שאלות לדוגמה של אנרגיה פוטנציאלית

5 דוגמאות לשאלות על אנרגיה פוטנציאלית

אנרגיה פוטנציאלית כבידה

1. 4.900 ג'אול של אנרגיה משמשים להרמת חפץ אנכית במשקל 50 ק"ג. החפץ יתרומם לגובה של ... (g = 9,8 מטר/שנייה).^-2 )

א. 0,1 מטר

ב. 10 מטר

כ-98 מטר

245 מטר ד.

מזרח 960 מטר

דִיוּן

ידוע כי:

שינוי באנרגיה פוטנציאלית (ΔEP) = 4900 ג'אול

מסת העצם (מ') = 50 ק"ג

תאוצה עקב כוח הכבידה (g) = 9,8 מטר/שנייה²

נשאל: העצם יתרומם לגובה (Δh)

תשובה:

ΔEP = מ"ג Δh

4900 = (50)(9,8) Δh

4900 = 490 Δh

Δh = 10 מטרים

התשובה הנכונה היא ב'.

אנרגיית פוטנציאל האביב

2. הגרף הבא מציג את הקשר בין F (כוח) ו-x (עלייה באורך) של קפיץ. אם הקפיץ מעוות ב-8 ס"מ, אז האנרגיה הפוטנציאלית של הקפיץ היא...

א. 1,6 × 10^-5 ג'אוּל

ב. 6,4 × 10^-4 ג'אוּל

כ-8 ג'אול

ד. 16 ג'אול

128 ג'אול (E. 1,250 ג'אול)

דִיוּן

ידוע כי:

כוח (F) = 2 ניוטון

עלייה באורך (x) = 1 ס"מ = 1/100 מטר = 0,01 מטר

סטיית קפיץ = 8 ס"מ = 8/100 מטר = 0,08 מטר

נשאל: אנרגיית פוטנציאל קפיץ

תשובה:

השתמשו בנתונים בגרף כדי לחשב את קבוע הקפיץ.

אנרגיה פוטנציאלית של הקפיץ:

ΔEP = 1/2 קילו-ג'אול²

ΔEP = 1/2 (200 ניוטון למטר) (0,08 מטר)²

ΔEP = (100 ניוטון למטר)(0,0064 מטר²)

ΔEP = 0,64 ניוטון מטר

3. בין התנאים הבאים:

(1) גומי לקלע מתוח

(2) מטוטלת מוטה

(3) מגהץ מחומם

עצמים בעלי אנרגיה פוטנציאלית ממוספרים...

א. (1)

ב. (1) ו-(2)

ג. (2)

ד. (2) ו-(3)

ה. (3)

דִיוּן

(1) גומי לקלע מתוח

כאשר הוא נמתח, לגומי רוגטקה יש אנרגיה פוטנציאלית אלסטית.

(2) מטוטלת מוטה

כאשר המטוטלת מוסטת, למטוטלת יש אנרגיה פוטנציאלית כבידתית.

התשובה הנכונה היא ב'.

4. הטבלה שלהלן ממחישה את תוצאות הניסוי של קפיץ עם עומס המופעל על קצה אחד. F מייצג את משקל העומס ו-ΔL מייצג את העלייה באורך. חשב את העבודה הנדרשת כדי להאריך את הקפיץ ב-10 ס"מ.

א. 2,0 ג'אול

B. 2,5 ג'אול

כ-5,0 ג'אול

ד. 7,6 ג'אול

E. 10 ג'אול

דִיוּן

ידוע כי:

עלייה באורך הקפיץ (∆L) = 10 ס"מ = 0,1 מטר

נשאל: המאמץ להאריך את הקפיץ ב-10 ס"מ

תשובה:

השתמשו בנתונים בטבלה כדי לחשב את קבוע הקפיץ:

k = F / ∆x = 20 ניוטון / 0,04 מטר = 500 ניוטון למטר

k = F / ∆x = 30 ניוטון / 0,06 מטר = 500 ניוטון למטר

k = F / ∆x = 40 ניוטון / 0,08 מטר = 500 ניוטון למטר

קבוע הקפיץ הוא 500 ניוטון למטר

המאמץ להאריך את הקפיץ ב-10 ס"מ הוא:

רוחב = 1/2 קילו-ג'אולטרה-ליטר² = 1/2 (500 ניוטון למטר) (0,1 מטר)² = (250 ניוטון למטר)(0,01 מטר²) = 2,5 ניוטון מטר = 2,5 ג'אול.

התשובה הנכונה היא ב'.

5. הגרף (Fx) מציג את הקשר בין הכוח לבין העלייה באורך הקפיץ. האנרגיה הפוטנציאלית של הקפיץ, בהתבסס על הגרף לעיל, היא...

א. 20 ג'אול

ב. 16 ג'אול

כ-3,2 ג'אול

ד. 1,6 ג'אול

E. 1,2 ג'אול

דִיוּן

זה ידוע :

F = 40 ניוטון

Δx = 0,08 מטרים

נשאל אנרגיה פוטנציאלית של הקפיץ?

ג'וואב :

קבוע קפיץ:

k = F / Δx

אנרגיה פוטנציאלית של הקפיץ:

EP = ½ אלף Δx² = ½ (פרונט/Δx) Δx² = ½ פרנהייט Δx

EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 ג'אול

התשובה הנכונה היא ד'.

מקור השאלה:

שאלות בפיזיקה בבחינה הארצית לחטיבת ביניים/תיכון מקצועי