ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳ 5 ಉದಾಹರಣೆಗಳು
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ
1. 50 ಕೆಜಿ ವಸ್ತುವನ್ನು ಲಂಬವಾಗಿ ಎತ್ತಲು 4.900 ಜೌಲ್‌ಗಳ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಸ್ತುವು ... (g = 9,8 ms -2 ) ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಏರುತ್ತದೆ.
ಎ. 0,1 ಮೀ
ಬಿ. 10 ಮೀ
ಸಿ. 98 ಮೀ
ದಿ. 245 ಮೀ
ಇ. 960 ಮೀ
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
ಅಂತಸ್ಥಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾವಣೆ (ΔEP) = 4900 ಜೂಲ್‌ಗಳು
ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ (ಮೀ) = 50 ಕೆಜಿ
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವೇಗವರ್ಧನೆ (g) = 9,8 ಮೀ/ಸೆ 2
ಬೇಕಾಗಿರುವುದು: ವಸ್ತುವು (Δh) ರಷ್ಟು ಎತ್ತರಕ್ಕೆ ಏರುತ್ತದೆ
ಉತ್ತರ :
ΔEP = ಮಿಗ್ರಾಂ Δಗಂ
4900 = (50)(9,8) Δಗಂ
Δh = 10 ಮೀಟರ್‌ಗಳು
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಬಿ.
ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಪೊಟೆನ್ಶಿಯಲ್ ಎನರ್ಜಿ
2. ಕೆಳಗಿನ ಗ್ರಾಫ್ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ F (ಬಲ) ಮತ್ತು x (ಉದ್ದದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳ) ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು 8 ಸೆಂ.ಮೀ.ಗಳಷ್ಟು ವಿರೂಪಗೊಳಿಸಿದರೆ, ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿಯು...
ಎ. 1,6 × 10-5 ಜೌಲ್
ಬಿ. 6,4 × 10 -4 ಜೌಲ್‌ಗಳು
ಸಿ. 8 ಜೌಲ್
ಡಿ. 16 ಜೌಲ್
ಇ. 128 ಜೂಲ್‌ಗಳು
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
ಬಲ (F) = 2 ನ್ಯೂಟನ್
ಉದ್ದದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ (x) = 1 ಸೆಂ.ಮೀ = 1/100 ಮೀಟರ್ = 0,01 ಮೀಟರ್
ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಡಿಫ್ಲೆಕ್ಷನ್ = 8 ಸೆಂ.ಮೀ. = 8/100 ಮೀಟರ್ = 0,08 ಮೀಟರ್
ಪ್ರಶ್ನೆ: ವಸಂತಕಾಲದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ
ಉತ್ತರ :
ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ಗ್ರಾಫ್‌ನಲ್ಲಿರುವ ಡೇಟಾವನ್ನು ಬಳಸಿ.
ವಸಂತಕಾಲದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ:
∆ EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 N/m)(0,08 m) 2
∆ EP = (100 N/m)(0,0064 m 2 )
∆ EP = 0,64 Nm
3. ವಸ್ತುಗಳ ಕೆಳಗಿನ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ:
(1) ಹಿಗ್ಗಿಸಲಾದ ಸ್ಲಿಂಗ್‌ಶಾಟ್ ರಬ್ಬರ್
(2) ವಿಚಲಿತ ಲೋಲಕ
(3) ಬಿಸಿಮಾಡಿದ ಕಬ್ಬಿಣ
ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಂಖ್ಯೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ...
ಎ. (1)
ಬಿ. (1) ಮತ್ತು (2)
ಸಿ. (2)
ಡಿ. (2) ಮತ್ತು (3)
ಇ. (3)
ಚರ್ಚೆ
(1) ಹಿಗ್ಗಿಸಲಾದ ಸ್ಲಿಂಗ್‌ಶಾಟ್ ರಬ್ಬರ್
ಹಿಗ್ಗಿಸಿದಾಗ, ಸ್ಲಿಂಗ್‌ಶಾಟ್ ರಬ್ಬರ್ ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
(2) ವಿಚಲಿತ ಲೋಲಕ
ಲೋಲಕವು ವಿಚಲನಗೊಂಡಾಗ, ಲೋಲಕವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಂತಸ್ಥ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುತ್ತದೆ.
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಬಿ.
4. ಒಂದು ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಹೊರೆ ಇರುವ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡ ಪ್ರಯೋಗದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕೆಳಗಿನ ಕೋಷ್ಟಕವು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. F ಹೊರೆಯ ತೂಕವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ∆L ಉದ್ದದ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ. ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು 10 ಸೆಂ.ಮೀ ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಬೇಕಾದ ಕೆಲಸವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿ.
ಎ. 2,0 ಜೌಲ್
ಬಿ. 2,5 ಜೌಲ್
ಸಿ. 5,0 ಜೌಲ್
ಡಿ. 7,6 ಜೌಲ್
ಇ. 10 ಜೂಲ್‌ಗಳು
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
ವಸಂತದ ಉದ್ದದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳ (∆L) = 10 ಸೆಂ.ಮೀ = 0,1 ಮೀಟರ್
ಪ್ರಶ್ನೆ: ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು 10 ಸೆಂ.ಮೀ. ವಿಸ್ತರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನ
ಉತ್ತರ :
ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲು ಕೋಷ್ಟಕದಲ್ಲಿನ ಡೇಟಾವನ್ನು ಬಳಸಿ:
k = F / ∆x = 20 N / 0,04 ಮೀ = 500 N/m
k = F / ∆x = 30 N / 0,06 ಮೀ = 500 N/m
k = F / ∆x = 40 N / 0,08 ಮೀ = 500 N/m
ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ 500 N/m ಆಗಿದೆ.
ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು 10 ಸೆಂ.ಮೀ. ವಿಸ್ತರಿಸುವ ಪ್ರಯತ್ನ:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 ನ್ಯೂಟನ್ ಮೀಟರ್ = 2,5 ಜೌಲ್‌ಗಳು.
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಬಿ.
5. ಗ್ರಾಫ್ (Fx) ಬಲ ಮತ್ತು ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಉದ್ದದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ. ಮೇಲಿನ ಗ್ರಾಫ್ ಅನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್‌ನ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯ ಪ್ರಮಾಣವು...
ಎ. 20 ಜೂಲ್‌ಗಳು
ಬಿ. 16 ಜೂಲ್‌ಗಳು
ಸಿ. 3,2 ಜೂಲ್‌ಗಳು
ಡಿ. 1,6 ಜೂಲ್‌ಗಳು
ಇ. 1,2 ಜೂಲ್‌ಗಳು
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ :
F = 40 ನ್ಯೂಟನ್
Δ x = 0,08 ಮೀಟರ್‌ಗಳು
ಪ್ರಶ್ನೆ : ವಸಂತಕಾಲದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ?
ಉತ್ತರ :
ಸ್ಪ್ರಿಂಗ್ ಸ್ಥಿರಾಂಕ:
ಕೆ = ಎಫ್ / Δ ಎಕ್ಸ್
ವಸಂತಕಾಲದ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿ:
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 ಜೌಲ್‌ಗಳು
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಡಿ.
ಪ್ರಶ್ನೆ ಮೂಲ:
ಹಿರಿಯ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆ/ವೃತ್ತಿಪರ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆಗಳಿಗೆ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
