စက်မှုစွမ်းအင် - ပြဿနာများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ

စက်မှုစွမ်းအင် - ပြဿနာများနှင့် ဖြေရှင်းချက်များ

အလုပ်-စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင်နိယာမ

၁။ ဘလောက်နှင့် ကြမ်းပြင်အကြားရှိ kinetic friction coefficient (μ _k ) သည် 0.5 ဖြစ်သည်။ အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ displacement သည် မည်မျှနည်း ။ ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန်မြှင့်ခြင်းသည် 10 m/s ² ဖြစ်သည် ။

လူသိများသည် :

kinetic friction ရဲ့ coefficient (μk ₎ = 0.5

ဘလောက်၏ အလေးချိန် (m) = 4 kg

ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန် (g) သည် 10 m/s ^{2 ဖြစ်သည်}

ဘလောက် အလေးချိန် (w) = mg = (4)(10) = 40 Newtons

အလျားလိုက်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ပိတ်ဆို့ပါက ပုံမှန်အား (N) = အလေးချိန် (w) = 40 နယူတန်။

အလျားလိုက်မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် ပိတ်ဆို့ပါက ပုံမှန်အား (N) = အလေးချိန် (w) = 40 နယူတန်။

ကနဦးအလျင် (v ₁ ) = 5 m/s

နောက်ဆုံးအလျင် (v ₂ ) = 0 m/s

လိုချင်သည် : အရာဝတ္ထု၏ ရွေ့လျားမှု (ဃ) ?

ဖြေရှင်းချက်

အလုပ်-စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင်နိယာမတွင် ကွန်ဆာဗေးတစ်မဟုတ်သော အားဖြင့် လုပ်ဆောင်သော အလုပ် (W) သည် အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင် ပြောင်းလဲမှုနှင့် အတူတူပင်ဖြစ်သည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင် ပြောင်းလဲမှု = နောက်ဆုံး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင် - ကနဦး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင်။

kinetic friction force သည် nonconservative force များထဲမှ တစ်ခုဖြစ်ပြီး block ပေါ်တွင် သက်ရောက်မှုရှိသော တစ်ခုတည်းသော nonconservative force လည်း ဖြစ်သည်။

W = ΔME

fkd = ME _{2 –} ME ₁

kinetic friction force မှ ပြုလုပ်သော အလုပ်

W = f _k d = (μ _k )(N)(d) = (0.5)(40)(d) = 20 d

စက်မှုစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှု:

ΔME = ME ₂ – ME ₁ = (KE + PE) ₂ – (KE + PE) ₁

အရာဝတ္ထုသည် အလျားလိုက်မျက်နှာပြင်တစ်လျှောက် ရွေ့လျားပြီး အမြင့်ပြောင်းလဲမှုမရှိ (Δh = 0) ထို့ကြောင့် ဆွဲငင်အားအလားအလာစွမ်းအင် ပြောင်းလဲမှုမရှိပါ (ΔPE = PE ₂ – PE _{1 = 0)။ ထို့ကြောင့်} စက်မှုစွမ်းအင် ပြောင်းလဲမှုတွင် အရွေ့စွမ်းအင် ပြောင်းလဲမှုသာ ပါဝင်ပါသည် ။

ΔME = KE ₂ – KE ₁ = ½ mv ₂ ² – ½ mv ₁ ² = ½ m (v ₂ ² – v ₁ ² )

Δ M E = ½ (4)(0 ² – 5 ² ) = (2)(25) = 50

ဘလောက်၏ ရွေ့လျားမှု-

W = ΔME

၂ စက္ကန့် = ၅၀

s = ၅၀ / ၂၀

s = မီတာ ၁၀၀

စက်မှုစွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းရေး မူ

၂။ အရာဝတ္ထု A နှင့် အရာဝတ္ထု B တို့သည် အလေးချိန်တူညီကြသည်။ အရာဝတ္ထု A သည် h မီတာအမြင့်မှ လွတ်လပ်စွာကျပြီး အရာဝတ္ထု B သည် 2h မီတာအမြင့်မှ လွတ်လပ်စွာကျသည်။ အရာဝတ္ထု A သည် vm/s ဖြင့် မြေပြင်ကိုထိမှန်ပါက အရာဝတ္ထု B မြေပြင်ကိုထိမှန်သောအခါ ၎င်း၏ kinetic energy သည် မည်မျှရှိသနည်း။

ဖြေရှင်းချက်

၂ နာရီ အမြင့်မှ လွတ်လပ်စွာ ပြုတ်ကျသည့်အခါ အရာဝတ္ထု B ၏ နောက်ဆုံးအလျင်

v ^၂ = ၂ ဂရမ် (၂ နာရီ) = ၄ ဂရမ်

အရာဝတ္ထု B ရဲ့ kinetic energy:

