Enerjiya potansiyel a gravîtasyonê Enerjiya kînetîkî - Pirsgirêk û Çareserî

4 Enerjiya potansiyel a gravîtasyonê Enerjiya kînetîkî - Pirsgirêk û Çareserî

1. Cismekî 5 kg li bilindahiya 10 metreyan ji erdê bilind e. Leza ji ber giraniyê 10 m/s² ye ^. Ji bo ku ew cism ber bi bilindahiya 15 metreyan ji erdê bilind bibe, çi kar li ser tê kirin?

Tê zanîn:

Giraniya tiştî (m) = 5 kg

Bilindahî (h) = 10 metre

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

Xwestin: Kar li ser wê tiştî hate kirin da ku ew heta bilindahiya 15 metreyan ji erdê were bilindkirin.

Areserî:

W = F d = wh = mgh

W = kar, F = hêz, d = cihguherîn , w = giranî , h = bilindahî, m = girseyî, g = lezdana ji ber kişandina erdê

Karê ku li ser objektê hatiye kirin:

W = mgh = (5 kg)(10 m/s² ⁾ (10 m) = 500 kg m² ^/ s² ⁼ 500 Joul

2. Cismekî 2 kg li ser rûyekî lûs û ufqî bi leza 2 m/s diçe. Ger leza dawî ya cismekî 5 m/s be, karê ku li ser cismekî tê kirin çi ye?

Tê zanîn:

Giraniya tiştî (m) = 2 kg

Leza destpêkê (v2o ₎ = 2 m/s

Leza dawî (v _t ) = 5 m/s

Xwestin: Karê li ser tiştê hatiye kirin

Areserî:

Prensîba kar-enerjiya kînetîk dibêje ku karê giştî yê li ser tiştekî tê kirin wekhev e bi guherîna di enerjiya kînetîk a tiştekî de.

W = ΔKE = KE ₂ – KE ₁ = 1/2 mv _t² – 1/2 mv _o² = 1/2 m (v _t² – v _o² ) = 1/2 (2)(5 ² -2 ² ) = (1)(25-4) = 21 Joul

3. Cismekî bi giraniya 10 kg di destpêkê de li ser erdekî nerm rawestiyaye. Piştî ku di 3 saniyan de hate pêlkirin, cism bi leza 2 m/s2 lez kir ^. Karê ku li ser cism tê kirin çi ye?

Tê zanîn:

Giraniya (m) = 10 kg

Leza destpêkê (v₂o ₎ = 0 (di destpêkê de di rewşa bêçalaktiyê de)

Navbera demê (t) = 3 saniye

Lezkirin (a) = 2 m/ ^s²

Dixwazin: Kar (W)

Areserî:

Pêşî, dûriyê bi karanîna hevkêşeya tevgera lezdana sabît diyar bikin.

d = vo _t + ½ li ² = (0)(3) + ½ (2)(3) ²

d = 0 + (1)(9) = 9

Karê ku li ser objektê hatiye kirin:

W = F s = (ma)(d) = (10)(2)(9) = 180 Joul

4. Blokek bi giraniya 1.5 kg, wekî ku di wêneyê jêrîn de tê nîşandan, li ser rûberek meyldar bi hêzek sabît F = 15 N ber bi jor ve lez kir. Lezandina ji ber giraniyê 10 m/s² ye ^{û di navbera blokê û}rûbera meyldar de xişandin tune ye . Karê giştî yê ku li ser tiştekî tê kirin çi ye?

Tê zanîn:

Giraniya blokê (m) = 1.5 kg Tora-kar-enerjiya-potansiyel-a-enerjiya-kînetîkî-pirsgirêk-û-çareserî-1

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

Giraniya blokê (w) = mg = (1.5)(10) = 15 Newton

Hêz (F) = 15 Newton

Xwestin: Xebata torê li ser tiştê tê kirin

Areserî:

Du hêz li ser blokê kar dikin. Ya yekem, hêzek paralel bi cihguhestina blokê re ye ku Hêza F e. Ya duyem, pêkhateya horizontal a giraniya blokê (wx ₎.

