5 Примери за прашања за еластичната потенцијална енергија на пружините
1. На пружина ѝ се дава товар од 2 кг и таа се закачува вертикално на постоље. Ако пружината се издолжи за 4 см, тогаш промената во потенцијална енергија Еластичната сила на пружината е… g = 10 m/s2
Дискусија
Тоа е познато :
Маса на товарот (м) = 2 кг
Забрзување поради гравитација (g) = 10 m/s2
Тежина на товарот (w) = mg = (2)(10) = 20 Њутн
Зголемување на должината на пружината (x) = 4 cm = 0,04 метри
Праша Еластична потенцијална енергија на пружината
Џаваб :
Румус Хуковиот закон е F = kx, каде што F = сила, k = константа на пружината и x = зголемување на должината на пружината. Ако се прилагоди на овој проблем, тогаш формулата на Хуковиот закон се менува во w = kx, каде што w = гравитацијаЗа да се пресмета константата на пружината, променете ја формулата на Хуковиот закон во k = w / x. Значи, константата на пружината е k = w / x = 20 / 0,04 = 500 Њутн/метар.
Промената на еластичната потенцијална енергија на пружината е:
ЕП = ½ kx2 = ½ (500)(0,04)2 = (250)(0,0016) = 0,4 Џули
Промената на еластичната потенцијална енергија на пружината може да се пресмета и со користење на една формула:
ЕП = ½ kx2 = ½ (w / x) x2 = ½ wx = ½ мгх
Опис: w = тежинска сила на товарот, m = маса на товарот, x = промена на должината на пружината.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 Џули.
2. За да се истегне пружина за 10 cm, потребна е сила од 50 N. Еластичната потенцијална енергија потребна за истегнување на пружината за 12 cm е…
Дискусија
Тоа е познато :
Зголемување на должината на пружината (x) = 10 cm = 0,1 метри
Сила (F) = 50 Њутн
Праша : еластична потенцијална енергија на пружината за да се истегне пружината до 12 см или 0,12 метри.
Џаваб :
Константата на пружината е:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 њутни/метар
Користената пружина е иста, затоа константата на пружината добиена во претходната пресметка се користи за пресметување на еластичната потенцијална енергија на пружината за да се истегне за 0,12 метри.
ЕП = ½ kx2 = ½ (500)(0,12)2 = (250)(0,0144) = 3,6 џули.
3. Графиконот подолу ја покажува врската помеѓу силата (F) и зголемувањето на должината на пружината (x). Ако пружината е искривена за 10 cm, тогаш еластичната потенцијална енергија на пружината е…
Дискусија
Тоа е познато :
Сила (F) = 5 Њутн
Зголемување на должината на пружината (x) = 2 cm = 0,02 метри
Праша : потенцијална енергија на пружината ако пружината е искривена за 10 cm или 0,1 метар.
Џаваб :
Константа на пружината:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 њутни/метар
Потенцијалната енергија на пружината ако е искривена за 0,1 метар:
ЕП = ½ kx2 = ½ (250)(0,1)2 = (125)(0,01) = 1,25 џули.
Еластична потенцијална енергија
4. На пружина ѝ е даден товар од 2 кг како што е прикажано на следната слика. Ако пружината се зголеми во должина од 5 см и забрзување поради гравитацијата заземјување 10 ms-2, тогаш еластичната потенцијална енергија на пружината е...
А. 4,0 J
Б. 3,0 Ј
C. 2,5 J
Д. 1,0 J
Е. 0,5 J
Дискусија
Тоа е познато :
Зголемување на должината (Δx) = 5 см = 0,05 метри
Забрзување поради гравитација (g) = 10 m/s2
Маса на товарот (м) = 2 кг
Тежина на товарот (w) = mg = (2)(10) = 20 Њутн
Праша Потенцијална енергија на гумата?
Џаваб :
Прво, пресметајте ја еластичната константа на пружината користејќи ја формулата на Хуковиот закон:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Еластичната потенцијална енергија на пружината е:
EP = ½ k Δx2 = ½ (400)(0,05)2 = (200)(0,0025)
EP = 0,5 џули
Точниот одговор е Е.
5. За да се истегне пружина за 5 cm, потребна е сила од 20 N. Потенцијалната енергија на пружината кога се истегнува за 10 cm е…
А. 2 џули
Б. 4 џули
C. 20 џули
D. 50 џули
Е. 100 џули
Дискусија
Тоа е познато :
Зголемување на должината (Δx) = 5 см = 0,05 метри
Сила (F) = 20 Њутн
Праша : ЕП на пружината кога пружината се истегнува 10 см?
Џаваб :
Константа на пружината:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Потенцијалната енергија на пружината кога Δx = 10 cm = 0,1 метри:
EP = ½ k Δx2 = ½ (400)(0,1)2 = (200)(0,01)
EP = 2 џули
Точниот одговор е А.
