Потенциалдық және кинетикалық энергияның мысалдары

Потенциалдық және кинетикалық энергияның 8 мысалы

1. Төмендегі суретке қараңыз!

А затының массасы 1.500 грамм және ол суретте көрсетілген қалыпта орналасқан. Біраз уақыттан кейін зат жерге құлайды. Потенциалдық энергия А нысанына тиесілі ең үлкені болып табылады... (жердің g = 10 м/с екені белгілі²)

A. 15 Джоуль

B. 200 Джоуль

C. 300 Джоуль

D. 30 000 Джоуль

Талқылау

Белгілі болғандай:

Халықаралық жүйедегі барлық бірліктерді көрсетіңіз

Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 10 м/с ²

Заттың массасы (м) = 1500 грамм = 1500/1000 килограмм = 1,5 килограмм

Биіктігі (сағ) = 20 метр

Сұрақ: А нысанының потенциалдық энергиясы

Жауап:

А нысаны жер бетінен 20 метр қашықтықта ең жоғары потенциалдық энергияға ие, ал нысан жер бетінде болғанда ең аз потенциалдық энергияға ие.

Нысанның потенциалдық энергиясы гравитациялық потенциалдық энергия формуласы бойынша есептеледі:

EP = мг/с = (1,5 кг)(10 м/с² ⁾ (20 м²) = 300 кг м² ^/ с² ⁼ 300 Джоуль

Дұрыс жауап - C.

2. Массасы 10 грамм оқ 100 м/с жылдамдықпен қозғалады. Оқтың кинетикалық энергиясы .....

A. 50 Джоуль

B. 1.000 Джоуль

C. 10.000 Джоуль

D. 30 000 Джоуль

Талқылау

Белгілі болғандай:

Оқтың массасы (м) = 10 грамм = 10/1000 килограмм = 1/100 килограмм = 0,01 килограмм

Оқ жылдамдығы (v) = 100 метр/секунд

Сұрақ: Оқтың кинетикалық энергиясы

Жауап:

Оқтың кинетикалық энергиясы кинетикалық энергия формуласы бойынша есептеледі:

EK = 1/2 мв ²

EK = 1/2 (0,01 кг)(100 м/с) ²

EK = 1/2 (0,01 кг)(10 000 м ² / с ² )

EK = (0,01 кг)(5000 м ² / с ² )

EK = 50 кг ^м² / ^с²

EK = 50 Джоуль

Дұрыс жауап - А.

3. А және В көліктерінің массалары бірдей. Екі көлік те әртүрлі кинетикалық энергиямен қозғалады. Егер А көлігінің кинетикалық энергиясы В көлігінің кинетикалық энергиясына қатысты 4:9 қатынасына тең болса, онда А көлігінің В көлігінің жылдамдығына қатысты жылдамдығы....

A. 2: 3
B. 3: 2
C. 4: 9
D. 9: 4

Талқылау

Белгілі болғандай:
А көлігінің кинетикалық энергиясы (EK)_A) = 4
B (EK) көлігінің кинетикалық энергиясы_B) = 9
Көліктің массасы A (м)_A) = B көлігінің массасы (м_B) = м
Сұрақ: А көлігінің жылдамдығы В көлігінің жылдамдығымен салыстырғанда
Жауап:

Айталық, А көлігінің массасы = В көлігінің массасы = m = 1
А көлігінің кинетикалық энергиясы:
EK = ½ мв² —-> Кинетикалық энергия формуласы
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
В көлігінің кинетикалық энергиясы:
EK = ½ мв² —-> Кинетикалық энергия формуласы
9 = ½ (1) v²
(2)(9) = v²
v_B = √(2)(9)
А және В көліктерінің жылдамдығын салыстыру:
v_A : в_B
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
Дұрыс жауап - А.

4. А және В екі денесінің массалары бірдей. А денесі 4 Дж кинетикалық энергиямен, ал В денесі 16 Дж кинетикалық энергиямен қозғалады. А денесінің жылдамдығының В денесіне қатынасы....

