Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan pada permukaan lengkung – masalah dan penyelesaian

1. Sebuah bongkah 1 kg meluncur ke bawah di atas permukaan melengkung yang licin. Tentukan tenaga kinetik dan halaju bongkah pada permukaan terendah. Pecutan akibat graviti ialah 10 m/ ^s².

Diketahui:

Jisim (m) = 1 kg

Perubahan ketinggian (t) = 5 m

Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ ^s²

Dikehendaki: Tenaga kinetik (KE) dan halaju bongkah.

Penyelesaian:

(a) Tenaga kinetik

Tenaga mekanikal awal = tenaga keupayaan graviti

ME _o = PE = mgh = (1)(10)(5) = 50 Joule

Tenaga mekanikal akhir = tenaga kinetik

ME _t = KE = ½ mv _t ²

Prinsip pemuliharaan tenaga mekanikal menyatakan bahawa tenaga mekanikal awal = tenaga mekanikal akhir:

ME _o = ME _t

PE = KE

50 = KE

Tenaga kinetik (KE) = 50 Joule.

(b) Halaju blok

Prinsip pemuliharaan tenaga mekanikal:

Tenaga mekanikal awal (ME₂o ₎ = tenaga mekanikal akhir ( _ME₂t )

Tenaga keupayaan graviti (PE) = tenaga kinetik (KE)

50 = ½ mv ²

2(50) / m = ^v2

100 / 1 = ^v2

100 = ^v2

v = √100

v = 10 m/s

[irp]

2. Sebuah objek berjisim 2 kg meluncur ke bawah tanpa geseran. Berapakah tenaga kinetik dan halaju objek pada ketinggian 2 meter di atas tanah. Pecutan graviti ialah 10 m/ ^s²

Diketahui:

Jisim (m) = 2 kg

Perubahan ketinggian (t) = 10 – 2 = 8 m

Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/ ^s²

Dikehendaki : tenaga kinetik (KE) dan halaju (v) pada ketinggian 2 meter dari tanah.

Penyelesaian:

(a) Tenaga kinetik pada ketinggian 2 meter dari tanah

Tenaga mekanikal awal = tenaga keupayaan graviti

ME _o = PE = mgh = (2)(10)(8) = 160 Joule

Tenaga mekanikal akhir = tenaga kinetik

ME _t = KE = ½ mv _t ²

Prinsip pemuliharaan tenaga mekanikal menyatakan bahawa tenaga mekanikal awal = tenaga mekanikal akhir:

ME _o = ME _t

PE = KE

160 = KE

Tenaga kinetik (KE) pada ketinggian 2 meter di atas tanah ialah 160 Joule.

(b) Halaju objek pada permukaan terendah

Prinsip pemuliharaan tenaga mekanikal:

Tenaga mekanikal awal (ME₂o ₎ = tenaga mekanikal akhir ( _EM₂t )

Tenaga keupayaan graviti (PE) = tenaga kinetik (KE)

160 = ½ mv ²

160 = ½ (2) v ²

160 = ^v2

v = √160 = √(16)(10) = 4√10 m/s

[wpdm_package id='1167']

1. Kerja yang dilakukan secara paksa dan penyelesaiannya
2. Masalah dan penyelesaian tenaga kerja-kinetik
3. Masalah dan penyelesaian prinsip kerja-tenaga mekanikal
4. Masalah dan penyelesaian tenaga keupayaan graviti
5. Tenaga keupayaan bagi masalah dan penyelesaian spring elastik
6. Masalah dan penyelesaian kuasa
7. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan jatuh bebas
8. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan naik dan turun dalam gerakan jatuh bebas
9. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan pada permukaan melengkung
10. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan pada satah condong
11. Aplikasi pemuliharaan tenaga mekanikal untuk gerakan projektil