TO _B = ½ mv ² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– ညီမျှခြင်း ၁

အရာဝတ္ထု B ၏ ကနဦး စက်မှုစွမ်းအင် = ဆွဲငင်အား အလားအလာစွမ်းအင် = mg h။

အရာဝတ္ထု B ၏ နောက်ဆုံး စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင် = kinetic စွမ်းအင် = ½ mv ² ။

စက်မှုစွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းရေးမူ-

mgh = ½ mv ²

mgh = ½ mv ² ဖြစ်သောကြောင့် equation 1 တွင် mgh ကို ½ mv ² ဖြင့် ပြောင်းလဲနိုင်သည် ။

အရာဝတ္ထု B ရဲ့ kinetic energy = 2 mgh = 2(½ mv ² ) = mv ²

၃။ အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် မီတာ ၂၀ အမြင့်မှ အလကားကျသည်။ ဆွဲငင်အားကြောင့် အရှိန်သည် တစ်စက္ကန့်လျှင် ၁၀ မီတာဖြစ်သည်။ မြေပြင်မှ မီတာ ၁၅ အမြင့်ရှိ အရာဝတ္ထု၏ အလျင်ကား မည်မျှနည်း။

ဖြေရှင်းချက်

နောက်ဆုံး စက်မှုစွမ်းအင် = ကနဦး စက်မှုစွမ်းအင်

အမှတ် ၂ ရှိ အရွေ့စွမ်းအင် = ၅ မီတာအထိ ဆွဲငင်အား အလားအလာစွမ်းအင် ပြောင်းလဲမှု။

၄။ ချောမွေ့သော စောင်းနေသော မျက်နှာပြင်၏ အပေါ်မှ ဘလောက်တစ်ခု လွတ်ကျလာသည်။ ဘလောက်သည် မြေပြင်သို့ ထိသောအခါ ၎င်း၏ အလျင်ကား မည်မျှရှိသနည်း။

ဖြေရှင်းချက်

ကနဦး စက်မှုစွမ်းအင် = ဆွဲငင်အား အလားအလာစွမ်းအင် = mgh = m (10)(5) = 50 မီတာ

နောက်ဆုံး စက်မှုစွမ်းအင် = kinetic စွမ်းအင် = 1/2 mv ²

စက်မှုစွမ်းအင် ထိန်းသိမ်းခြင်းဆိုင်ရာ မူတွင် ကနဦး စက်မှုစွမ်းအင် = နောက်ဆုံး စက်မှုစွမ်းအင် ဖြစ်သည်ဟု ဖော်ပြထားသည်။

ME _o = ME _t

၅၀ မီတာ = ၁/၂ အမ်ဗွီ ^၂

၅၀ = ၁/၂ v ^၂

၂ (၅၀) = v ^၂

၁၀၀ = v ^၂

v = ၄.၅ မီတာ/စက္ကန့်

5.

အောက်ပါပုံတွင်ပြထားသည့်အတိုင်း မြေပြင်အထက် h မီတာအမြင့်မှ လွှတ်ထုတ်လိုက်သော m-kg အလေးချိန်ရှိသော အတုံးတစ်တုံး။ M အမှတ်တွင် ရှိနိုင်သော အတည်စွမ်းအင်နှင့် အရွေ့စွမ်းအင် (KE) ၏ အချိုးကို ဆုံးဖြတ်ပါ။

ဖြေရှင်းချက်

M အမှတ်ရှိ ဆွဲငင်အား အလားအလာစွမ်းအင်

PE _M = မီလီဂရမ် (၀.၃ နာရီ)

m အမှတ်တွင်ရှိသော kinetic energy = h-0.3h = 0.7 h အထိ ဆွဲငင်အား potential energy ပြောင်းလဲမှု

KE _M = PE = မီလီဂရမ် (၀.၇ နာရီ)

M အမှတ်ရှိ ဆွဲငင်အား အလားအလာစွမ်းအင်နှင့် အရွေ့စွမ်းအင် အချိုး

PE _M : KE _M

မီလီဂရမ် (၀.၃ နာရီ) : မီလီဂရမ် (၀.၇ နာရီ)

0.3: 0.7

3: 7

၆။ PE _Q နှင့် KE _{Q တွင် Q အမှတ် (g = 10 m/s} ² ) တွင် အလားအလာစွမ်းအင်နှင့် အရွေ့စွမ်းအင်ရှိပါက PE _Q : KE _Q =…

ဖြေရှင်းချက်

Q အမှတ်ရှိ ဆွဲငင်အား အလားအလာစွမ်းအင်

PE _Q = mgh = (m)(10)(1.8) = 18 မီတာ

Q အမှတ်ရှိ kinetic energy = 5-1.8 အထိ ဆွဲငင်အား potential energy ပြောင်းလဲမှု = 3.2 မီတာ