Karê ku bi zorê tê kirin (F):

W ₁ = F s = (15 N)(2 m) = 30 N m = 30 Joul

Karê ku ji hêla pêkhateya horizontal a giraniyê ve tê kirin (w _x ):

W2 ₌ wxs = (w sin 30 ^o )(2 m) = (15 N)(1/2)(2 m) = 15 N m = 15 _Joul

Xebata torê ya li ser objeyê hatiye kirin:

W _net = _W1 – W2 ₌ 30 J – 15 J = 15 Joul

Teorema kar-enerjiyê ji hêla karê tor û enerjiya kînetîk ve çi ye?
- bersivTeorema kar-enerjiyê dibêje ku karê giştî yê li ser tiştekî tê kirin wekhevî guherîna enerjiya wî ya kînetîk e. Bi awayekî matematîkî: $W_{n e t} = Δ K E$ .
Eger tu tiştekî heta bilindahiyek diyarkirî rakî û dû re li wir bigirî, dema ku tu tiştekî bêliv digirî, tu çiqas xebatê li ser wî tiştî dikî?
- bersivDema ku tiştekî bêliv dihêlî, tu li ser sifir kar dikî ji ber ku cihguherîn tune ye. Kar wekî hejmartina hêzê û cihguherîna di aliyê hêzê de tê pênasekirin, ji ber vê yekê bê cihguherîn tê wateya bê kar.
Enerjiya potansiyel a gravîtasyonê ya cismekî li asta erdê çi ye?
- bersivEnerjiya potansiyela gravîtasyonê ya tiştekî li asta erdê bi gelemperî sifir tê girtin. Enerjiya potansiyela gravîtasyonê nisbî ye, û asta erdê xalek referansê ya hevpar e.
Enerjiya kînetîk a tiştekî çawa diguhere eger leza wî/wê du qat bibe?
- bersivEnerjiya kînetîk bi çargoşeya lezê re rêjeyî ye. Ger leza tiştekî du qat bibe, enerjiya wî ya kînetîk dê çar caran zêde bibe.
Kengê enerjîya potansiyel a gravîtasyonê ya tiştekî dikeve herî zêde ye?
- bersivEnerjiya potansiyel a gravîtasyonê ya tiştekî ku dikeve herî zêde ye, berî ku ew dest bi ketinê bike, ango dema ku ew li xala xwe ya herî bilind li ser erdê (an xala referansê) ye.
Di nebûna berxwedana hewayê de, çi dikare were gotin li ser têkiliya di navbera enerjiya potansiyel a windabûyî û enerjiya kînetîk a ku ji hêla tiştekî ku bi serbestî dikeve ve tê bidestxistin de?
- bersivDi nebûna berxwedana hewayê de, enerjiya potansiyel a ku ji hêla tiştekî ku bi serbestî dikeve winda dibe dê bi enerjiya kînetîk a ku ew bi dest dixe re wekhev be. Ev encamek rasterast a parastina enerjiya mekanîkî ye.
Eger enerjîya potansiyel a gravîtasyonê ya tiştekî du qat ji bilindahiya xwe ya eslî li ser erdê were bilindkirin çi bi serê wê tê?
- bersivEnerjiya potansiyel a gravîtasyonê bi bilindahiyê re rêjeyî ye. Ger tiştek du qat ji bilindahiya xwe ya eslî were bilindkirin, enerjiya potansiyel a gravîtasyonê ya wê dê du qat bibe.
Karê torîkî kengî li ser cismê sifir tê kirin?
- bersivKarê giştî yê li ser tiştekî sifir e dema ku karê tevahî yê hemû hêzên ku li ser wî tiştî dikin bi kombûna sifirê dibe, an jî bi awayekî wekhev, dema ku di enerjiya kînetîk a tiştekî de ti guhertinek çênebe.
Eger tiştekî bi leza sabît tevbigere, gelo di derbarê karê giştî yê ku li ser wî tiştî di mesafeyek diyarkirî de tê kirin de çi dikare were texmînkirin?
- bersivGer tiştekî bi leza sabît biçe, ev tê vê wateyê ku lezdan tune ye, û ji ber vê yekê hêzek giştî li ser wê bandor nake. Ji ber vê yekê, karê giştî yê ku li ser tiştekî di her dûriyê de tê kirin dê sifir be.
Çima cismek li bilindahiyek mezintir xwedî enerjiya potansiyel a gravîtasyonê ya bêtir e, her çend ew ji navenda Erdê dûrtir be jî?
- bersivEnerjiya potansiyel a gravîtasyonê li ser bingeha pozîsyona tiştekî li gorî xalek referansê (bi gelemperî rûyê Erdê) û hêza gravîtasyonê ya ku li ser wê bandor dike ye. Cîhek li bilindahiyek bilindtir ji vê xala referansê bilindtir e, ku tê vê wateyê ku ew li dijî hêza gravîtasyonê ber bi wê pozîsyonê ve çûye. Di encamê de, wê ji ber pozîsyona xwe enerjî hilaniye, û ev enerjiya hilankirî enerjiya potansiyel a gravîtasyonê ya wê ye.