ឧទាហរណ៍នៃថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃនិទាឃរដូវ

ឧទាហរណ៍ ៥ នៃសំណួរអំពីថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃស្ព្រីង

១. ស្ព្រីងមួយត្រូវបានផ្តល់បន្ទុក 2 គីឡូក្រាម ហើយព្យួរបញ្ឈរលើជើងទ្រ។ ប្រសិនបើស្ព្រីងលាតសន្ធឹង 4 សង់ទីម៉ែត្រ នោះការផ្លាស់ប្តូរនៅក្នុង ថាមពលសក្តានុពល កម្លាំងយឺតនៃស្ព្រីងគឺ… g = 10 m/s²
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
ម៉ាស់​នៃ​បន្ទុក (ម.ម) = 2 គីឡូក្រាម
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²
ទម្ងន់ផ្ទុក (w) = mg = (2)(10) = 20 ញូតុន
ការកើនឡើងនៃប្រវែងនៃស្ព្រីង (x) = 4 សង់ទីម៉ែត្រ = 0,04 ម៉ែត្រ
បានសួរ ថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃនិទាឃរដូវ៖
ចាវ៉ាប :
រំដួល ច្បាប់របស់ហុក គឺ F = kx ដែល F = កម្លាំង k = ថេរស្ព្រីង និង x = ការកើនឡើងនៃប្រវែងស្ព្រីង។ ប្រសិនបើសម្របទៅនឹងបញ្ហានេះ នោះរូបមន្តច្បាប់របស់ហ៊ូកត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរទៅជា w = kx ដែល w = ទំនាញផែនដីដើម្បីគណនាថេរស្ព្រីង សូមប្តូររូបមន្តច្បាប់របស់ហ៊ូកទៅជា k = w / x។ ដូច្នេះថេរស្ព្រីងគឺ k = w / x = 20 / 0,04 = 500 ញូតុន/ម៉ែត្រ។
ការប្រែប្រួលនៃថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃស្ព្រីងគឺ៖
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,04)² = (250)(0,0016) = 0,4 ជូល

ការប្រែប្រួលថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃស្ព្រីងក៏អាចត្រូវបានគណនាដោយប្រើរូបមន្តតែមួយផងដែរ៖
EP = ½ kx² = ½ (ទទឹង / x) x² = ½ wx = ½ មីលីក្រាម
ការពិពណ៌នា៖ w = កម្លាំងទម្ងន់នៃបន្ទុក, m = ម៉ាស់នៃបន្ទុក, x = ការប្រែប្រួលប្រវែងនៃស្ព្រីង។
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 ជូល។

2. ដើម្បីលាតសន្ធឹងស្ព្រីង 10 សង់ទីម៉ែត្រ ត្រូវការកម្លាំង 50 N។ ថាមពលសក្តានុពលអេឡាស្ទិកដែលត្រូវការដើម្បីលាតសន្ធឹងស្ព្រីង 12 សង់ទីម៉ែត្រគឺ…
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
ការកើនឡើងនៃប្រវែងនៃស្ព្រីង (x) = 10 សង់ទីម៉ែត្រ = 0,1 ម៉ែត្រ
កម្លាំង (F) = 50 ញូតុន
បានសួរ ថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃស្ព្រីងដើម្បីលាតសន្ធឹងស្ព្រីងរហូតដល់ 12 សង់ទីម៉ែត្រ ឬ 0,12 ម៉ែត្រ។
ចាវ៉ាប :
ថេរនិទាឃរដូវគឺ៖
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 ញូតុន/ម៉ែត្រ
ស្ព្រីងដែលប្រើគឺដូចគ្នា ដូច្នេះចំនួនថេរស្ព្រីងដែលទទួលបានក្នុងការគណនាមុនត្រូវបានប្រើដើម្បីគណនាថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃស្ព្រីងដើម្បីលាតសន្ធឹងស្ព្រីងចំនួន 0,12 ម៉ែត្រ។
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,12)² = (250)(0,0144) = 3,6 ជូល។

៣. ក្រាហ្វខាងក្រោមបង្ហាញពីទំនាក់ទំនងរវាងកម្លាំង (F) និងការកើនឡើងនៃប្រវែងនៃស្ព្រីង (x)។ ប្រសិនបើស្ព្រីងត្រូវបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ 10 សង់ទីម៉ែត្រ នោះថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃស្ព្រីងគឺ...

ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
កម្លាំង (F) = 5 ញូតុន
ការកើនឡើងនៃប្រវែងនៃស្ព្រីង (x) = 2 សង់ទីម៉ែត្រ = 0,02 ម៉ែត្រ
បានសួរ ថាមពលសក្តានុពលនៃស្ព្រីង ប្រសិនបើស្ព្រីងត្រូវបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយដោយ 10 សង់ទីម៉ែត្រ ឬ 0,1 ម៉ែត្រ។
ចាវ៉ាប :
ថេរនិទាឃរដូវ៖
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 ញូតុន/ម៉ែត្រ
ថាមពលសក្តានុពលនៃស្ព្រីងប្រសិនបើស្ព្រីងត្រូវបានបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយដោយ 0,1 ម៉ែត្រ៖
EP = ½ kx² = ½ (250)(0,1)² = (125)(0,01) = 1,25 ជូល។

ថាមពលសក្តានុពលយឺត
៤. ស្ព្រីងមួយត្រូវបានផ្តល់បន្ទុក 2 គីឡូក្រាមដូចបង្ហាញក្នុងរូបភាពខាងក្រោម។ ប្រសិនបើស្ព្រីងនោះមានប្រវែងកើនឡើង 5 សង់ទីម៉ែត្រ ហើយ ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី ផែនដី 10 មីលីវិនាទី^-2បន្ទាប់មកថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃស្ព្រីងគឺ...
ក. ៤.០ ជូល
ខ. ៣.០ ជូល
គ. ២.៥ ជូល
ឃ. ១.០ ជូល
អ៊ី. ០.៥ ជូល
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
ការកើនឡើងនៃប្រវែង (Δx) = 5 សង់ទីម៉ែត្រ = 0,05 ម៉ែត្រ
ការបង្កើនល្បឿនដោយសារទំនាញផែនដី (ក្រាម) = 10 ម៉ែត្រ/វិនាទី²
ម៉ាស់​នៃ​បន្ទុក (ម.ម) = 2 គីឡូក្រាម
ទម្ងន់ផ្ទុក (w) = mg = (2)(10) = 20 ញូតុន
បានសួរ ថាមពលសក្តានុពលនៃកៅស៊ូ?
ចាវ៉ាប :
ដំបូង ចូរគណនាថេរអេឡាស្ទិកនៃស្ព្រីងដោយប្រើរូបមន្តច្បាប់របស់ហ៊ូក៖
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
ថាមពលសក្តានុពលយឺតនៃនិទាឃរដូវគឺ៖
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,05)² = (200)(0,0025)
EP = 0,5 ជូល
ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ អ៊ី។

៥. ដើម្បីលាតសន្ធឹងស្ព្រីង 5 សង់ទីម៉ែត្រ ត្រូវការកម្លាំង 20 N។ ថាមពលសក្តានុពលនៃស្ព្រីងនៅពេលវាលាតសន្ធឹង 10 សង់ទីម៉ែត្រគឺ…
ក. ២០ ជូល
ខ. ១០ ជូល
គ. ៥ ជូល
ឃ. ២ ជូល
អ៊ី. ១០០ ជូល
ការពិភាក្សា
វាត្រូវបានគេស្គាល់ :
ការកើនឡើងនៃប្រវែង (Δx) = 5 សង់ទីម៉ែត្រ = 0,05 ម៉ែត្រ
កម្លាំង (F) = 20 ញូតុន
បានសួរ : EP នៃនិទាឃរដូវនៅពេលដែលនិទាឃរដូវលាតសន្ធឹង 10 សង់ទីម៉ែត្រ?
ចាវ៉ាប :
ថេរនិទាឃរដូវ៖
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
ថាមពលសក្តានុពលនៃស្ព្រីងនៅពេល Δx = 10 សង់ទីម៉ែត្រ = 0,1 ម៉ែត្រ៖
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)
EP = 2 ជូល
ចម្លើយដែលត្រឹមត្រូវគឺ ក។