Pirsên mînak li ser Enerjiya Mekanîkî

6 Nimûneyên Pirsên Enerjiya Mekanîkî

Teorema mekanîkî ya kar-enerjiyê

1. Li wêneyê bala xwe bidin cihguherandin blokek wiha! Bihesibînin g = 10 m/s²Eger katsayiya xişandina kînetîk di navbera blokê û erdê de μk = 0,5, wê demê nirxa cihguherîna (s) ya tiştekî … e.

A. 5,00 m

B. 4,25 m

C. 3,00 m

D. 2,50 m

E. 2,00 m

Nîqaş

Tê zanîn :

Koefîsyona xişandina kînetîk (μk) = 0,5

Giraniya blokê (m) = 4 kg

Lezkirina ji ber giraniyê (g) = 10 m/s²

Giraniya blokê (w) = mg = (4)(10) = 40 Newton

Eger blok li ser rûyekî dûz be, wê demê hêza normal (N) = giranî (w) = 40 Newton.

Leza destpêkê (v₁) = 5 m/s

Leza dawî (v₂) = 0 m/s

Pirsî : cihguherîna tişt(an)?

Jawab :

Teorema enerjiya kar-mekanîkî dibêje ku karê (W) yê ku ji hêla hêzek ne-parastî ve tê kirin, wekhevî guherîna enerjiya mekanîkî ya tiştekî an jî enerjiya mekanîkî ya dawî (EM) ye.₂) – enerjiya mekanîkî ya destpêkê (EM)₁). Xirîna kînetîk hêzek ne-parastî ye û tekane hêza ne-parastî ya ku li ser blokê kar dike xirîna kînetîk e.

W= ΔEM

f_k s = EM₂ - EM₁

Karê ku ji hêla xişandina kînetîk ve tê kirin:

W = f_k s = (μk)(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 s

Guhertinên di enerjiya mekanîkî de:

ΔEM = EM₂ - EM₁ = (EK + EP)₂ – (EK + EP)₁

Tişt li ser rûyekî dûz diçin û di bilindahiyê de guhertinê nabînin (Δh = 0) ji ber vê yekê di enerjiya potansiyel a gravîtasyonê de guhertinek tune (ΔEP = EP₂ – EP₁ = 0). Ji ber vê yekê guherîna enerjiya mekanîkî tenê guherîna enerjiya kînetîk dihewîne.

ΔEM = EK₂ – EK₁ = ½ mv₂² – ½ mv₁² = ½ m (v₂² - v₁²)

ΔEM = ½ (4)(0² - 5²) = (2)(25) = 50

Cûdahiya blokê ev e:

W= ΔEM

20 çirk = 50

s = 50 / 20 = 2,5 metre

Bersiva rast D ye.

Qanûna parastina enerjiya mekanîkî

2. Giraniya cismên A û B wekhev in. Cismê A ji bilindahiya h metreyan û B jî ji bilindahiya 2h metreyan dikeve. Ger A bi leza vm/s li erdê bikeve, wê demê cismê B dê bi enerjiyeke kînetîk a… li erdê bikeve.

A. 2 mv²

B. mv²

C. 3/4 mv²

D. 1/2 mv²

E. 1/4 mv²

Nîqaş

Leza dawî ya cismê B ku bi serbestî ji bilindahiya 2h dikeve ev e:

v² = 2 g (2 saet) = 4 gh

Enerjiya kînetîk a cismê B ev e:

EK_B = ½ mv² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– Hevkêşeya 1

Enerjiya mekanîkî ya destpêkê ya cismê B enerjiya potansiyel a gravîtasyonê = mg h-ê ye. Enerjiya mekanîkî ya dawî ya cismê B enerjiya kînetîk = ½ mv ye.².

Qanûna parastina enerjiya mekanîkî :

mgh = ½ mv².

Bo mgh = ½ mv² wê demê em dikarin mgh di hevkêşeya 1 de bi ½ mv biguherînin².

