orka vorsins:
EP = ½ k Δx² = ½ ( F / Δx ) Δx² = ½ F Δx
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 Júl
Rétta svarið er D.
Heimild spurningar:
Eðlisfræðispurningar fyrir framhaldsskóla/starfsmenntaskóla á landsvísu