TO _Q = PE = mgh = m (10)(3.2) = 32 m

Q အမှတ်တွင် ဆွဲငင်အား အလားအလာစွမ်းအင်နှင့် အရွေ့စွမ်းအင် အချိုး

PE _Q : KE _Q

၁၈ မီတာ : ၃၂ မီတာ

18: 32

9: 16

1. စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင်ဆိုတာ ဘာလဲ။ အဖွေစက်မှုစွမ်းအင်ဆိုသည်မှာ စနစ်တစ်ခုရှိ အလားအလာစွမ်းအင်နှင့် အရွေ့စွမ်းအင်တို့၏ ပေါင်းလဒ်ဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ ရွေ့လျားမှုနှင့် အနေအထားနှင့် ဆက်စပ်နေသော စွမ်းအင်ပမာဏ စုစုပေါင်းကို ကိုယ်စားပြုသည်။
2. kinetic energy နဲ့ potential energy ဘယ်လိုကွာခြားသလဲ။ အဖွေkinetic energy သည် ရွေ့လျားမှု၏ စွမ်းအင်ဖြစ်ပြီး potential energy သည် အရာဝတ္ထုတစ်ခု၏ အနေအထား သို့မဟုတ် ပုံစံကြောင့် သိုလှောင်ထားသော စွမ်းအင်ဖြစ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ရွေ့လျားနေသော ကားတစ်စီးတွင် kinetic energy ရှိပြီး၊ ဆွဲငင်ထားသော စပရိန် သို့မဟုတ် ဆွဲငင်အားစက်ကွင်းရှိ အမြင့်ရှိ အရာဝတ္ထုတွင် potential energy ရှိသည်။
3. စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစွမ်းအင်ကို အမြဲတမ်း ထိန်းသိမ်းထားပါသလား။ အဖွေပြင်ပအားများမပါဝင်သော စံပြ၊ ပိတ်ထားသောစနစ်တွင် စက်မှုစွမ်းအင်ကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။ သို့သော်၊ လက်တွေ့ကမ္ဘာအခြေအနေများတွင် အပူ သို့မဟုတ် အသံစွမ်းအင်ကဲ့သို့သော အခြားစွမ်းအင်ပုံစံများသည် ပွတ်တိုက်မှု သို့မဟုတ် အခြားမထိန်းသိမ်းသောအားများကြောင့် ဖြစ်ပေါ်လာနိုင်ပြီး စုစုပေါင်းစက်မှုစွမ်းအင်ကို လျော့ကျစေသည်။
4. စက်မှုစွမ်းအင်ကို ထိန်းသိမ်းခြင်းက ပြဿနာတွေကို ဖြေရှင်းရာမှာ ဘယ်လိုအထောက်အကူပြုသလဲ။ အဖွေစနစ်တစ်ခုတွင် စက်မှုစွမ်းအင်ကို ထိန်းသိမ်းထားသောအခါ (ပွတ်တိုက်မှုကဲ့သို့သော ကွန်ဆာဗေးတစ်မဟုတ်သော အားများ မပါဝင်ပါ)၊ အစတွင်ရှိသော စုစုပေါင်းစွမ်းအင်သည် အဆုံးတွင်ရှိသော စုစုပေါင်းစွမ်းအင်နှင့် ညီမျှသည်။ ဤမူသည် ကျွန်ုပ်တို့အား အချိန်၏ မတူညီသောအချက်များတွင် အလားအလာစွမ်းအင်နှင့် အရွေ့စွမ်းအင်များကို ဆက်စပ်နိုင်စေပြီး ပြဿနာဖြေရှင်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို ရိုးရှင်းစေသည်။
5. ဘောလုံးတစ်လုံးကို အပေါ်ကို ပစ်လွှတ်ပြီး ပြန်ကျမလာခင် ခဏတာရပ်တန့်သွားတဲ့အခါ သူ့ရဲ့ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင် ဘာဖြစ်သွားမလဲ။ အဖွေဘောလုံး မြင့်တက်လာသည်နှင့်အမျှ ၎င်း၏ အရွေ့စွမ်းအင် လျော့ကျသွားပြီး အလားအလာစွမ်းအင် မြင့်တက်လာသည်။ အထွတ်အထိပ်တွင် ၎င်း၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင်အားလုံးသည် အလားအလာစွမ်းအင်ဖြစ်သည်။ ၎င်း ကျဆင်းလာသည်နှင့်အမျှ ဤလုပ်ငန်းစဉ်သည် ပြောင်းပြန်ဖြစ်သွားသည်။ လေခုခံမှုမရှိသော အကောင်းဆုံးအခြေအနေတွင် ဘောလုံး၏ စုစုပေါင်း စက်ပိုင်းဆိုင်ရာ စွမ်းအင်သည် ၎င်း၏ခရီးစဉ်တစ်လျှောက်လုံးတွင် တသမတ်တည်းရှိနေပါသည်။
6. အရာဝတ္ထုတစ်ခုတွင် တစ်ချိန်တည်းတွင် kinetic energy နှင့် potential energy နှစ်မျိုးလုံးရှိနိုင်ပါသလား။ အဖွေဟုတ်ကဲ့၊ အရာဝတ္ထုတစ်ခုသည် စွမ်းအင်ပုံစံနှစ်မျိုးလုံးကို တစ်ပြိုင်နက်ပိုင်ဆိုင်နိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ၎င်း၏လွှဲယိမ်းမှု၏အလယ်ဗဟိုရှိ ချိန်သီးတွင် ၎င်း၏ရွေ့လျားမှုကြောင့် အရွေ့စွမ်းအင်နှင့် ၎င်း၏အနိမ့်ဆုံးအမှတ်အထက် အမြင့်ကြောင့် အတည်စွမ်းအင်ရှိသည်။
7. ရိုလာကိုစတာက စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစွမ်းအင် ထိန်းသိမ်းမှုကို ဘယ်လိုပြသသလဲ။ အဖွေရိုလာကိုစတာတစ်စင်းသည် အမြင့်ဆုံးအမှတ်တွင် အလားအလာစွမ်းအင်ဖြင့် စတင်သည်။ ဆင်းသက်လာသည်နှင့်အမျှ ဤအလားအလာစွမ်းအင်သည် အရွေ့စွမ်းအင်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားပြီး အရွေ့စွမ်းအင်ကို အရှိန်မြှင့်စေသည်။ ပြန်လည်တက်သွားသည်နှင့်အမျှ အရွေ့စွမ်းအင် လျော့ကျသွားပြီး အလားအလာစွမ်းအင် တိုးလာသည်။ ပွတ်တိုက်မှုနှင့် လေခုခံမှုကို လျစ်လျူရှုပါက စုစုပေါင်းစက်မှုစွမ်းအင်သည် ကိန်းသေနီးပါးရှိနေသည်။
8. လက်တွေ့ကမ္ဘာစနစ်များတွင် မည်သည့်အချက်များက စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သနည်း။ အဖွေပွတ်တိုက်မှု၊ လေခုခံမှုနှင့် အသံထုတ်လုပ်မှုတို့သည် လက်တွေ့ကမ္ဘာစနစ်များတွင် စွမ်းအင်ဆုံးရှုံးမှုများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည့် အချက်အချို့ဖြစ်သည်။ စွမ်းအင်သည် (စွမ်းအင်ထိန်းသိမ်းရေးဥပဒေကြောင့်) မပျက်စီးဘဲ အပူ သို့မဟုတ် အသံကဲ့သို့သော အခြားပုံစံများအဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားသည်။
9. အလုပ်နှင့် စက်မှုစွမ်းအင်ကြား ဆက်နွယ်မှုကား အဘယ်နည်း။ အဖွေပြင်ပအားများကြောင့် စနစ်တစ်ခုတွင် လုပ်ဆောင်သောအလုပ်သည် စနစ်၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစွမ်းအင်တွင် ပြောင်းလဲမှုဖြစ်စေနိုင်သည်။ သင်္ချာနည်းအရပြောရလျှင် အလုပ်သည် စက်ပိုင်းဆိုင်ရာစွမ်းအင်တွင် ပြောင်းလဲမှုနှင့် ညီမျှသည်။

10. ဆွဲငင်အားအလားအလာစွမ်းအင်သည် ရည်ညွှန်းအမှတ်နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ၎င်း၏ပြောင်းလဲမှုများကို မည်သို့တသမတ်တည်းတိုင်းတာနိုင်မည်နည်း။ အဖြေ : ဆွဲငင်အားအလားအလာစွမ်းအင်၏ ပကတိတန်ဖိုးသည် ရည်ညွှန်းအမှတ်ရွေးချယ်မှုပေါ်တွင် အမှန်တကယ်မူတည်သော်လည်း၊ အလားအလာစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုများ (အရာဝတ္ထုတစ်ခုကို မြှင့်တင်ခြင်း သို့မဟုတ် နှိမ့်ချခြင်းကဲ့သို့) သည် ရည်ညွှန်းချက်မည်သို့ပင်ရှိစေကာမူ တသမတ်တည်းဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် ပကတိတန်ဖိုးများထက် အလားအလာစွမ်းအင်ပြောင်းလဲမှုများကို အာရုံစိုက်လေ့ရှိသည်။