Formelen for loven om bevaring av mekanisk energi, potensiell energi til en fjær, enkle maskiner

Eksempelspørsmål og formler for loven om bevaring av mekanisk energi, potensiell energi til en fjær, enkle maskiner

Loven om bevaring av mekanisk energi

1. Et objekt har konstant mekanisk energi, økende kinetisk energi og avtagende gravitasjonspotensiell energi. Objektet er i en tilstand av….

1. diam
2. flytte opp
3. flytt ned
4. akselerert oppoverbevegelse

Diskusjon
Jo større kinetisk energi, desto større objektets hastighet, og jo mindre gravitasjonspotensiell energi, desto lavere objektets høyde over bakken. Dette skjer når et objekt beveger seg fra en viss høyde ned mot bakken.

Forholdet mellom hastighet og kinetisk energi vises av formelen for kinetisk energi:
EK = ½ mv²
Formelbeskrivelse: EK = kinetisk energi, m = masse, v = hastighet

Forholdet mellom høyde og gravitasjonspotensiell energi vises ved formelen for gravitasjonspotensiell energi:
EP = mgh
Formelbeskrivelse: EP = gravitasjonspotensiell energi, m = masse, g = gravitasjonsakselerasjon, h = høyde
Det riktige svaret er C.

Enkel maskin
2. Forholdet mellom lengden a og b i skjematisk diagram av en enkel maskin er a : b = 1 : 2,2. Minimumsverdien av kraften F for å løfte last B som veier 330 Newton er…. Newton

1. 100
2. 150
3. 2200
4. 7260

Diskusjon
Det er kjent at:
Lengde a = lastearm (l_B) = 1
Lengde b = kraftarm (l_F) = 2,2
Lastens vekt (w) = 330 Newton
Spurte: Leveringskraft (F)
Jawab:
Formelen for den mekaniske fordelen til en enkel spakmaskin:
KM = w / F = l_F / l_B
Informasjon :
KM = mekanisk fordel, w = tyngdekraft, F = innflytelse, l_F = kraftarm, l_B = lastearm
 
w / F = l_F / l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newton
Det riktige svaret er B.

3. Se på bildet ved siden av. En elev flytter en gjenstand fra punkt A til punkt B med en kraft F som vist på bildet. Hvis friksjonen mellom gjenstanden og brettet ignoreres, er den mekaniske fordelen med aktiviteten….

1. 4
2. 5/3
3. 5/4
4. 3/4

Diskusjon
Det er kjent at:
Høyden på skråplanet (y) = 4 meter – 1 meter = 3 meter
Lengde på flatt område (x) = 4 meter
Spurte: Mekanisk fordel (MC) av et skråplan
Jawab:
Beregn lengden på skråplanet ved hjelp av den pytagoreiske formelen:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 meter
Mekaniske fordeler med et skråplan:
KM = R / y
KM = 5 meter / 3 meter
KM = 5/3
Det riktige svaret er B.

Vårens potensielle energi

4. En stuperarena bruker en fjærbelastet base for å gi utøveren et oppoverskytende støt for å starte hoppet. Når en utøver hopper på den med en kraft på 500 N, forkortes fjæren med 4 cm. Mengden potensiell energi som fjæren gir for å drive utøveren fremover er….

1. 20 joule
2. 10 joule
3. 5 joule
4. 2 joule

Diskusjon
Det er kjent at:
Kraft (F) = 500 N
Endring i fjærlengde (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Spurte: Vårens potensielle energi
Jawab:
Beregn først fjærens elastiske konstant ved hjelp av Hookes lovformel:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
Den elastiske potensielle energien til fjæren er:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 joule
Det riktige svaret er B.

Kilde for spørsmålet:

Spørsmål til OSN på ungdomsskolens fysikkskole