ജോലി, ഗുരുത്വാകർഷണ സാധ്യത ഊർജ്ജം എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള ചോദ്യങ്ങളുടെ ഉദാഹരണങ്ങൾ

ജോലിയുടെയും ഗുരുത്വാകർഷണ സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജത്തിന്റെയും 4 ഉദാഹരണങ്ങൾ

1. 1 കിലോഗ്രാം പിണ്ഡമുള്ള ഒരു വസ്തു 10 മീറ്റർ ഉയരത്തിൽ നിന്ന് നിലത്ത് എത്തുന്നതുവരെ സ്വതന്ത്രമായി വീഴുന്നു. നിർണ്ണയിക്കുക:
(എ) വസ്തുവിൽ ഗുരുത്വാകർഷണബലം നടത്തുന്ന പ്രവർത്തനം
(ബി) മാറ്റങ്ങൾ സാധ്യതയുള്ള ഊർജ്ജം ഗുരുത്വാകർഷണം
ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുള്ള ത്വരണം (g) = 10 മീ/സെ.²
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
വസ്തുവിന്റെ പിണ്ഡം (മീ) = 1 കി.ഗ്രാം
ഉയരം (h) = 10 മീറ്റർ
ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുള്ള ത്വരണം (g) = 10 മീ/സെ.²
ഉത്തരം :
(എ) ഗുരുത്വാകർഷണബലം മൂലമുള്ള പ്രവൃത്തി
ഒരു വസ്തു സ്വതന്ത്രമായി വീഴുമ്പോൾ, വസ്തുവിന്റെ ചലനത്തിന്റെ ദിശ താഴേക്കും വസ്തുവിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന ഗുരുത്വാകർഷണബലത്തിന്റെ ദിശ (വസ്തുവിന്റെ ഭാരം) താഴേക്കും ആയിരിക്കും. അവ ഒരേ ദിശയിലായതിനാൽ, ഗുരുത്വാകർഷണബലങ്ങൾ ഒത്തുചേരുന്നു അല്ലെങ്കിൽ 0 കോണായി മാറുന്നു.^o വസ്തുവിന്റെ ചലന ദിശയോടൊപ്പം. Cos 0 = 1, ഓരോ സംഖ്യയും 1 കൊണ്ട് ഗുണിച്ചാൽ ആ സംഖ്യയ്ക്ക് തുല്യമാണ്, അതിനാൽ cos 0 വർക്ക് ഫോർമുലയിൽ ഉൾപ്പെടുത്തേണ്ടതില്ല.
വർക്ക് ഫോർമുല W = F s ആണ്, ഇവിടെ W = വർക്ക്, F = ബലം, s = സ്ഥാനചലനം. ഈ പ്രശ്നവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുമ്പോൾ, വർക്ക് ഫോർമുല W = wh = mgh ആയി മാറുന്നു, ഇവിടെ W = വർക്ക്, w = ഗുരുത്വാകർഷണം, h = വസ്തുവിന്റെ ഉയരത്തിലെ മാറ്റം, m = വസ്തുവിന്റെ പിണ്ഡം, g = ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുള്ള ത്വരണം.
അപ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണം ചെയ്യുന്ന ജോലി ഇതാണ്:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 ജൂളുകൾ

(ബി) ഗുരുത്വാകർഷണ സാധ്യതോർജ്ജത്തിലെ മാറ്റം
ഭൂനിരപ്പിൽ നിന്ന് 10 മീറ്റർ ഉയരത്തിൽ, വസ്തുവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി 100 ജൂൾ ആണ്. താഴേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ, വസ്തുവിന്റെ ഉയരം കുറയുന്നു, അങ്ങനെ അതിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി കുറയുന്നു. വസ്തുവിന്റെ ഉയരം പൂജ്യമായിരിക്കുന്ന ഭൂനിരപ്പിൽ എത്തുമ്പോൾ, അതിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി പൂജ്യമാണ്. അതിനാൽ, വസ്തുവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജി 100 ജൂൾ കുറയുന്നു.

