Mechaninės energijos išsaugojimo dėsnio formulė, spyruoklės potencialinė energija, paprastos mašinos

Pavyzdiniai klausimai ir formulės mechaninės energijos tvermės dėsniui, spyruoklės potencialinei energijai, paprastoms mašinoms

Mechaninės energijos tvermės dėsnis

1. Objektas turi pastovią mechaninę energiją, didėjančią kinetinę energiją ir mažėjančią gravitacinę potencialinę energiją. Objektas yra būsenoje….

1. skersmuo
2. judėti aukštyn
3. judėti žemyn
4. judant aukštyn pagreitėju

Pembahasanas
Kuo didesnė kinetinė energija, tuo didesnis objekto greitis, o kuo mažesnė gravitacinė potencialinė energija, tuo mažesnis objekto aukštis virš žemės. Tai atsitinka, kai objektas juda iš tam tikro aukščio žemyn link žemės.

Greičio ir kinetinės energijos santykį parodo kinetinės energijos formulė:
EK = ½ mV²
Formulės aprašymas: EK = kinetinė energija, m = masė, v = greitis

Aukščio ir gravitacinės potencialinės energijos sąryšį parodo gravitacinės potencialinės energijos formulė:
EP = mg/h
Formulės aprašymas: EP = gravitacinė potencialinė energija, m = masė, g = gravitacinis pagreitis, h = aukštis
Teisingas atsakymas yra C.

Paprasta mašina
2. Paprastos mašinos schemoje ilgių a ir b santykis yra a : b = 1 : 2,2. Minimali jėgos F vertė, reikalinga pakelti 330 niutonų sveriantį krovinį B, yra... niutonas.

1. 100
2. 150
3. 2200
4. 7260

Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Ilgis a = apkrovos svirtis (l_B) = 1
Ilgis b = jėgos svirtis (l_F) = 2,2
Svorio jėga (w) = 330 niutonų
Paklausė: Sverto jėga (F)
Jawab :
Paprastos svirtinės mašinos mechaninio pranašumo formulė:
KM = w / F = l_F / l_B
Informacija:
KM = mechaninis pranašumas, w = gravitacija, F = svertas, l_F = jėgos ranka, l_B = apkrovos svirtis
 
w / F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 niutono
Teisingas atsakymas yra B.

3. Pažvelkite į paveikslėlį šone. Mokinys judina objektą iš taško A į tašką B jėga F, kaip parodyta paveikslėlyje. Jei ignoruojama trintis tarp objekto ir lentos, tai mechaninis veiklos pranašumas yra…

1. 4
2. 5/3
3. 5/4
4. 3/4

Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Pasvirusios plokštumos aukštis (y) = 4 metrai – 1 metras = 3 metrai
Plokščio ploto ilgis (x) = 4 metrai
Paklausė: Pasvirusios plokštumos mechaninis pranašumas (MC)
Jawab :
Apskaičiuokite pasvirusios plokštumos ilgį pagal Pitagoro formulę:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 metrai
Pasvirusios plokštumos mechaniniai privalumai:
KM = R / y
KM = 5 metrai / 3 metrai
KM = 5/3
Teisingas atsakymas yra B.

Pavasario potencialinė energija

4. Šuolių manieže naudojamas spyruoklinis pagrindas, kuris sportininkui suteikia aukštyn kylančią jėgą šuoliui pradėti. Kai sportininkas užšoka ant jo su 500 N jėga, spyruoklė sutrumpėja 4 cm. Spyruoklės tiekiamas potencialus energijos kiekis, reikalingas sportininkui stumti, yra...

1. 20 džaulis
2. 10 džaulis
3. 5 džaulis
4. 2 džaulis

Pembahasanas
Yra žinoma, kad:
Jėga (F) = 500 N
Spyruoklės ilgio pokytis (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Paklausė: Pavasario potencialinė energija
Jawab :
Pirmiausia apskaičiuokite spyruoklės tamprumo konstantą pagal Huko dėsnio formulę:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m²
Spyruoklės elastinė potencialinė energija yra:
EP = ½ kΔx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 džaulių
Teisingas atsakymas yra B.

Klausimo šaltinis:

Jaunesnės vidurinės mokyklos fizikos OSN klausimai