ഒരു സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജിയുടെ ഉദാഹരണം

5 സ്പ്രിംഗുകളുടെ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജിയെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യങ്ങളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

1. ഒരു സ്പ്രിംഗിന് 2 കിലോഗ്രാം ഭാരം നൽകി ഒരു സ്റ്റാൻഡിൽ ലംബമായി തൂക്കിയിടുന്നു. സ്പ്രിംഗ് 4 സെന്റീമീറ്റർ നീളം കൂടിയാൽ, അതിൽ വരുന്ന മാറ്റം സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജം സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് ബലം… g = 10 m/s ആണ്²
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
ഭാരത്തിന്റെ പിണ്ഡം (മീ) = 2 കിലോ
ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുള്ള ത്വരണം (g) = 10 മീ/സെ.²
ലോഡ് ഭാരം (w) = mg = (2)(10) = 20 ന്യൂട്ടൺ
സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലുള്ള വർദ്ധനവ് (x) = 4 സെ.മീ = 0,04 മീറ്റർ
ചോദിച്ചു : സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി
ജവാബ് :
ഫോർമുല ഹുക്കിന്റെ നിയമം F = kx ആണ്, ഇവിടെ F = ബലം, k = സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കം, x = സ്പ്രിംഗ് നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ്. ഈ പ്രശ്നവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുകയാണെങ്കിൽ ഹുക്കിന്റെ നിയമ സൂത്രവാക്യം w = kx ആയി മാറുന്നു, ഇവിടെ w = ഗുരുത്വാകർഷണം. സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കം കണക്കാക്കാൻ, ഹുക്കിന്റെ നിയമ സൂത്രവാക്യം k = w / x ആയി മാറ്റുക. അതിനാൽ സ്പ്രിംഗ് സ്ഥിരാങ്കം k = w / x = 20 / 0,04 = 500 ന്യൂട്ടൺ/മീറ്റർ ആണ്.
സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജിയിലെ മാറ്റം ഇതാണ്:
EP = ½ കിലോx² = ½ (500)(0,04)² = (250)(0,0016) = 0,4 ജൂൾസ്

ഒരു സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജിയിലെ മാറ്റം ഒരൊറ്റ ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം:
EP = ½ കിലോx² = ½ (പ / x) x² = ½ ആഴ്ച = ½ മില്ലിഗ്രാംx
വിവരണം: w = ലോഡിന്റെ ഭാരബലം, m = ലോഡിന്റെ പിണ്ഡം, x = സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലുള്ള മാറ്റം.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 ജൂൾസ്.

2. ഒരു സ്പ്രിംഗ് 10 സെ.മീ നീട്ടാൻ 50 N ബലം ആവശ്യമാണ്. സ്പ്രിംഗ് 12 സെ.മീ നീട്ടാൻ ആവശ്യമായ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി...
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലുള്ള വർദ്ധനവ് (x) = 10 സെ.മീ = 0,1 മീറ്റർ
ബലം (F) = 50 ന്യൂട്ടണുകൾ
ചോദിച്ചു : സ്പ്രിംഗിനെ 12 സെ.മീ അല്ലെങ്കിൽ 0,12 മീറ്റർ വരെ നീട്ടാൻ സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി.
ജവാബ് :
സ്പ്രിംഗ് കോൺസ്റ്റന്റ് ഇതാണ്:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 ന്യൂട്ടൺസ്/മീറ്റർ
ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന സ്പ്രിംഗ് ഒന്നുതന്നെയാണ്, അതിനാൽ മുൻ കണക്കുകൂട്ടലിൽ ലഭിച്ച സ്പ്രിംഗ് കോൺസ്റ്റന്റ് ഉപയോഗിച്ച് സ്പ്രിംഗ് 0,12 മീറ്റർ നീട്ടാൻ ആവശ്യമായ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി കണക്കാക്കുന്നു.
EP = ½ കിലോx² = ½ (500)(0,12)² = (250)(0,0144) = 3,6 ജൂൾസ്.

