Eżempju ta' enerġija potenzjali elastika ta' molla

5 Eżempji ta' mistoqsijiet dwar l-enerġija potenzjali elastika tal-molol

1. Mola tingħata tagħbija ta' 2 kg u tiġi mdendla vertikalment fuq stand. Jekk il-mola titwal b'4 ċm, allura l-bidla fi enerġija potenzjali Il-forza elastika tar-rebbiegħa hija… g = 10 m/s²
Diskussjoni
Huwa magħruf :
Massa tat-tagħbija (m) = 2 kg
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s²
Piż tat-tagħbija (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Żieda fit-tul tar-rebbiegħa (x) = 4 ċm = 0,04 metri
Mistoqsi : Enerġija potenzjali elastika tar-rebbiegħa
Jawab :
Formula Il-liġi ta' Hooke hija F = kx, fejn F = forza, k = kostanti tar-rebbiegħa u x = żieda fit-tul tar-rebbiegħa. Jekk tiġi adattata għal din il-problema allura l-formula tal-liġi ta' Hooke tinbidel għal w = kx, fejn w = gravitàBiex tikkalkula l-kostanti tar-rebbiegħa, ibdel il-formula tal-liġi ta' Hooke għal k = w / x. Għalhekk il-kostanti tar-rebbiegħa hija k = w / x = 20 / 0,04 = 500 Newton/metru.
Il-bidla fl-enerġija potenzjali elastika tar-rebbiegħa hija:
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,04)² = (250)(0,0016) = 0,4 Joule

Il-bidla fl-enerġija potenzjali elastika ta' molla tista' tiġi kkalkulata wkoll bl-użu ta' formula waħda:
EP = ½ kx² = ½ (w / x) x² = ½ wx = ½ mgx
Deskrizzjoni: w = forza tal-piż tat-tagħbija, m = massa tat-tagħbija, x = bidla fit-tul tar-rebbiegħa.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 Joules.

2. Biex tiġġebbed molla 10 ċm, hija meħtieġa forza ta' 50 N. L-enerġija potenzjali elastika meħtieġa biex tiġġebbed il-molla 12 ċm hija…
Diskussjoni
Huwa magħruf :
Żieda fit-tul tar-rebbiegħa (x) = 10 ċm = 0,1 metri
Forza (F) = 50 Newton
Mistoqsi : l-enerġija potenzjali elastika tar-rebbiegħa biex tistira r-rebbiegħa sa 12-il ċm jew 0,12 metri.
Jawab :
Il-kostanti tar-rebbiegħa hija:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 Newton/metru
Ir-rebbiegħa użata hija l-istess, għalhekk il-kostanti tar-rebbiegħa miksuba fil-kalkolu preċedenti tintuża biex tikkalkula l-enerġija potenzjali elastika tar-rebbiegħa biex tistira r-rebbiegħa b'0,12 metri.
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,12)² = (250)(0,0144) = 3,6 Joules.

3. Il-graff t'hawn taħt juri r-relazzjoni bejn il-forza (F) u ż-żieda fit-tul tar-rebbiegħa (x). Jekk ir-rebbiegħa tkun distorta b'10 ċm, allura l-enerġija potenzjali elastika tar-rebbiegħa hija...

Diskussjoni
Huwa magħruf :
Forza (F) = 5 Newton
Żieda fit-tul tar-rebbiegħa (x) = 2 ċm = 0,02 metri
Mistoqsi : l-enerġija potenzjali tar-rebbiegħa jekk ir-rebbiegħa tkun distorta b'10 ċm jew 0,1 metri.
Jawab :
Kostanti tar-rebbiegħa:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 Newton/metru
L-enerġija potenzjali tar-rebbiegħa jekk ir-rebbiegħa tkun mgħawġa b'0,1 metri:
EP = ½ kx² = ½ (250)(0,1)² = (125)(0,01) = 1,25 Joules.

Enerġija Potenzjali Elastika
4. Mola tingħata tagħbija ta' 2 kg kif muri fil-figura li ġejja. Jekk il-mola tesperjenza żieda fit-tul ta' 5 ċm u aċċelerazzjoni minħabba l-gravità 10 ms tad-dinja^-2, allura l-enerġija potenzjali elastika tar-rebbiegħa hija...
A. 4,0 J
B. 3,0 J
Ċ. 2,5 J
D. 1,0 J
E. 0,5 J
Diskussjoni
Huwa magħruf :
Żieda fit-tul (Δx) = 5 ċm = 0,05 metri
Aċċelerazzjoni minħabba l-gravità (g) = 10 m/s²
Massa tat-tagħbija (m) = 2 kg
Piż tat-tagħbija (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Mistoqsi : Enerġija potenzjali tal-gomma?
Jawab :
L-ewwel, ikkalkula l-kostanti elastika tar-rebbiegħa billi tuża l-formula tal-liġi ta' Hooke:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
L-enerġija potenzjali elastika tar-rebbiegħa hija:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,05)² = (200)(0,0025)
EP = 0,5 Joule
It-tweġiba korretta hija E.

5. Biex tiġġebbed molla 5 ċm, hija meħtieġa forza ta' 20 N. L-enerġija potenzjali tar-molla meta tiġġebbed 10 ċm hija…
A. 2 Joule
B. 4 Joule
Ċ. 20 Joule
D. 50 Joule
E. 100 Joule
Diskussjoni
Huwa magħruf :
Żieda fit-tul (Δx) = 5 ċm = 0,05 metri
Forza (F) = 20 Newton
Mistoqsi : EP tal-molla meta l-molla tiġġebbed 10 ċm?
Jawab :
Kostanti tar-rebbiegħa:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
L-enerġija potenzjali tar-rebbiegħa meta Δx = 10 cm = 0,1 metri:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)
EP = 2 Joule
It-tweġiba korretta hija A.