ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಕುರಿತು ಉದಾಹರಣೆ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು

6 ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳ ಉದಾಹರಣೆಗಳು

ಯಾಂತ್ರಿಕ ಕಾರ್ಯ-ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಮೇಯ

1. ಚಿತ್ರಕ್ಕೆ ಗಮನ ಕೊಡಿ ಸ್ಥಳಾಂತರ g = 10 m/s ಎಂದು ಊಹಿಸಿ.²ಬ್ಲಾಕ್ ಮತ್ತು ನೆಲದ ನಡುವಿನ ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ μk = 0,5, ಆಗ ವಸ್ತುವಿನ ಸ್ಥಳಾಂತರ (ಗಳ) ಮೌಲ್ಯ ….

ಎ. 5,00 ಮೀ

ಬಿ. 4,25 ಮೀ

ಸಿ. 3,00 ಮೀ

ದಿ. 2,50 ಮೀ

ಇ. 2,00 ಮೀ

ಚರ್ಚೆ

ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ :

ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯ ಗುಣಾಂಕ (μಕೆ) = 0,5

ಬ್ಲಾಕ್‌ನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ) = 4 ಕೆಜಿ

ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವೇಗವರ್ಧನೆ (g) = 10 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್²

ಬ್ಲಾಕ್‌ನ ತೂಕ (w) = mg = (4)(10) = 40 ನ್ಯೂಟನ್

ಬ್ಲಾಕ್ ಸಮತಟ್ಟಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಲ (N) = ತೂಕ (w) = 40 ನ್ಯೂಟನ್‌ಗಳು.

ಆರಂಭಿಕ ವೇಗ (v₁) = 5 ಮೀ/ಸೆ

ಅಂತಿಮ ವೇಗ (v₂) = 0 ಮೀ/ಸೆ

ಕೇಳಲಾಗಿದೆ : ವಸ್ತುವಿನ (ಗಳ) ಸ್ಥಳಾಂತರ?

ಜವಾಬ್ :

ಕಾರ್ಯ-ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಮೇಯವು ಹೇಳುವಂತೆ ಸಂಪ್ರದಾಯವಾದಿಯಲ್ಲದ ಬಲದಿಂದ ಮಾಡಿದ ಕೆಲಸ (W) ವಸ್ತುವಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆ ಅಥವಾ ಅಂತಿಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ (EM) ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.₂) – ಆರಂಭಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ (EM)₁). ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯು ಸಂಪ್ರದಾಯವಾದಿಯಲ್ಲದ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದ್ದು, ಬ್ಲಾಕ್ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಏಕೈಕ ಸಂಪ್ರದಾಯವಾದಿಯಲ್ಲದ ಬಲವೆಂದರೆ ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆ.

W= ΔEM

f_k s = em₂ – ಇಎಂ₁

ಚಲನ ಘರ್ಷಣೆಯಿಂದ ನಡೆಯುವ ಕೆಲಸ:

ಪ = ಎಫ್_k s = (μk)(N)(ಗಳು) = (0,5)(40)(ಗಳು) = 20 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು

ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳು:

Δಇಎಂ = ಇಎಂ₂ – ಇಎಂ₁ = (ಇಕೆ + ಇಪಿ)₂ – (ಇಕೆ + ಇಪಿ)₁

ವಸ್ತುಗಳು ಸಮತಟ್ಟಾದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಅನುಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ (Δh = 0) ಆದ್ದರಿಂದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ಬದಲಾವಣೆ ಇರುವುದಿಲ್ಲ (Δಇಪಿ = ಇಪಿ₂ – ಇಪಿ₁ = 0). ಆದ್ದರಿಂದ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಮಾತ್ರ ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

Δಇಎಂ = ಇಕೆ₂ – ಇಕೆ₁ = ½ ಎಂವಿ₂² – ½ ಎಂವಿ₁² = ½ ಮೀ (v₂² - ವಿ₁²)

Δಇಎಂ = ½ (4)(0² - 5²) = (2)(25) = 50

ಬ್ಲಾಕ್ನ ಸ್ಥಳಾಂತರವು:

W= ΔEM

20 ಸೆಕೆಂಡುಗಳು = 50

s = 50 / 20 = 2,5 ಮೀಟರ್‌ಗಳು

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಡಿ.

ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮ

2. A ಮತ್ತು B ವಸ್ತುಗಳು ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. A ವಸ್ತುವು h ಮೀಟರ್ ಎತ್ತರದಿಂದ ಬೀಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು B 2h ಮೀಟರ್ ಎತ್ತರದಿಂದ ಬೀಳುತ್ತದೆ. A vm/s ವೇಗದಲ್ಲಿ ನೆಲಕ್ಕೆ ಅಪ್ಪಳಿಸಿದರೆ, B ವಸ್ತುವು ... ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ನೆಲಕ್ಕೆ ಅಪ್ಪಳಿಸುತ್ತದೆ.

ಎ. 2 ಎಂವಿ²

ಬಿ. ಎಂವಿ²

ಸಿ. 3/4 ಎಂವಿ²

ಡಿ. 1/2 ಎಂವಿ²

ಇ. 1/4 ಎಂವಿ²

ಚರ್ಚೆ

2 ಗಂಟೆಗಳ ಎತ್ತರದಿಂದ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಬೀಳುವ ವಸ್ತು B ಯ ಅಂತಿಮ ವೇಗ:

v² = 2 ಗ್ರಾಂ (2ಗಂ) = 4 ಗ್ರಾಂ

ವಸ್ತು B ಯ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ:

EK_B = ½ ಎಂವಿ² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– ಸಮೀಕರಣ 1

B ವಸ್ತುವಿನ ಆರಂಭಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿ = mg h. B ವಸ್ತುವಿನ ಅಂತಿಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ = ½ mv.².

ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮ :

mgh = ½ mv².

ಏಕೆಂದರೆ mgh = ½ mv² ನಂತರ ನಾವು ಸಮೀಕರಣ 1 ರಲ್ಲಿ mgh ಅನ್ನು ½ mv ನೊಂದಿಗೆ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದು.².

B ವಸ್ತುವಿನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ = 2 mgh = 2(½ mv)²) = ಎಂವಿ²

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಬಿ.

3. ಕೆಳಗಿನ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ! ಒಂದು ವಸ್ತುವು 20 ಮೀ ಎತ್ತರದಿಂದ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಬೀಳುತ್ತದೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು 10 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್ ಆಗಿದ್ದರೆ, ನೆಲದಿಂದ 15 ಮೀ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿರುವಾಗ ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗವು ....

ಎ. ೪.೫ ಮೀ/ಸೆ

ಬಿ. 5 ಮೀ/ಸೆ

ಸಿ. 10 ಮೀ/ಸೆ

ಡಿ. 15 ಮೀ/ಸೆ

ಇ. 20 ಮೀ/ಸೆ

ಚರ್ಚೆ

ಅಂತಿಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ = ಆರಂಭಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ

ಬಿಂದು 2 ರಲ್ಲಿ ವಸ್ತುವಿನ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ = ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ 5 ಮೀಟರ್‌ಗಳಷ್ಟು ಕಡಿತ.

½ ಮೆ.ವಿ.² = ಮಿಗ್ರಾಂ

½ ವಿ² = (10)(20-15)

½ ವಿ² = (10)(5)

½ ವಿ² = 50

v² = (2)(50)

v² = 100

ವಿ = 10 ಮೀ/ಸೆ

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಸಿ.

4. ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ ಇಳಿಜಾರಾದ ಸಮತಲದ ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಬ್ಲಾಕ್ ಅನ್ನು ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಿದಾಗ, ಬ್ಲಾಕ್ ಇಳಿಜಾರಿನ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಘರ್ಷಣೆಯಿಲ್ಲದೆ ಜಾರುತ್ತದೆ. ಇಳಿಜಾರಿನ ಕೆಳಭಾಗವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ ಬ್ಲಾಕ್ನ ವೇಗವು ...

