Voorbeelden van potentiële energie en kinetische energie

8 voorbeelden van potentiële energie en kinetische energie

1. Bekijk de afbeelding hieronder!

Object A heeft een massa van 1.500 gram en bevindt zich in de positie zoals weergegeven op de afbeelding. Na enige tijd valt het object op de grond. Potentiële energie het grootste bezit van object A is... (het is bekend dat g aarde = 10 m/s²)²)

Een 15 Joule

B. 200 Joule

C. 300 Joule

D. 30.000 Joule

Discussie

Het is bekend dat:

Noem alle eenheden in het internationale systeem.

Zwaartekrachtversnelling (g) = 10 m/s²

Massa van het object (m) = 1500 gram = 1500/1000 kilogram = 1,5 kilogram

Hoogte (h) = 20 meter

Gevraagd: Potentiële energie van object A

Antwoord :

Object A heeft de grootste potentiële energie wanneer het zich op het hoogste punt bevindt, namelijk 20 meter boven het aardoppervlak, en de kleinste potentiële energie wanneer het object zich op het aardoppervlak bevindt.

De potentiële energie van een object wordt berekend met behulp van de formule voor de zwaartekrachtspotentiële energie:

EP = mgh = (1,5 kg)(10 m/s)²)(20 m) = 300 kg m²/s² = 300 Joule

Het juiste antwoord is C.

2. Een kogel van 10 gram beweegt met een snelheid van 100 m/s. De kinetische energie van de kogel is...

A. 50 Joule

B. 1.000 Joule

C. 10.000 Joule

D. 50.000 Joule

Discussie

Het is bekend dat:

Massa van de kogel (m) = 10 gram = 10/1000 kilogram = 1/100 kilogram = 0,01 kilogram

Kogelsnelheid (v) = 100 meter/seconde

Gevraagd: kinetische energie van de kogel

Antwoord :

De kinetische energie van de kogel wordt berekend met behulp van de formule voor kinetische energie:

EK = 1/2 mv²

EK = 1/2 (0,01 kg)(100 m/s)²

EK = 1/2 (0,01 kg)(10.000 m²/s²)

EK = (0,01 kg)(5000 m)²/s²)

EK = 50 kg m²/s²

EK = 50 Joule

Het juiste antwoord is A.

3. Auto A en auto B hebben dezelfde massa. Beide auto's bewegen met een verschillende kinetische energie. Als de kinetische energie van auto A ten opzichte van de kinetische energie van auto B 4:9 is, wat is dan de snelheid van auto A ten opzichte van de snelheid van auto B?

A. 2 : 3
B. 3 : 2
C. 4 : 9
D. 9 : 4

Discussie

Het is bekend dat:
De kinetische energie van auto A (EK)_A) = 4
De kinetische energie van auto B (EK)_B) = 9
Massa van auto A (m_A) = massa van auto B (m_B) = m
Vraag: De snelheid van auto A vergeleken met de snelheid van auto B
Antwoord :

Stel dat de massa van auto A gelijk is aan de massa van auto B, dus m = 1.
Kinetische energie van auto A:
EK = ½ mv² —-> Formule voor kinetische energie
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Kinetische energie van auto B:
EK = ½ mv² —-> Formule voor kinetische energie
9 = ½ (1) v²
(2)(9) = v²
v_B = √(2)(9)
Vergelijking van de snelheid van auto A en auto B:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
Het juiste antwoord is A.

4. Twee objecten A en B hebben dezelfde massa. Object A beweegt met een kinetische energie van 4 J en object B met een kinetische energie van 16 J. De verhouding van de snelheid van object A tot die van object B is….

A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1

Discussie
Het is bekend dat:
De kinetische energie van object A (EK)_A) = 4 Joule
De kinetische energie van object B (EK)_B) = 16 Joule
Massa van object A (m_A) = massa van object B (m_B) = m
Vraag: Vergelijk de snelheid van object A met de snelheid van object B.
Antwoord :
Stel dat de massa van object A gelijk is aan de massa van object B, dus m = 1.
Kinetische energie van object A:
EK = ½ mv² —-> Formule voor kinetische energie
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Kinetische energie van object B:
EK = ½ mv² —-> Formule voor kinetische energie
16 = ½ (1) v²
(2)(16) = v²
v_B = √(2)(16)
Vergelijking van de snelheid van auto A en auto B:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
Het juiste antwoord is A.

5. Twee objecten met dezelfde massa bewegen. De verhouding van de kinetische energie van het eerste en het tweede object is 1:4. De verhouding van de snelheid van het eerste object tot die van het tweede object is….
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
D. 4 : 1
Discussie
Het is bekend dat:
De kinetische energie van het eerste object (EK)₁) = 1
De kinetische energie van het tweede object (EK)₂) = 4
Massa van het eerste object (m₁) = massa van het tweede object (m₂) = m
Vraag: Vergelijk de snelheid van het eerste object met de snelheid van het tweede object.
Antwoord :
Stel dat de massa van het eerste object gelijk is aan de massa van het tweede object, dus m = 1.
Kinetische energie van het eerste object:
EK = ½ mv² —-> Formule voor kinetische energie
1 = ½ (1) v²
(2)(1) = v²
2 = v²
v_A = √2
Kinetische energie van het tweede object:
EK = ½ mv² —-> Formule voor kinetische energie
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_B = √(2)(4)
Vergelijking van de snelheid van auto A en auto B:
v₁ : v₂
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
Het juiste antwoord is A.

6. Een blok schuift met een constante snelheid over een hellend vlak. De energieomzetting die plaatsvindt is…

A. potentiële energie → kinetische energie

B. kinetische energie → potentiële energie

C. potentiële energie → thermische energie

D. kinetische energie → thermische energie

E. thermische energie → kinetische energie

Discussie

Als een blok langs een hellend oppervlak naar beneden glijdt, van boven naar beneden, wordt de potentiële zwaartekrachtenergie omgezet in kinetische energie.

Het juiste antwoord is A.

Bekijk het circuit op de afbeelding.

7. Een wiskundige slinger krijgt een beginuitslag en oscilleert vervolgens harmonisch zoals weergegeven in de figuur. Als het referentiepunt voor het meten van potentiële energie punt C is, welke bewering is dan correct?

(1) De kinetische energie van de slinger in punt A' is gelijk aan de kinetische energie van de slinger in punt B'.

(2) De potentiële energie van de slinger in punt A' is gelijk aan de potentiële energie van de slinger in punt B'.

(3) Het verschil in kinetische energie van de slinger op de punten A' en A is gelijk aan het verschil in potentiële energie van de slinger op de punten B' en B.

(4) De snelheid van de slinger in punt A' is gelijk aan de snelheid van de slinger in punt B.

Discussie

De juiste beweringen zijn 1, 2 en 3.

8. Kijk naar de afbeelding!

De kinetische energie van een object op punt B is 100 J. Als de massa van het object 2,5 kg is, wat is dan de kinetische energie van het object wanneer het de grond raakt op punt C?

A. 350 J

B. 250 J

C. 150 J

D. 100 J

Discussie

De kinetische energie van het object wanneer het punt B bereikt:

EP = mgh = (2,5)(10)(4) = 100 Joule

De kinetische energie van het object wanneer het punt C bereikt:

EP = mgh

EP = (2,5)(10)(4 + 6)

EP = (2,5)(10)(10)

EP = 250 Joule

Het juiste antwoord is B.

Bron van de vraag:

Nationale examenvragen voor natuurwetenschappen voor de onderbouw van het voortgezet onderwijs/islamitische onderbouw van het voortgezet onderwijs

SBMPTN Natuurkundevragen