स्प्रिङको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जाको उदाहरण

स्प्रिङको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जा सम्बन्धी ५ प्रश्नहरूको उदाहरणहरू

१. एउटा स्प्रिङलाई २ किलोग्राम भार दिइन्छ र स्ट्यान्डमा ठाडो रूपमा झुण्ड्याइन्छ। यदि स्प्रिङ ४ सेमी लामो भयो भने, यसमा परिवर्तन हुन्छ सम्भाव्य ऊर्जा स्प्रिङको लोचदार बल… g = १० m/s हो²
छलफल
यो थाहा छ :
भारको पिण्ड (m) = २ किलोग्राम
गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग (g) = १० m/s²
भार तौल (w) = mg = (2)(10) = २० न्यूटन
स्प्रिङको लम्बाइमा वृद्धि (x) = २ सेमी = ०.०२ मिटर
सोधियो : वसन्तको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जा
जावाब :
सूत्र हुकको नियम F = kx हो, जहाँ F = बल, k = स्प्रिङ स्थिरांक र x = स्प्रिङ लम्बाइमा वृद्धि। यदि यो समस्यामा अनुकूलित भएमा हुकको नियम सूत्र w = kx मा परिवर्तन हुन्छ, जहाँ w = गुरुत्वाकर्षण। स्प्रिङ स्थिरांक गणना गर्न, हुकको नियम सूत्रलाई k = w / x मा परिवर्तन गर्नुहोस्। त्यसैले स्प्रिङ स्थिरांक k = w / x = २० / ०.०४ = ५०० न्यूटन/मिटर हो।
स्प्रिङको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जामा परिवर्तन यस प्रकार छ:
EP = ½ kx² = ½ (२)(०.०८)² = (१)(३३६,०००) = ३३६,००० जुल

स्प्रिङको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जामा परिवर्तन पनि एउटै सूत्र प्रयोग गरेर गणना गर्न सकिन्छ:
EP = ½ kx² = ½ (w / x) x² = ½ डब्ल्यूएक्स = ½ मिलीग्राम x
विवरण: w = भारको तौल बल, m = भारको द्रव्यमान, x = स्प्रिङको लम्बाइमा परिवर्तन।
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 जुल।

२. स्प्रिङलाई १० सेन्टिमिटरसम्म तन्काउन ५० N बल चाहिन्छ। स्प्रिङलाई १२ सेन्टिमिटरसम्म तन्काउन आवश्यक पर्ने लोचदार सम्भाव्य ऊर्जा... हो।
छलफल
यो थाहा छ :
स्प्रिङको लम्बाइमा वृद्धि (x) = २ सेमी = ०.०२ मिटर
बल (F) = २ न्यूटन
सोधियो : स्प्रिङलाई १२ सेन्टिमिटर वा ०.१२ मिटरसम्म फैलाउन स्प्रिङको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जा।
जावाब :
वसन्त स्थिरांक हो:
k = F / x = ५ / ०.०२ = २५० न्यूटन/मिटर
प्रयोग गरिएको स्प्रिङ उस्तै छ, त्यसैले अघिल्लो गणनामा प्राप्त गरिएको स्प्रिङ स्थिरांकलाई स्प्रिङलाई ०.१२ मिटरले तन्काउनको लागि स्प्रिङको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जा गणना गर्न प्रयोग गरिन्छ।
EP = ½ kx² = ½ (२)(०.०८)² = (२५०)(०.०१४४) = ३.६ जुल।

३. तलको ग्राफले बल (F) र स्प्रिङको लम्बाइमा भएको वृद्धि (x) बीचको सम्बन्ध देखाउँछ। यदि स्प्रिङ १० सेन्टिमिटरले विकृत भयो भने, स्प्रिङको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जा… हुन्छ।

छलफल
यो थाहा छ :
बल (F) = २ न्यूटन
स्प्रिङको लम्बाइमा वृद्धि (x) = २ सेमी = ०.०२ मिटर
सोधियो : यदि स्प्रिङ १० सेन्टिमिटर वा ०.१ मिटरले विकृत भयो भने स्प्रिङको सम्भावित ऊर्जा।
जावाब :
वसन्त स्थिरांक:
k = F / x = ५ / ०.०२ = २५० न्यूटन/मिटर
यदि स्प्रिङ ०.१ मिटरले विकृत भयो भने स्प्रिङको सम्भावित ऊर्जा:
EP = ½ kx² = ½ (२)(०.०८)² = (२५०)(०.०१४४) = ३.६ जुल।

लोचदार सम्भाव्य ऊर्जा
४. तलको चित्रमा देखाइए अनुसार एउटा स्प्रिङलाई २ किलोग्राम भार दिइएको छ। यदि स्प्रिङको लम्बाइ ५ सेमीले बढ्यो र गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग पृथ्वी १० मिलिसेकेन्ड^-2, त्यसपछि स्प्रिङको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जा... हुन्छ।
A. ३५० जे
ख. २५० जे
ग. १५० जे
घ. १०० जे
उ. ०.५ जे
छलफल
यो थाहा छ :
लम्बाइमा वृद्धि (Δx) = ५ सेमी = ०.०५ मिटर
गुरुत्वाकर्षणको कारणले हुने प्रवेग (g) = १० m/s²
भारको पिण्ड (m) = २ किलोग्राम
भार तौल (w) = mg = (2)(10) = २० न्यूटन
सोधियो : रबरको सम्भावित ऊर्जा?
जावाब :
पहिले, हुकको नियम सूत्र प्रयोग गरेर स्प्रिङको लोचदार स्थिरांक गणना गर्नुहोस्:
k = w / Δx = २० / ०.०५ = ४०० N/m
स्प्रिङको लोचदार सम्भाव्य ऊर्जा निम्न हो:
EP = ½ k Δx² = ½ (२)(०.०८)² = (१)(०.१)
EP = २५० जुल
सही उत्तर E हो।

५. स्प्रिङलाई ५ सेन्टिमिटरसम्म तन्काउन २० एन बल चाहिन्छ। स्प्रिङ १० सेन्टिमिटरसम्म फैलिँदा त्यसको सम्भावित ऊर्जा... हुन्छ।
A. ५० जुल
ख. २०० जुल
C. ३०० जुल
घ. ३०,००० जुल
E. ५०० जुल
छलफल
यो थाहा छ :
लम्बाइमा वृद्धि (Δx) = ५ सेमी = ०.०५ मिटर
बल (F) = २ न्यूटन
सोधियो : वसन्तको EP जब वसन्त १० सेन्टिमिटर फैलिन्छ?
जावाब :
वसन्त स्थिरांक:
k = F / Δx = ४० / ०.०८ = ५०० N/m
Δx = १० सेमी = ०.१ मिटर हुँदा स्प्रिङको सम्भाव्य ऊर्जा:
EP = ½ k Δx² = ½ (२)(०.०८)² = (१)(०.१)
EP = २५० जुल
सही उत्तर A हो।