ಎ. 6 ಮಿಸೆ^-1

ಬಿ. 8 ಮಿಸೆ^-1

ಸಿ. ೪.೦ ಮಿಸೆಂ^-1

ಡಿ. 12 ಮಿಸೆ^-1

ಇ. 16 ಮಿಸೆಂ^-1

ಚರ್ಚೆ

ಆರಂಭಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ = ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿ = mgh = m (10)(5) = 50 m

ಅಂತಿಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ = ಚಲನ ಶಕ್ತಿ = 1/2 mv²

ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವು ಆರಂಭಿಕ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ = ಅಂತಿಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಶಕ್ತಿ ಎಂದು ಹೇಳುತ್ತದೆ.

EM_o = ಇಎಂ_t

50 ಮೀ = 1/2 ಮೀ.ವಿ.²

೨೮ = ೧/೨ ವಿ²

2 (50) = ವಿ²

100 = ವಿ²

ವಿ = 10 ಮೀ/ಸೆ

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಸಿ.

5. ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ m kg ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಒಂದು ಬ್ಲಾಕ್ ನೆಲದಿಂದ h ಮೀಟರ್ ಎತ್ತರದಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾಗುತ್ತದೆ. ಅದು M ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿರುವಾಗ ಅಂತಸ್ಥಶಕ್ತಿ (EP) ಮತ್ತು ಚಲನ ಶಕ್ತಿ (EK) ಗಳ ಅನುಪಾತವು ....

ಎ. 1:3

ಬಿ. 1:2

ಸಿ. 2 : 1

ಡಿ. 2: 5

ಉ. 3 : 7

ಚರ್ಚೆ

M ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿ:

EP_M = ಮಿಗ್ರಾಂ (0,3 ಗಂ)

M ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ = ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ h-0,3h ರಷ್ಟು ಇಳಿಕೆ = 0,7 h

EK_M = ಇಪಿ = ಮಿಗ್ರಾಂ (0,7 ಗಂ)

M ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುಪಾತವು:

EP_M : ಇಕೆ_M

ಮಿಗ್ರಾಂ (0,3 ಗಂ) : ಮಿಗ್ರಾಂ (0,7 ಗಂ)

0,3: 0,7

3: 7

ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ E.

6. ಕೆಳಗಿನ P ಬಿಂದುವಿನಿಂದ ಮುಕ್ತವಾಗಿ ಬೀಳುವ ವಸ್ತು A ಯ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ!

ಇಪಿ ಆಗಿದ್ದರೆ_Q ಮತ್ತು ಇಕೆ_Q ಪ್ರತಿಯೊಂದೂ Q ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ (g = 10 m/s²), ನಂತರ EP_Q : ಇಕೆ_Q ಆಗಿದೆ….

ಎ. 16:9

ಬಿ. 9:16

ಸಿ. 3 : 2

ಡಿ. 2: 3

ಉ. 2 : 1

ಚರ್ಚೆ

Q ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿ:

EP_Q = mgh = (ಮೀ)(10)(1,8) = 18 ಮೀ

Q ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಚಲನ ಶಕ್ತಿ = ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ 5-1,8 = 3,2 ಮೀಟರ್‌ಗಳಷ್ಟು ಕಡಿತ

EK_Q = EP = mgh = m (10)(3,2) = 32 ಮೀ

Q ಬಿಂದುವಿನಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಚಲನ ಶಕ್ತಿಯ ಅನುಪಾತ:

EP_Q : ಇಕೆ_Q

18 ಮೀ: 32 ಮೀ

18: 32

9: 16

ಪ್ರಶ್ನೆ ಮೂಲ:

ಹಿರಿಯ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆ/ವೃತ್ತಿಪರ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆಗಳಿಗೆ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು