1. Prie spyruoklės pritvirtinta 2 kg masė. Jei spyruoklės pailgėjimas yra 4 cm, nustatykite elastingos spyruoklės potencinę energiją . Sunkio pagreitis yra 10 m/ s².
Žinomas:
Masė (m) = 2 kg
Gravitacijos pagreitis (g) = 10 m/ s²
Svoris (w) = mg = (30 000)(10) = 300 000 N
Pailgėjimas (x) = 4 cm = 0.04 m
Ieškoma: elastingos spyruoklės potencialinė energija
sprendimas:
Huko dėsnio formulė :
F = kx
F = jėga, k = spyruoklės konstanta, x = spyruoklės ilgio pokytis
Spyruoklės konstanta:
k = w / x = 20 / 0.04 = 500 N/m²
Elastinės spyruoklės potencialinė energija:
PE = ½ kx 2 = ½ (500) (0.04) 2 = (250) (0.0016) = 0.4 džaulio
Alternatyvus sprendimas:
PE = ½ kx 2 = ½ (w / x) x 2 = ½ wx = ½ mgx
w = svoris, m = masė, x = spyruoklės ilgio pokytis
PE = ½ (2) (10) (0.04) = (10) (0.04) = 0.4 džaulio.
[irp]
2. Spyruoklės, ištemptos jėga F = 50 N, pailgėjimas yra 10 cm. Kokia yra elastingos spyruoklės potencialinė energija, jei spyruoklės pailgėjimas yra 12 cm?
Žinomas:
Pailgėjimas (x) = 10 cm = 0.1 m
Jėga (F) = 50 N
Ieškoma : elastingos spyruoklės potencialinė energija
sprendimas:
Spyruoklės konstanta:
k = F / x = 50 / 0.1 = 500 N/m
Elastinės spyruoklės potencinė energija, jei spyruoklės pailgėjimas yra 12 cm:
PE = ½ kx 2 = ½ (500) (0.12) 2 = (250) (0.0144) = 3.6 džaulio.
[irp]
3. F ir x grafikas, parodytas paveikslėlyje apačioje. Kokia yra elastingos spyruoklės potencialinė energija, jei spyruoklės pailgėjimas yra 10 cm?
Žinomas:
Jėga (F) = 5 N
Spyruoklės pailgėjimas (x) = 2 cm = 0.02 m
Ieškoma: elastingos spyruoklės potencialinė energija, jei spyruoklės pailgėjimas yra 0.1 m.
sprendimas:
Spyruoklės konstanta:
k = F / x = 5 / 0.02 = 250 N/m
Tamprios spyruoklės potencialinė energija, jei spyruoklės pailgėjimas yra 0.1 m:
PE = ½ kx 2 = ½ (250) (0.1) 2 = (125) (0.01) = 1.25 džaulio.
4. Sportininkas užšoka ant spyruoklinio įrankio, kurio svoris 500 N, spyruoklė sutrumpėja 4 cm. Nustatykite potencialinės energijos kiekį, kuris priverstų sportininką šokti.
A. 158 400 džaulių
B. 950 400 džaulių
C. 5 860 800 džaulių
D. 9 504 000 džaulių
Žinomas:
Jėga (F) = 500 N
Spyruoklės ilgio pokytis (Δx) = 4 cm = 0.04 m
Ieškoma: Pavasario potenciali energija
sprendimas:
Apskaičiuokite spyruoklės tamprumo konstantą naudodami Huko dėsnio lygtį:
k = F / Δx = 500 N / 0.04 m = 12500 N/m²
Spyruoklės elastinė potencialinė energija:
PE = ½ k Δx 2 = ½ (12500) (0.04) 2 = (6250) (0.0016)
PE = 10 džaulio
Teisingas atsakymas yra B.
5. Pakabintos spyruoklės, sveriančios 500 gramų, ilgis padidėja 5 cm. Nustatykite jos konstantą ir potencialinę energiją.
Žinomas:
Objekto masė (m) = 500 gramų = (500/1000) kg = 5/10 kg = 0.5 kg
Pagreitis (g) = 10 m/ s²
Objekto svoris (w) = mg = (0.5 kg)(10 m/s² ) = 5 kg m/s² = 5 niutonai
Spyruoklės ilgio pokytis (Δx) = 5 cm = 0.05 m
Ieškoma: spyruoklės konstanta (k) ir potencinė energija (PE)
sprendimas:
Pirmiausia apskaičiuokite spyruoklės konstantą, naudodami Huko dėsnio lygtį:
k = w / Δx = 5 N / 0.05 m = 100 N/m
Potencialus spyruoklės elastingumas:
PE = ½ k Δx 2 = ½ (100) (0.05) 2 = (50) (0.0025)
PE = 0.125 džaulio
[wpdm_package id='1179′]
- Jėgos atliekamo darbo problemos ir sprendimai
- Darbo kinetinės energijos problemos ir sprendimai
- Darbo ir mechaninės energijos principų problemos ir sprendimai
- Gravitacinės potencialinės energijos problemos ir sprendimai
- Tamprių spyruoklių potencialinė energija ir sprendimai
- Maitinimo problemos ir sprendimai
- Mechaninės energijos tvermės taikymas laisvo kritimo judėjimui
- Mechaninės energijos tvermės taikymas judėjimui aukštyn ir žemyn laisvojo kritimo metu
- Mechaninės energijos tvermės taikymas judėjimui kreivų paviršių paviršiuje
- Mechaninės energijos tvermės taikymas judėjimui pasvirusioje plokštumoje
- Mechaninės energijos tvermės taikymas sviedinio judėjimui
