स्थितिज ऊर्जेच्या प्रश्नांची ५ उदाहरणे
गुरुत्वाकर्षण स्थितीज ऊर्जा
१. ५० किलोग्रॅम वजनाची वस्तू उभ्या दिशेने उचलण्यासाठी ४,९०० जूल ऊर्जा वापरली जाते. ती वस्तू … उंचीपर्यंत वर जाईल. (g = ९.८ मी/ से² )
अ. ०.२ मीटर
बी. ०.३ मी
से. ०.६ मी
डी. ०.९ मी
ई. १.० मी
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
स्थितिज उर्जेतील बदल (ΔEP) = ४९०० जूल
वस्तूचे वस्तुमान (m) = ५० किलोग्रॅम
गुरुत्वाकर्षणामुळे होणारे त्वरण (g) = 9,8 m/ s²
अपेक्षित: वस्तू (Δh) इतक्या उंचीपर्यंत जाईल.
उत्तर :
ΔEP = mg Δh
४९०० = (५०)(९.८) Δh
Δh = १० मीटर
योग्य उत्तर B आहे.
स्प्रिंग संभाव्य ऊर्जा
२. खालील आलेख स्प्रिंगवरील F (बल) आणि x (लांबीतील वाढ) यांच्यातील संबंध दर्शवतो. जर स्प्रिंग ८ सेमीने विरूपित झाली, तर स्प्रिंगची स्थितिज ऊर्जा...
अ. १.६ × १०-5 जूल
बी. ६.४ × १०⁻⁴ जूल
सी. ८ जूल
डी. १६ जूल
ई. १२८ जूल
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
बल (F) = २ न्यूटन
लांबीतील वाढ (x) = 1 सेमी = 1/100 मीटर = 0,01 मीटर
स्प्रिंगचे विचलन = ८ सेमी = ८/१०० मीटर = ०.०८ मीटर
प्रश्न: स्प्रिंगची स्थितिज ऊर्जा
उत्तर :
आलेखावरील माहितीचा वापर करून स्प्रिंग स्थिरांकाची गणना करा.
स्प्रिंगची स्थितिज ऊर्जा:
∆ EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 N/m)(0,08 मी) 2
∆ EP = (100 N/m)(0,0064 m 2 )
∆ EP = 0,64 Nm
३. वस्तूंच्या खालीलपैकी कोणत्या अवस्था:
(1) ताणलेला गोफणीचा रबर
(2) विचलित लोलक
(3) तापवलेला इस्त्री
ज्या वस्तूंमध्ये स्थितिज ऊर्जा असते त्यांना क्रमांक दिले जातात...
A. (1)
ब. (1) आणि (2)
सी. (२)
डी. (2) आणि (3)
ई. (३)
चर्चा
(1) ताणलेला गोफणीचा रबर
ताणल्यावर गोफणीच्या रबरमध्ये स्थितिज ऊर्जा निर्माण होते.
(2) विचलित लोलक
जेव्हा लोलक विचलित होतो, तेव्हा लोलकामध्ये गुरुत्वीय स्थितीज ऊर्जा असते.
योग्य उत्तर B आहे.
४. खालील तक्त्यात एका टोकाला भार असलेल्या स्प्रिंगच्या प्रयोगाचे निकाल दिले आहेत. F हे भाराचे वजन दर्शवते आणि ∆L ही लांबीतील वाढ दर्शवते. स्प्रिंग १० सेमीने ताणण्यासाठी लागणारे कार्य काढा.
अ. २.० जूल
बी. २.५ जूल
सी. ८ जूल
डी. १६ जूल
ई. १० जूल
चर्चा
हे ज्ञात आहे की:
स्प्रिंगच्या लांबीतील वाढ (∆L) = 10 सेमी = 0,1 मीटर
प्रश्न: स्प्रिंग १० सेमीने ताणण्यासाठी लागणारे प्रयत्न
उत्तर :
तक्त्यातील माहितीचा वापर करून स्प्रिंग स्थिरांकाची गणना करा:
k = F / ∆x = 20 N / 0,04 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 30 N / 0,06 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 40 N / 0,08 m = 500 N/m
स्प्रिंग स्थिरांक ५०० N/m आहे
स्प्रिंग १० सेमीने ताणण्यासाठी लागणारे प्रयत्न आहेत:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 न्यूटन मीटर = 2,5 जूल.
योग्य उत्तर B आहे.
५. आलेख (Fx) बल आणि स्प्रिंगच्या लांबीतील वाढ यांच्यातील संबंध दर्शवतो. वरील आलेखावर आधारित स्प्रिंगच्या स्थितिज ऊर्जेचे परिमाण… आहे.
अ. २० जूल
बी. १६ जूल
सी. ३.२ जूल
डी. १.६ जूल
ई. १० जूल
चर्चा
हे ज्ञात आहे की :
F = ४० न्यूटन
Δ x = ०.०८ मीटर
प्रश्न : स्प्रिंगची स्थितिज ऊर्जा?
उत्तर :
स्प्रिंग स्थिरांक:
k = F / Δ x
स्प्रिंगची स्थितिज ऊर्जा:
EP = ½ k Δ x 2 = ½ (F/ Δ x) Δ x 2 = ½ F Δ x
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 जूल
योग्य उत्तर D आहे.
प्रश्नाचा स्रोत:
वरिष्ठ माध्यमिक/व्यावसायिक उच्च माध्यमिक शाळेसाठी राष्ट्रीय परीक्षेतील भौतिकशास्त्राचे प्रश्न
