Mehāniskās enerģijas nezūdamības likuma formula, atsperes potenciālā enerģija, vienkāršas mašīnas

Piemēru jautājumi un formulas mehāniskās enerģijas nezūdamības likumam, atsperes potenciālajai enerģijai, vienkāršām mašīnām

Mehāniskās enerģijas nezūdamības likums

1. Objektam ir nemainīga mehāniskā enerģija, pieaugoša kinētiskā enerģija un samazināta gravitācijas potenciālā enerģija. Objekts atrodas stāvoklī….

1. diam
2. pārvietoties augšup
3. pārvietoties uz leju
4. paātrināta kustība uz augšu

Diskusija
Jo lielāka ir kinētiskā enerģija, jo lielāks ir objekta ātrums, un jo mazāka ir gravitācijas potenciālā enerģija, jo zemāks ir objekta augstums virs zemes. Tas notiek, kad objekts pārvietojas no noteikta augstuma uz leju zemes virzienā.

Ātruma un kinētiskās enerģijas savstarpējo saistību parāda kinētiskās enerģijas formula:
EK = ½ mV²
Formulas apraksts: EK = kinētiskā enerģija, m = masa, v = ātrums

Augstuma un gravitācijas potenciālās enerģijas savstarpējo saistību parāda gravitācijas potenciālās enerģijas formula:
EP = mg/h
Formulas apraksts: EP = gravitācijas potenciālā enerģija, m = masa, g = gravitācijas paātrinājums, h = augstums
Pareizā atbilde ir C.

Vienkārša mašīna
2. Vienkāršas mašīnas shematiskajā diagrammā garumu a un b attiecība ir a : b = 1 : 2,2. Minimālā spēka F vērtība, lai paceltu kravu B, kas sver 330 ņūtonus, ir… ņūtons.

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

Diskusija
Ir zināms, ka:
Garums a = slodzes svira (l_B) = 1
Garums b = spēka roka (l_F) = 2,2
Svara spēks (w) = 330 ņūtoni
Jautāja: Sviras spēks (F)
Atbilde:
Vienkāršas sviras mašīnas mehāniskās priekšrocības formula:
KM = w / F = l_F / l_B
Informācija:
KM = mehāniskā priekšrocība, w = gravitācija, F = sviras spēks, l_F = spēka roka, l_B = slodzes svira
 
w / F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 ņūtoni
Pareizā atbilde ir B.

3. Apskatiet attēlu sānos. Skolēns pārvieto objektu no punkta A uz punktu B ar spēku F, kā parādīts attēlā. Ja berze starp objektu un dēli tiek ignorēta, tad aktivitātes mehāniskā priekšrocība ir….

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

Diskusija
Ir zināms, ka:
Slīpās plaknes augstums (y) = 4 metri – 1 metrs = 3 metri
Plakanā laukuma garums (x) = 4 metri
Jautāja: Slīpas plaknes mehāniskā priekšrocība (MC)
Atbilde:
Aprēķiniet slīpās plaknes garumu, izmantojot Pitagora formulu:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 metri
Slīpas plaknes mehāniskās priekšrocības:
KM = R / y
KM = 5 metri / 3 metri
KM = 5/3
Pareizā atbilde ir B.

Pavasara potenciālā enerģija

4. Niršanas manēžā tiek izmantota atsperīga pamatne, lai sportists varētu sākt lēcienu, izmantojot augšupvērstu grūdienu. Kad sportists uz tās uzlec ar 500 N spēku, atspere saīsinās par 4 cm. Atsperes nodrošinātais potenciālās enerģijas daudzums sportista virzīšanai uz priekšu ir….

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

Diskusija
Ir zināms, ka:
Spēks (F) = 500 N
Atsperes garuma izmaiņas (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Jautāja: Pavasara potenciālā enerģija
Atbilde:
Vispirms aprēķiniet atsperes elastības konstanti, izmantojot Hūka likuma formulu:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
Atsperes elastīgā potenciālā enerģija ir:
EP = ½ kΔx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 džouli
Pareizā atbilde ir B.

Jautājuma avots:

OSN jautājumi pamatskolas fizikā