ਇੱਕ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲਚਕੀਲੇ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਉਦਾਹਰਣ

ਸਪ੍ਰਿੰਗਸ ਦੀ ਲਚਕੀਲੇ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਬਾਰੇ ਸਵਾਲਾਂ ਦੀਆਂ 5 ਉਦਾਹਰਣਾਂ

1. ਇੱਕ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ 2 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਦਾ ਭਾਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਇੱਕ ਸਟੈਂਡ 'ਤੇ ਖੜ੍ਹਵੇਂ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਲਟਕਾਇਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਸਪਰਿੰਗ 4 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਲੰਬੀ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ, ਤਾਂ ਇਸ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਸਪਰਿੰਗ ਦਾ ਲਚਕੀਲਾ ਬਲ… g = 10 m/s ਹੈ।²
ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਭਾਰ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 2 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ
ਗੁਰੂਤਾ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ (g) = 10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ²
ਭਾਰ ਭਾਰ (w) = mg = (2)(10) = 20 ਨਿਊਟਨ
ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ (x) = 4 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ = 0,04 ਮੀਟਰ
ਪੁੱਛਿਆ : ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲਚਕੀਲਾ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ
ਜਵਾਬ :
ਫਾਰਮੂਲਾ ਹੁੱਕ ਦਾ ਕਾਨੂੰਨ F = kx ਹੈ, ਜਿੱਥੇ F = ਬਲ, k = ਸਪਰਿੰਗ ਸਥਿਰਾਂਕ ਅਤੇ x = ਸਪਰਿੰਗ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ। ਜੇਕਰ ਇਸ ਸਮੱਸਿਆ ਦੇ ਅਨੁਕੂਲ ਬਣਾਇਆ ਜਾਵੇ ਤਾਂ ਹੁੱਕ ਦੇ ਨਿਯਮ ਫਾਰਮੂਲੇ ਨੂੰ w = kx ਵਿੱਚ ਬਦਲ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਜਿੱਥੇ w = ਗੁਰੂਤਾ ਸ਼ਕਤੀ. ਸਪਰਿੰਗ ਸਥਿਰਾਂਕ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ, ਹੁੱਕ ਦੇ ਨਿਯਮ ਫਾਰਮੂਲੇ ਨੂੰ k = w / x ਵਿੱਚ ਬਦਲੋ। ਇਸ ਲਈ ਸਪਰਿੰਗ ਸਥਿਰਾਂਕ k = w / x = 20 / 0,04 = 500 ਨਿਊਟਨ/ਮੀਟਰ ਹੈ।
ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲਚਕੀਲੇ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਇਹ ਹੈ:
ਈਪੀ = ½ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ² = ½ (500)(0,04)² = (250)(0,0016) = 0,4 ਜੂਲ

ਇੱਕ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲਚਕੀਲਾ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ ਦੀ ਗਣਨਾ ਇੱਕ ਸਿੰਗਲ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਵੀ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ:
ਈਪੀ = ½ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ² = ½ (w / x) x² = ½ ਵੈਕਸ = ½ ਮਿਲੀਗ੍ਰਾਮ x
ਵਰਣਨ: w = ਭਾਰ ਦਾ ਭਾਰ ਬਲ, m = ਭਾਰ ਦਾ ਪੁੰਜ, x = ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਤਬਦੀਲੀ।
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 ਜੂਲ।

2. ਇੱਕ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਖਿੱਚਣ ਲਈ, 50 N ਦਾ ਬਲ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ 12 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਖਿੱਚਣ ਲਈ ਲੋੜੀਂਦੀ ਲਚਕੀਲਾ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ... ਹੈ।
ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ (x) = 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ = 0,1 ਮੀਟਰ
ਬਲ (F) = 50 ਨਿਊਟਨ
ਪੁੱਛਿਆ : ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ 12 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਜਾਂ 0,12 ਮੀਟਰ ਤੱਕ ਫੈਲਾਉਣ ਲਈ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲਚਕੀਲਾ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ।
ਜਵਾਬ :
ਬਸੰਤ ਸਥਿਰਾਂਕ ਹੈ:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 ਨਿਊਟਨ/ਮੀਟਰ
ਵਰਤਿਆ ਗਿਆ ਸਪਰਿੰਗ ਉਹੀ ਹੈ, ਇਸ ਲਈ ਪਿਛਲੀ ਗਣਨਾ ਵਿੱਚ ਪ੍ਰਾਪਤ ਸਪਰਿੰਗ ਸਥਿਰਾਂਕ ਨੂੰ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ 0,12 ਮੀਟਰ ਤੱਕ ਖਿੱਚਣ ਲਈ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲਚਕੀਲਾ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰਨ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
ਈਪੀ = ½ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ² = ½ (500)(0,12)² = (250)(0,0144) = 3,6 ਜੂਲ।

3. ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤਾ ਗ੍ਰਾਫ ਬਲ (F) ਅਤੇ ਸਪਰਿੰਗ (x) ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧੇ ਵਿਚਕਾਰ ਸਬੰਧ ਦਰਸਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਨਾਲ ਵਿਗਾੜਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲਚਕੀਲਾ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ... ਹੈ।

ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਬਲ (F) = 5 ਨਿਊਟਨ
ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ (x) = 2 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ = 0,02 ਮੀਟਰ
ਪੁੱਛਿਆ : ਜੇਕਰ ਸਪਰਿੰਗ 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਜਾਂ 0,1 ਮੀਟਰ ਵਿਗੜ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ।
ਜਵਾਬ :
ਬਸੰਤ ਸਥਿਰਾਂਕ:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 ਨਿਊਟਨ/ਮੀਟਰ
ਜੇਕਰ ਸਪਰਿੰਗ 0,1 ਮੀਟਰ ਨਾਲ ਵਿਗੜ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਤਾਂ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ:
ਈਪੀ = ½ ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ² = ½ (250)(0,1)² = (125)(0,01) = 1,25 ਜੂਲ।

ਲਚਕੀਲਾ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ
4. ਇੱਕ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ 2 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ ਦਾ ਭਾਰ ਦਿੱਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ ਜਿਵੇਂ ਕਿ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਚਿੱਤਰ ਵਿੱਚ ਦਿਖਾਇਆ ਗਿਆ ਹੈ। ਜੇਕਰ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ 5 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਦਾ ਵਾਧਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ ਅਤੇ ਗੁਰੂਤਾ ਖਿੱਚ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ ਧਰਤੀ 10 ਮਿ.ਸ.^-2, ਤਾਂ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲਚਕੀਲਾ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ... ਹੈ।
A. 4,0 ਜੇ
ਅ. 3,0 ਜੇ
ਸੀ. 2,5 ਜੇ
ਡੀ. 1,0 ਜੇ
ਈ. 0,5 ਜੇ
ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ (Δx) = 5 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ = 0,05 ਮੀਟਰ
ਗੁਰੂਤਾ ਕਾਰਨ ਪ੍ਰਵੇਗ (g) = 10 ਮੀਟਰ/ਸੈਕਿੰਡ²
ਭਾਰ ਦਾ ਪੁੰਜ (ਮੀਟਰ) = 2 ਕਿਲੋਗ੍ਰਾਮ
ਭਾਰ ਭਾਰ (w) = mg = (2)(10) = 20 ਨਿਊਟਨ
ਪੁੱਛਿਆ : ਰਬੜ ਦੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ?
ਜਵਾਬ :
ਪਹਿਲਾਂ, ਹੁੱਕ ਦੇ ਨਿਯਮ ਫਾਰਮੂਲੇ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਸਪਰਿੰਗ ਦੇ ਲਚਕੀਲੇ ਸਥਿਰਾਂਕ ਦੀ ਗਣਨਾ ਕਰੋ:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਲਚਕੀਲਾ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਹੈ:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,05)² = (200)(0,0025)
ਈਪੀ = 0,5 ਜੂਲ
ਸਹੀ ਜਵਾਬ E ਹੈ।

5. ਇੱਕ ਸਪਰਿੰਗ ਨੂੰ 5 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਫੈਲਾਉਣ ਲਈ, 20 N ਦਾ ਬਲ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਜਦੋਂ ਇਹ 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਤੱਕ ਫੈਲਦਾ ਹੈ ਤਾਂ ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ... ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
A. 2 ਜੂਲ
ਅ. 4 ਜੂਲ
C. 20 ਜੂਲ
ਡੀ. 50 ਜੂਲ
ਈ. 100 ਜੂਲ
ਚਰਚਾ
ਡਿਕੇਤਹੁਈ :
ਲੰਬਾਈ ਵਿੱਚ ਵਾਧਾ (Δx) = 5 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ = 0,05 ਮੀਟਰ
ਬਲ (F) = 20 ਨਿਊਟਨ
ਪੁੱਛਿਆ : ਸਪਰਿੰਗ ਦਾ EP ਜਦੋਂ ਸਪਰਿੰਗ 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ ਫੈਲਦੀ ਹੈ?
ਜਵਾਬ :
ਬਸੰਤ ਸਥਿਰਾਂਕ:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
ਸਪਰਿੰਗ ਦੀ ਸੰਭਾਵੀ ਊਰਜਾ ਜਦੋਂ Δx = 10 ਸੈਂਟੀਮੀਟਰ = 0,1 ਮੀਟਰ:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)
ਈਪੀ = 2 ਜੂਲ
ਸਹੀ ਜਵਾਬ A ਹੈ।