Enerjiya kînetîkî ya cismê B = 2 mgh = 2(½ mv²) = mv²

Bersiva rast B ye.

3. Li wêneyê jêrîn binêre! Cismek ji bilindahiya 20 m bi awayekî azad dikeve. Ger lezandina ji ber giraniyê 10 m/s be, wê demê leza cismekê dema ku ew 15 m ji erdê bilindtir be… e.

A. 2 m/s

B. 5 m/s

C. 10 m/s

D. 15 m/s

E. 20 m/s

Nîqaş

Enerjiya mekanîkî ya dawî = enerjiya mekanîkî ya destpêkê

Enerjiya kînetîk a cismekî li xala 2 = kêmbûna enerjiya potansiyel a gravîtasyonê bi 5 metreyan

½ mv² = mgh

½ v² = (10)(20-15)

½ v² = (10)(5)

½ v² = 50

v² = (2)(50)

v² = 100

v = 10 m/s

Bersiva rast C ye.

4. Blokek li jorê rûbera meyldar tê girtin, wekî ku di wêneyê de tê xuyang kirin. Dema ku tê berdan, blok bê xişandin li ser meydanê diqelişe. Leza blokê dema ku digihîje binê meydanê…

A. 6 ms^-1

B. 8 ms^-1

C. 10 ms^-1

D. 12 ms^-1

E. 16 ms^-1

Nîqaş

Enerjiya mekanîkî ya destpêkê = enerjiya potansiyel a gravîtasyonê = mgh = m (10)(5) = 50 m

Enerjiya mekanîkî ya dawî = enerjiya kînetîk = 1/2 mv²

Qanûna parastina enerjiya mekanîkî dibêje ku enerjiya mekanîkî ya destpêkê = enerjiya mekanîkî ya dawî.

EM_o = EM_t

50 m = 1/2 mv²

50 = 1/2 v²

2 (50) = v²

100 = v²

v = 10 m/s

Bersiva rast C ye.

5. Blokek bi giraniya m kg ji bilindahiya h metreyan li ser erdê tê berdan, wekî ku di wêneyê de tê nîşandan. Rêjeya enerjiya potansiyel (EP) û enerjiya kînetîk (EK) dema ku ew li xala M ye… e.

A. 1: 3

B. 1: 2

C. 2: 1

D. 2: 5

E. 3: 7

Nîqaş

Enerjiya potansiyel a gravîtasyonê li xala M:

EP_M = mg (0,3 saet)

Enerjiya kînetîkî li xala M = kêmkirina enerjiya potansiyel a gravîtasyonê bi h-0,3h = 0,7 h

EK_M = EP = mg (0,7 h)

Rêjeya enerjiya potansiyel a gravîtasyonê û enerjiya kînetîk li xala M ev e:

EP_M : EK_M

mg (0,3 saet) : mg (0,7 saet)

0,3: 0,7

3: 7

Bersiva rast E ye.

6. Li wêneyê cismê A binêre ku ji xala P ya jêrîn bi azadî dikeve!

Eger EP_Q û EK_Q her yek enerjiya potansiyel û enerjiya kînetîk li xala Q (g = 10 m/s) e²), paşê EP_Q : EK_Q e….

A. 16: 9

B. 9: 16

C. 3: 2

D. 2: 3

E. 2: 1

Nîqaş

Enerjiya potansiyel a gravîtasyonê li xala Q:

EP_Q = mgh = (m)(10)(1,8) = 18 m

Enerjiya kînetîkî li xala Q = kêmkirina enerjiya potansiyel a gravîtasyonê bi 5-1,8 = 3,2 metre

EK_Q = EP = mgh = m (10)(3,2) = 32 m

Rêjeya enerjiya potansiyel a gravîtasyonê û enerjiya kînetîk li xala Q ev e:

EP_Q : EK_Q

18 m : 32 m

18: 32

9: 16

Çavkaniya pirsê:

Pirsên Fîzîkê yên Îmtîhana Neteweyî ji bo Lîseya Bilind/Lîseya Pîşeyî