A. 1: 2
B. 1: 4
C. 2: 1
D. 4: 1

Талқылау
Белгілі болғандай:
А нысанының кинетикалық энергиясы (EK)_A) = 4 Джоуль
B нысанының кинетикалық энергиясы (EK)_B) = 16 Джоуль
А нысанының массасы (м)_A) = B нысанының массасы (м_B) = м
Сұрақ: А нысанының жылдамдығын В нысанының жылдамдығымен салыстыру
Жауап:
Айталық, А затының массасы = В затының массасы = m = 1
А нысанының кинетикалық энергиясы:
EK = ½ мв² —-> Кинетикалық энергия формуласы
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
В нысанының кинетикалық энергиясы:
EK = ½ мв² —-> Кинетикалық энергия формуласы
16 = ½ (1) v²
(2)(16) = v²
v_B = √(2)(16)
А және В көліктерінің жылдамдығын салыстыру:
v_A : в_B
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
Дұрыс жауап - А.

5. Массалары бірдей екі дене қозғалып келеді. Бірінші және екінші денелердің кинетикалық энергиясының қатынасы 1:4. Бірінші дененің жылдамдығының екінші денеге қатынасы....
A. 1: 2
B. 1: 4
C. 2: 1
D. 4: 1
Талқылау
Белгілі болғандай:
Бірінші объектінің кинетикалық энергиясы (ЭК)₁) = 1
Екінші объектінің кинетикалық энергиясы (ЭК)₂) = 4
Бірінші заттың массасы (м₁) = екінші заттың массасы (м₂) = м
Сұрақ: Бірінші заттың жылдамдығын екінші заттың жылдамдығымен салыстыру
Жауап:
Бірінші заттың массасы = екінші заттың массасы = m = 1 болсын делік
Бірінші объектінің кинетикалық энергиясы:
EK = ½ мв² —-> Кинетикалық энергия формуласы
1 = ½ (1) v²
(2)(1) = v²
2 = v²
v_A = √2
Екінші нысанның кинетикалық энергиясы:
EK = ½ мв² —-> Кинетикалық энергия формуласы
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_B = √(2)(4)
А және В көліктерінің жылдамдығын салыстыру:
v₁ : в₂
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
Дұрыс жауап - А.

6. Блок көлбеу бетте тұрақты жылдамдықпен сырғанайды. Энергияның түрленуі...

A. потенциалдық энергия → кинетикалық энергия

B. кинетикалық энергия → потенциалдық энергия

C. потенциалдық энергия → жылу энергиясы

D. кинетикалық энергия → жылу энергиясы

E. жылу энергиясы → кинетикалық энергия

Талқылау

Егер блок көлбеу бетпен жоғарыдан төмен сырғып кетсе, онда гравитациялық потенциалдық энергия кинетикалық энергияға айналады.

Дұрыс жауап - А.

Суреттегі тізбекке қараңыз.

7. Математикалық маятникке бастапқы ығысу берілген, содан кейін суретте көрсетілгендей гармоникалық тербеліс жасайды. Егер потенциалдық энергияны өлшеуге арналған тірек нүктесі С нүктесі болса, қай тұжырым дұрыс?

(1) А' нүктесіндегі маятниктің кинетикалық энергиясы В' нүктесіндегі маятниктің кинетикалық энергиясымен бірдей

(2) А' нүктесіндегі маятниктің потенциалдық энергиясы В' нүктесіндегі маятниктің потенциалдық энергиясымен бірдей

(3) Маятниктің A' және A нүктелеріндегі кинетикалық энергиясының айырмашылығы маятниктің B' және B нүктелеріндегі потенциалдық энергиясының айырмашылығымен бірдей.

(4) Маятниктің А' нүктесіндегі жылдамдығы маятниктің В нүктесіндегі жылдамдығымен бірдей.

Талқылау

Дұрыс тұжырымдар 1, 2 және 3.

8. Суретке қараңыз!

В нүктесіндегі заттың кинетикалық энергиясы = 100 Дж. Егер заттың массасы 2,5 кг болса, онда заттың С нүктесінде жерге тиген кездегі кинетикалық энергиясы...

A. 350 Дж

B. 250 Дж

C. 150 Дж

D. 100 Дж

Талқылау

В нүктесіне жеткен кездегі дененің кинетикалық энергиясы:

EP = mgh = (2,5)(10)(4) = 100 Джоуль

С нүктесіне жеткен кездегі дененің кинетикалық энергиясы:

EP = мг

EP = (2,5)(10)(4 + 6)

EP = (2,5)(10)(10)

EP = 250 Джоуль

Дұрыс жауап - B.

Сұрақ көзі:

Бастауыш мектеп/Ислам бастауыш мектебінің жаратылыстану ғылымдары бойынша ұлттық емтихан сұрақтары

SBMPTN физика сұрақтары