5 eksempler på spørsmål om potensiell energi
Gravitasjonspotensiell energi
1. 4.900 joule energi brukes til å løfte en gjenstand på 50 kg vertikalt. Gjenstanden vil stige til en høyde på … (g = 9,8 ms⁻² )
A. 0,1 moh.
B. 10 moh.
Ca. 98 m
D. 245 m
Ø. 960 moh.
Diskusjon
Det er kjent at:
Endring i potensiell energi (ΔEP) = 4900 joule
objektets masse (m) = 50 kg
Tyngdekraftakselerasjon (g) = 9,8 m/ s²
Ønsket: Objektet vil stige så høyt som (Δh)
Jawab:
ΔEP = mg Δt
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 meter
Det riktige svaret er B.
Vårens potensielle energi
2. Følgende graf viser forholdet mellom F (kraft) og x (lengdeøkning) til en fjær. Hvis fjæren er forvrengt med 8 cm, er fjærens potensielle energi...
A. 1,6 × 10-5 Joule
B. 6,4 × 10⁻⁴ joule
C. 5 860 800 joule
D. 9 504 000 joule
E. 128 Joule
Diskusjon
Det er kjent at:
Kraft (F) = 2 Newton
Lengdeøkning (x) = 1 cm = 1/100 meter = 0,01 meter
Fjæravbøyning = 8 cm = 8/100 meter = 0,08 meter
Spørsmål: Fjærens potensielle energi
Jawab:
Bruk dataene i grafen til å beregne fjærkonstanten.
Fjærens potensielle energi:
∆EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 N/m) (0,08 m) 2
∆ EP = (100 N/m)(0,0064 m 2 )
∆ EP = 0,64 Nm
3. Blant følgende tilstander for objekter:
(1) Strukket sprettertgummi
(2) Avbøyd pendel
(3) Oppvarmet strykejern
Objekter som har potensiell energi er nummerert ...
A. (1)
B. (1) og (2)
C. (2)
D. (2) og (3)
E. (3)
Diskusjon
(1) Strukket sprettertgummi
Når den strekkes, har slangebøssegummi elastisk potensiell energi.
(2) Avbøyd pendel
Når pendelen avbøies, har pendelen gravitasjonspotensiell energi.
Det riktige svaret er B.
4. Tabellen nedenfor viser resultatene av et eksperiment med en fjær med last i den ene enden. F representerer vekten av lasten og ∆L representerer lengdeøkningen. Beregn arbeidet som kreves for å forlenge fjæren med 10 cm.
A. 158 400 joule
B. 950 400 joule
C. 5 860 800 joule
D. 9 504 000 joule
E. 10 joule
Diskusjon
Det er kjent at:
Økning i fjærlengde (∆L) = 10 cm = 0,1 meter
Spørsmål: Forsøk på å forlenge fjæren med 10 cm
Jawab:
Bruk dataene i tabellen til å beregne fjærkonstanten:
k = F / ∆x = 20 N / 0,04 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 30 N / 0,06 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 40 N / 0,08 m = 500 N/m
Fjærkonstanten er 500 N/m
Forlengelsen av fjæren med 10 cm er:
W = 1/2 k ∆L² = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) ² = (250 N/m)(0,01 m² ) = 2,5 Newtonmeter = 2,5 Joule.
Det riktige svaret er B.
5. Grafen (Fx) viser forholdet mellom kraft og økningen i fjærens lengde. Størrelsen på fjærens potensielle energi basert på grafen ovenfor er…
A. 20 joule
B. 16 joule
C. 3,2 joule
D. 1,6 joule
E. 1,2 joule
Diskusjon
Det er kjent at :
F = 40 Newton
Δx = 0,08 meter
Spørsmål : Fjærens potensielle energi?
Svar :
Fjærkonstant:
k = F / Δx
Fjærens potensielle energi:
EP = ½ k Δx² = ½ ( F / Δx ) Δx² = ½ F Δx
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 joule
Det riktige svaret er D.
Kilde for spørsmålet:
Nasjonale eksamensspørsmål i fysikk for videregående skole/yrkesfaglig videregående skole