2. 10 ന്യൂട്ടൺ ഭാരമുള്ള ഒരു വസ്തു 30° ചെരിവ് കോണുള്ള ഒരു മിനുസമാർന്ന ചരിവ് തലത്തിലാണ്.^o. കർണ്ണത്തിന്റെ നീളം 2 മീറ്ററാണ്. കർണ്ണത്തിലൂടെ വഴുതി വീഴുമ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണബലത്താൽ വസ്തുവിൽ ചെയ്യുന്ന പ്രവർത്തനം...
ചർച്ച
അറിയപ്പെടുന്നത് :
ഗുരുത്വാകർഷണം (w) = 10 ന്യൂട്ടൺ
w_x = പാപം ടെറ്റ = (10)(പാപം 30^o) = (10)(0,5) = 5 ന്യൂട്ടൺ
കർണത്തിന്റെ നീളം (കൾ) = 2 മീറ്റർ
ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുള്ള ത്വരണം (g) = 10 മീ/സെ.²
ചോദിച്ചു : ഗുരുത്വാകർഷണത്താൽ ചെയ്യുന്ന ജോലി
ജവാബ് :
രണ്ട് രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് ഈ പ്രശ്നം പരിഹരിക്കാൻ കഴിയും.
ആദ്യ വഴി :
വർക്ക് ഫോർമുല W = F s ആണ്. ഈ പ്രശ്നവുമായി പൊരുത്തപ്പെടുമ്പോൾ, വർക്ക് ഫോർമുല W = w ആയി മാറുന്നു._x s. അപ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണബലം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി W = w ആണ്._x s = (5)(2) = 10 ജൂളുകൾ.
രണ്ടാമത്തെ വഴി :
ഗുരുത്വാകർഷണം പോലുള്ള ഒരു യാഥാസ്ഥിതിക ശക്തി ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി, വസ്തു സഞ്ചരിക്കുന്ന പാതയെ ആശ്രയിക്കുന്നില്ല, മറിച്ച് ഉയരത്തിലെ മാറ്റത്തെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഗുരുത്വാകർഷണം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി കണക്കാക്കാൻ, ആദ്യം വസ്തുവിന്റെ ഉയരം കണക്കാക്കുക.
പാപം 30^o = ലംബ വശം / കർണകം
0,5 = ലംബ വശം / 2
ലംബ വശം = (0,5)(2)
ലംബ വശം = 1 മീറ്റർ
വസ്തുവിന്റെ ഉയരം 1 മീറ്ററാണ്.
വസ്തു താഴേക്ക് നീങ്ങുമ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണബലം ചെയ്യുന്ന പ്രവൃത്തി W = wh = (10)(1) = 10 ജൂൾസ് ആണ്.

3. 50 കിലോഗ്രാം പിണ്ഡമുള്ള ഒരു വസ്തുവിനെ ഉയർത്താൻ 5000 ജൂൾ ഊർജ്ജം ഉപയോഗിക്കുന്നു. ആ വസ്തു ... g = 10 m/s ഉയരത്തിലേക്ക് ഉയരും.²
എ. 5 മീ.
ബി. 10 മീ
സി. 12 മീ
ആഴം 15 മീ.
കിഴക്ക് 20 മീ.
ചർച്ച :
അറിയപ്പെടുന്നത് :
EP ഗുരുത്വാകർഷണം = 5000 ജൂൾസ്, m = 50 കി.ഗ്രാം, g = 10 മീ/സെ².
ചോദിച്ചു :
എച്ച് ?
ജവാബ് :
EP = mgh
5000 = (50)(10)(എച്ച്)
5000 = 500 മണിക്കൂർ
h = 5000 / 500 = 10 മീറ്റർ
ശരിയായ ഉത്തരം ബി ആണ്.

4. 2 കിലോഗ്രാം പിണ്ഡമുള്ള ഒരു വസ്തു ഭൂമിയിൽ നിന്ന് 5 മീറ്റർ ഉയരത്തിലാണ്. ഗുരുത്വാകർഷണം മൂലമുള്ള ത്വരണം = 10 മീ/സെ.²ഭൂമിയുടെ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് 15 മീറ്റർ ഉയരത്തിലേക്ക് ഒരു വസ്തുവിനെ ഉയർത്താൻ ആവശ്യമായ ശ്രമം...
എ. 100 ജൂൾ
ബി. 200 ജൂൾ
സി. 300 ജൂൾ
ഡി. 400 ജൂൾ
ഇ. 500 ജൂൾസ്
ചർച്ച :
അറിയപ്പെടുന്നത് :
m = 2 കിലോ, h₁ = 5 മീറ്റർ, മ₂ = 15 മീറ്റർ, g = 10 മീ/സെ²
ചോദിച്ചു :
ഡബ്ല്യു?
ജവാബ് :
ജോലി (W) = ഗുരുത്വാകർഷണ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജിയിലെ മാറ്റം (EP)₂ – ഇ.പി.₁).
പ = ഇപി₂ – ഇ.പി.₁
പ = എംജിഎച്ച്₂ – എംജിഎച്ച്₁
പ = മില്ലിഗ്രാം (എച്ച്₂ – എച്ച്₁)
W = (2)(10)(15-5) = (2)(10)(10) = 200 ജൂളുകൾ.
ശരിയായ ഉത്തരം ബി ആണ്.