Gravitasjonspotensiell energi – problemer og løsninger

1. Et fritt fall på 1 kg fra ro, fra en høyde på 10 m.

Fastsette:

( a) Arbeid utført av tyngdekraften

(b) Endringen i gravitasjonspotensiell energi

Tyngdekraftakselerasjon (g) = 10 m/ ^s²

Kjent:

Masse (m²) = 1 kg

Høyde (h) = 10 m

Tyngdekraftakselerasjon (g) = 10 m/ ^s²

Vekt (w) = mg = (1 kg)(10 m/s² ⁾ = 10 N

løsning:

(a) Arbeid utført av tyngdekraften

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 joule

(b) Endringen i gravitasjonspotensiell energi

Endringen i gravitasjonspotensiell energi er lik arbeidet som utføres av tyngdekraften.

ΔEP = 100 joule

[IRP]

2. En gjenstand på 10 N glir ned på det glatte skråplanet langs 2 meter. Bestem arbeidet utført av vektkraften!

Kjent:

vekt (w) = 10 N

w _x = w sin θ = (10)(sin 30 ^o ) = (10)(0.5) = 5 N

d = 2 m

Tyngdekraftakselerasjon (g) = 10 m/ ^s²

Ønsket: arbeid utført av vektkraft

løsning:

W = F d = b _x d = (5)(2) = 10 joule

Alternativ løsning:

Sin 30 ^o = h / d

0.5 = t / 2

h = (0.5)(2)

h = 1m

Arbeid utført av vektkraft;

W = F d = wh = (10 N)(1 m) = 10 N m = 10 joule

[IRP]

3. En gjenstand på 1,500 gram i fritt fall 20 meter over bakken . Hva er objektets gravitasjonspotensielle energi? Tyngdeakselerasjonen er 10 m/ ^s².

Kjent:

Tyngdekraftakselerasjon (g) = 10 m/ ^s²

Masse (m) = 1500 gram = 1500/1000 kilogram = 1.5 kilogram

Høyde (h) = 20 meter

Ønskes: Den gravitasjonsmessige potensielle energien

løsning:

PE = mgh = (1.5 kg)(10 m/s² ⁾ (20 m) = 300 kg m² ^/ s² ⁼ 300 joule

4. Basert på figuren nedenfor, hvis massen til objekt 1 er 2 kg og massen til objekt 2 er 4 kg, er sammenligningen av potensiell energi til objekt 1 og objekt 2 …..

Kjent:

Masse av objekt 1 (m₁) = 2 kilogram

Masse av objekt 2 (m² ₎ = 4 kilogram

Høyde 1 (h² ₎ = 12 meter

Høyde 2 (h² ₎ = 9 meter

Ønskes: Sammenligning av potensiell energi til objekt 1 og objekt 2

løsning:

PE = mgh

m = masse (den internasjonale enheten er kilogram, forkortet kg)

g = tyngdeakselerasjon (den internasjonale enheten er meter per sekund i annen, forkortet m/ ^s² )

h = høyde (den internasjonale enheten er meter, forkortet m)

PE = gravitasjonspotensiell energi (den internasjonale enheten er kg m² ^/ s² ^eller Joule)

Den gravitasjonspotensielle energien til objekt 1:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2)(g)(12) = 24 g

Den gravitasjonspotensielle energien til objekt 2:

EP2 ₌ m2gh2 = ( _{4 )} (g) ( 9) = 36 g

Sammenligning av den potensielle energien til objekt 1 og objekt 2:

PE ₁ : PE ₂

24 g: 36 g

24: 36

24.12.: 36.12.

2: 3

[wpdm_package id='1175′]

1. Arbeid utført med kraftproblemer og løsninger
2. Arbeidskinetiske energiproblemer og løsninger
3. Problemer og løsninger med prinsipper for arbeid og mekanisk energi
4. Problemer med potensiell energi knyttet til gravitasjon og løsninger
5. Problemer og løsninger på potensiell energi til elastiske fjærer
6. Strømproblemer og løsninger
7. Anvendelse av bevaring av mekanisk energi for fritt fall
8. Anvendelse av bevaring av mekanisk energi for opp- og nedbevegelse i fritt fall
9. Anvendelse av bevaring av mekanisk energi for bevegelse på en buet overflate
10. Anvendelse av bevaring av mekanisk energi for bevegelse på et skråplan
11. Anvendelse av bevaring av mekanisk energi for prosjektilbevegelse