3. താഴെയുള്ള ഗ്രാഫ് ബലം (F) ഉം സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലെ വർദ്ധനവും (x) തമ്മിലുള്ള ബന്ധം കാണിക്കുന്നു. സ്പ്രിംഗ് 10 സെന്റീമീറ്റർ വളച്ചൊടിച്ചാൽ, സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി...

ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
ബലം (F) = 5 ന്യൂട്ടണുകൾ
സ്പ്രിംഗിന്റെ നീളത്തിലുള്ള വർദ്ധനവ് (x) = 2 സെ.മീ = 0,02 മീറ്റർ
ചോദിച്ചു : സ്പ്രിംഗ് 10 സെന്റീമീറ്റർ അല്ലെങ്കിൽ 0,1 മീറ്റർ വളച്ചൊടിച്ചാൽ സ്പ്രിംഗിന്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി.
ജവാബ് :
സ്പ്രിംഗ് കോൺസ്റ്റന്റ്:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 ന്യൂട്ടൺസ്/മീറ്റർ
സ്പ്രിംഗ് 0,1 മീറ്റർ വളച്ചൊടിച്ചാൽ സ്പ്രിംഗിന്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി:
EP = ½ കിലോx² = ½ (250)(0,1)² = (125)(0,01) = 1,25 ജൂൾസ്.

ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി
4. താഴെ കൊടുത്തിരിക്കുന്ന ചിത്രത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ഒരു സ്പ്രിംഗിന് 2 കിലോഗ്രാം ലോഡ് നൽകുന്നു. സ്പ്രിംഗിന് 5 സെന്റിമീറ്റർ നീളം വർദ്ധിച്ചാൽ ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുള്ള ത്വരണം ഭൂമി 10 മി.സെ.^-2, അപ്പോൾ സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി... ആണ്.
എ. 4,0 ജെ
ബി. 3,0 ജെ
സി. 2,5 ജെ
ഡി. 1,0 ജെ
ഇ. 0,5 ജെ
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ് (Δx) = 5 സെ.മീ = 0,05 മീറ്റർ
ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുള്ള ത്വരണം (g) = 10 മീ/സെ.²
ഭാരത്തിന്റെ പിണ്ഡം (മീ) = 2 കിലോ
ലോഡ് ഭാരം (w) = mg = (2)(10) = 20 ന്യൂട്ടൺ
ചോദിച്ചു : റബ്ബറിന്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി?
ജവാബ് :
ആദ്യം, ഹുക്കിന്റെ നിയമ സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിച്ച് സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് സ്ഥിരാങ്കം കണക്കാക്കുക:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
സ്പ്രിംഗിന്റെ ഇലാസ്റ്റിക് പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി ഇതാണ്:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,05)² = (200)(0,0025)
EP = 0,5 ജൂൾ
ശരിയായ ഉത്തരം E ആണ്.

5. ഒരു സ്പ്രിംഗ് 5 സെ.മീ നീട്ടാൻ 20 N ബലം ആവശ്യമാണ്. സ്പ്രിംഗ് 10 സെ.മീ നീട്ടുമ്പോൾ അതിന്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി...
എ. 2 ജൂൾ
ബി. 4 ജൂൾ
സി. 20 ജൂൾ
ഡി. 50 ജൂൾ
ഇ. 100 ജൂൾസ്
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
നീളത്തിലെ വർദ്ധനവ് (Δx) = 5 സെ.മീ = 0,05 മീറ്റർ
ബലം (F) = 20 ന്യൂട്ടണുകൾ
ചോദിച്ചു : സ്പ്രിംഗ് 10 സെ.മീ നീളുമ്പോൾ സ്പ്രിംഗിന്റെ EP?
ജവാബ് :
സ്പ്രിംഗ് കോൺസ്റ്റന്റ്:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Δx = 10 സെ.മീ = 0,1 മീറ്റർ ആകുമ്പോൾ സ്പ്രിംഗിന്റെ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)
EP = 2 ജൂൾ
ശരിയായ ഉത്തരം എ ആണ്.