Гравитациялық потенциалдық энергия – мәселелер және оларды шешу жолдары

1. Салмағы 1 кг дененің 10 м биіктіктен тыныштық күйінен еркін құлауы .

Анықтаңыз:

(a) Ауырлық күшімен атқарылатын жұмыс

(b) Гравитациялық потенциалдық энергияның өзгеруі

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

Белгілі:

Массасы (м) = 1 кг

Биіктігі (сағ) = 10 м

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

Салмағы (w) = мг = (1 кг)(10 м/с² ⁾ = 10 Н

Шешімі:

(a) Ауырлық күшімен атқарылатын жұмыс

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 Джоуль

(b) Гравитациялық потенциалдық энергияның өзгеруі

Гравитациялық потенциал энергиясының өзгерісі гравитациялық күш атқаратын жұмысқа тең.

Δ EP = 100 Джоуль

[irp]

2. 10 Н дене тегіс көлбеу жазықтықпен 2 метр бойымен сырғанайды. Ауырлық күшімен атқарылатын жұмысты анықтаңыз!

Белгілі:

салмақ (w) = 10 Н

w _x = w sin θ = (10)(sin 30 ^o ) = (10)(0.5) = 5 N

d = 2 м

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

Қажетті: салмақ күшімен орындалатын жұмыс

Шешімі:

W = F d = w _x d = (5)(2) = 10 Джоуль

Балама шешім:

Sin 30 ^o = сағ / күн

0.5 = сағ / 2

h = (0.5)(2)

сағ = 1 м

Ауырлық күшімен атқарылатын жұмыс;

W = F d = wh = (10 Н)(1 м) = 10 Н м = 10 Джоуль

[irp]

3. Жерден 20 метр биіктікте тұрған салмағы 1,500 граммдық зат жерге еркін құлайды. Заттың гравитациялық потенциалдық энергиясы қандай. Гравитациялық үдеу 10 м/ ^с2.

Белгілі:

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

Масса (м) = 1500 грамм = 1500/1000 килограмм = 1.5 килограмм

Биіктігі (сағ) = 20 метр

Қажетті: Гравитациялық потенциал энергиясы

Шешімі:

ПЭ = мг/с = (1.5 кг)(10 м/с² ⁾ (20 м) = 300 кг м² ^/ с² ⁼ 300 Джоуль

4. Төмендегі суретке сүйене отырып, егер 1-ші заттың массасы 2 кг, ал 2-ші заттың массасы 4 кг болса, 1-ші зат пен 2-ші заттың потенциалдық энергиясын салыстыру .....

Белгілі:

1-ші нысанның массасы (м₁) = 2 килограмм

2-ші заттың массасы (м2 ₎ = 4 килограмм

Биіктігі 1 (h1 ₎ = 12 метр

Биіктігі 2 (h2 ₎ = 9 метр

Қажеттілік: 1-ші және 2-ші нысанның потенциалдық энергиясын салыстыру

Шешімі:

ПЭ = мг

m = масса (оның халықаралық бірлігі - килограмм, қысқартылған кг)

g = ауырлық күшінің үдеуі (оның халықаралық бірлігі секундына метрдің квадратымен, қысқартылған түрде м/ ^с2 )

h = биіктік (оның халықаралық бірлігі - метр, қысқартылған м)

PE = гравитациялық потенциалдық энергия (оның халықаралық бірлігі кг м² ^/ с² ^немесе Джоуль)

1-ші нысанның гравитациялық потенциалдық энергиясы:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2)(g)(12) = 24 г

2-ші нысанның гравитациялық потенциалдық энергиясы:

EP ₂ = m ₂ gh ₂ = (4)(g)(9) = 36 г

1-ші және 2-ші нысанның потенциалдық энергиясын салыстыру :

PE ₁ : PE ₂

24 г: 36 г

24: 36

24/12 : 36/12

2: 3

[wpdm_package id='1175']

1. Күшпен орындалатын жұмыс мәселелер мен шешімдер
2. Жұмыс-кинетикалық энергия мәселелері және оларды шешу жолдары
3. Жұмыс-механикалық энергия принциптері мәселелері және оларды шешу жолдары
4. Гравитациялық потенциал энергиясының мәселелері және оларды шешу жолдары
5. Серпімді серіппенің потенциалдық энергиясы туралы есептер және оларды шешу жолдары
6. Қуат мәселелері және оларды шешу жолдары
7. Еркін құлау қозғалысы үшін механикалық энергияның сақталу заңын қолдану
8. Еркін түсу қозғалысындағы жоғары және төмен қозғалыс үшін механикалық энергияның сақталу заңын қолдану
9. Қисық беттегі қозғалыс үшін механикалық энергияның сақталу заңын қолдану
10. Көлбеу жазықтықтағы қозғалыс үшін механикалық энергияның сақталу заңын қолдану
11. Механикалық энергияның сақталу заңын снаряд қозғалысы үшін қолдану