La formula per la legge di conservazione dell'energia meccanica, l'energia potenziale di una molla, le macchine semplici

Esempi di domande e formule per la legge di conservazione dell'energia meccanica, l'energia potenziale di una molla, le macchine semplici

Legge di conservazione dell'energia meccanica

1. Un oggetto ha energia meccanica costante, energia cinetica crescente ed energia potenziale gravitazionale decrescente. L'oggetto si trova in uno stato di…

1. diam
2. salire
3. spostarsi verso il basso
4. muovendosi verso l'alto accelerato

Discussione
Maggiore è l'energia cinetica, maggiore è la velocità dell'oggetto, e minore è l'energia potenziale gravitazionale, minore sarà l'altezza dell'oggetto rispetto al suolo. Questo accade quando un oggetto si muove da una certa altezza verso il basso, in direzione del suolo.

La relazione tra velocità ed energia cinetica è mostrata dalla formula dell'energia cinetica:
EK = ½ mv²
Descrizione della formula: EK = energia cinetica, m = massa, v = velocità

La relazione tra altezza ed energia potenziale gravitazionale è mostrata dalla formula dell'energia potenziale gravitazionale:
EP = mgh
Descrizione della formula: EP = energia potenziale gravitazionale, m = massa, g = accelerazione gravitazionale, h = altezza
La risposta corretta è C.

Macchina semplice
2. Il rapporto tra le lunghezze a e b nello schema di una macchina semplice è a : b = 1 : 2,2. Il valore minimo della forza F per sollevare il carico B del peso di 330 Newton è... Newton

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

Discussione
È noto che:
Lunghezza a = braccio di carico (l_B) = 1
Lunghezza b = braccio di forza (l_F) = 2,2
Il peso del carico (w) = 330 Newton
Chiesto: Forza di leva (F)
Risposta :
La formula per il vantaggio meccanico di una semplice macchina a leva:
KM = w / F = l_F /l_B
Informazione :
KM = vantaggio meccanico, w = gravità, F = leva, l_F = braccio di forza, l_B = braccio di carico
 
w / F = l_F /l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newton
La risposta corretta è B.

3. Osserva l'immagine a lato. Uno studente sposta un oggetto dal punto A al punto B con una forza F, come mostrato in figura. Se si ignora l'attrito tra l'oggetto e la tavola, il vantaggio meccanico dell'attività è...

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

Discussione
È noto che:
L'altezza del piano inclinato (y) = 4 metri – 1 metro = 3 metri
Lunghezza della superficie piana (x) = 4 metri
Chiesto: Vantaggio meccanico (CM) di un piano inclinato
Risposta :
Calcola la lunghezza del piano inclinato utilizzando il teorema di Pitagora:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 metri
Vantaggi meccanici di un piano inclinato:
KM = R / y
KM = 5 metri / 3 metri
KM = 5/3
La risposta corretta è B.

Energia potenziale primaverile

4. Una pedana per i tuffi utilizza una base a molla per fornire una spinta verso l'alto all'atleta per iniziare il salto. Quando un atleta salta su di essa con una forza di 500 N, la molla si accorcia di 4 cm. La quantità di energia potenziale fornita dalla molla per spingere l'atleta è...

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

Discussione
È noto che:
Forza (F) = 500 N
Variazione della lunghezza della molla (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Chiesto: energia potenziale della primavera
Risposta :
Innanzitutto, calcoliamo la costante elastica della molla utilizzando la formula della legge di Hooke:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
L'energia potenziale elastica della molla è:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 Joule
La risposta corretta è B.

Fonte della domanda:

Domande di fisica per la scuola media (OSN)