Потенциалдық энергия сұрақтарының 5 мысалы
Гравитациялық потенциалдық энергия
1. 50 кг салмақтағы затты тігінен көтеру үшін 4.900 Дж энергия жұмсалады. Зат … (g = 9,8 мс -2 ) биіктікке көтеріледі.
A. 0,1 м
B. 10 м
C. 98 м
D. 245 м
Шығыс 960 м
Талқылау
Белгілі болғандай:
Потенциалдық энергияның өзгеруі (ΔEP) = 4900 Джоуль
заттың массасы (м) = 50 кг
Ауырлық күшінің әсерінен үдеу (г) = 9,8 м/с 2
Қажетті: Нысан (Δh) дейін көтеріледі
Жауап:
ΔEP = мг Δсағ
4900 = (50)(9,8) Δсағ
Δh = 10 метр
Дұрыс жауап - B.
Серіппелі потенциалдық энергия
2. Келесі графикте серіппенің F (күш) және x (ұзындығының артуы) арасындағы байланыс көрсетілген. Егер серіппе 8 см-ге бұрмаланса, онда серіппенің потенциалдық энергиясы...
A. 1,6 × 10-5 Джоул
B. 6,4 × 10 -4 Джоуль
C. 8 Джоуль
D. 30 000 Джоуль
E. 128 Джоуль
Талқылау
Белгілі болғандай:
Күш (F) = 2 Ньютон
Ұзындықтың ұлғаюы (x) = 1 см = 1/100 метр = 0,01 метр
Серіппенің ауытқуы = 8 см = 8/100 метр = 0,08 метр
Сұрақ: Серіппенің потенциалдық энергиясы
Жауап:
Графиктегі деректерді пайдаланып, серіппе тұрақтысын есептеңіз.
Серіппенің потенциалдық энергиясы:
∆ EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 Н/м)(0,08 м) 2
∆ EP = (100 Н/м)(0,0064 м 2 )
∆ EP = 0,64 Нм
3. Объектілердің келесі күйлерінің арасында:
(1) Созылған рогатка резеңкесі
(2) Ауыстырылған маятник
(3) Қыздырылған үтік
Потенциалдық энергиясы бар денелер нөмірленген...
A. (1)
B. (1) және (2)
C. (2)
D. (2) және (3)
E. (3)
Талқылау
(1) Созылған рогатка резеңкесі
Созылған кезде, аспалы резеңке серпімді потенциалдық энергияға ие.
(2) Ауыстырылған маятник
Маятник ауытқыған кезде, маятник гравитациялық потенциалдық энергияға ие болады.
Дұрыс жауап - B.
4. Төмендегі кестеде бір ұшында жүк бар серіппемен жүргізілген тәжірибе нәтижелері көрсетілген. F жүктің салмағын, ал ∆L ұзындықтың ұлғаюын білдіреді. Серіппені 10 см-ге созу үшін қажетті жұмысты есептеңіз.
A. 2,0 Джоуль
B. 2,5 Джоуль
C. 5,0 Джоуль
D. 30 000 Джоуль
E. 10 джоуль
Талқылау
Белгілі болғандай:
Серіппе ұзындығының ұлғаюы (∆L) = 10 см = 0,1 метр
Сұрақ: Серіппені 10 см-ге ұзарту әрекеті
Жауап:
Кестедегі деректерді пайдаланып, серіппе тұрақтысын есептеңіз:
k = F / ∆x = 20 Н / 0,04 м = 500 Н/м
k = F / ∆x = 30 Н / 0,06 м = 500 Н/м
k = F / ∆x = 40 Н / 0,08 м = 500 Н/м
Серіппе тұрақтысы 500 Н/м
Серіппені 10 см-ге ұзарту үшін жұмсалатын күш:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 Н/м)(0,1 м) 2 = (250 Н/м)(0,01 м 2 ) = 2,5 Ньютон метр = 2,5 Джоуль.
Дұрыс жауап - B.
5. (Fx) графикте күш пен серіппе ұзындығының артуы арасындағы байланыс көрсетілген. Жоғарыдағы графикке негізделген серіппенің потенциалдық энергиясының шамасы...
A. 20 джоуль
B. 16 джоуль
C. 3,2 джоуль
D. 1,6 джоуль
E. 1,2 джоуль
Талқылау
Белгілі болғандай :
F = 40 Ньютон
Δ x = 0,08 метр
Сұрақ : Серіппенің потенциалдық энергиясы?
Жауап :
Серіппелі тұрақты:
k = F / Δ x
Серіппенің потенциалдық энергиясы:
EP = ½ k Δ x 2 = ½ (F/ Δ x) Δ x 2 = ½ F Δ x
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 Джоуль
Дұрыс жауап - D.
Сұрақ көзі:
Жоғары сынып/кәсіптік орта мектепке арналған физикадан ұлттық емтихан сұрақтары
