5 exemple de întrebări despre energia potențială
Energia potențială gravitațională
1. 4.900 de jouli de energie sunt utilizați pentru a ridica vertical un obiect de 50 kg. Obiectul se va ridica la o înălțime de … (g = 9,8 ms -2 )
A. 0,1 m
B. 10 m
C. 98 m
D. 245 m
E. 960 m
Pembahasan
Se știe că:
Schimbarea energiei potențiale (ΔEP) = 4900 Jouli
masa obiectului (m) = 50 kg
Accelerația gravitațională (g) = 9,8 m/ s²
Dorit: Obiectul se va ridica până la (Δh)
Jawab:
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 metri
Răspunsul corect este B.
Energia potențială a primăverii
2. Următorul grafic prezintă relația dintre F (forța) și x (creșterea în lungime) a unui arc. Dacă arcul este deformat cu 8 cm, atunci energia potențială a arcului este...
A. 1,6 × 10-5 joule
B. 6,4 × 10⁻⁴ Jouli
C. 8 Joule
D. 16 Joule
E. 128 Joule
Pembahasan
Se știe că:
Forță (F) = 2 newtoni
Creșterea în lungime (x) = 1 cm = 1/100 metru = 0,01 metru
Deformarea arcului = 8 cm = 8/100 metri = 0,08 metri
Întrebare: Energia potențială a arcului
Jawab:
Folosește datele de pe grafic pentru a calcula constanta elastică.
Energia potențială a arcului:
∆ EP = 1/2 kx²
∆ EP = 1/2 (200 N/m)(0,08 m) 2
∆ EP = (100 N/m)(0,0064 m 2 )
∆ EP = 0,64 Nm
3. Printre următoarele stări ale obiectelor:
(1) Cauciuc întins pentru praștie
(2) Pendul deviat
(3) Fier încălzit
Obiectele care au energie potențială sunt numerotate...
A. (1)
B. (1) și (2)
C. (2)
D. (2) și (3)
E. (3)
Pembahasan
(1) Cauciuc întins pentru praștie
Când este întins, cauciucul pentru praștie are energie potențială elastică.
(2) Pendul deviat
Când pendulul este deviat, acesta are energie potențială gravitațională.
Răspunsul corect este B.
4. Tabelul de mai jos prezintă rezultatele unui experiment care implică un arc cu o sarcină la un capăt. F reprezintă greutatea sarcinii, iar ∆L reprezintă creșterea în lungime. Calculați lucrul mecanic necesar pentru a extinde arcul cu 10 cm.
A. 2,0 Joule
B. 2,5 Joule
C. 5,0 Joule
D. 7,6 Joule
E. 10 jouli
Pembahasan
Se știe că:
Creșterea lungimii arcului (∆L) = 10 cm = 0,1 metri
Întrebare: Efortul de a extinde arcul cu 10 cm
Jawab:
Folosește datele din tabel pentru a calcula constanta elastică:
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
Constanta arcului este de 500 N/m
Efortul de alungire a arcului cu 10 cm este:
W = 1/2 k ∆L² = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) ² = (250 N/m)(0,01 m² ) = 2,5 Newton-metri = 2,5 Jouli.
Răspunsul corect este B.
5. Graficul (Fx) arată relația dintre forță și creșterea lungimii arcului. Magnitudinea energiei potențiale a arcului, bazată pe graficul de mai sus, este…
A. 20 jouli
B. 16 jouli
C. 3,2 jouli
D. 1,6 jouli
E. 1,2 jouli
Pembahasan
Se știe că :
F = 40 Newton
Δ x = 0,08 metri
Întrebare : Energia potențială a izvorului?
Răspuns :
Constanta arcului:
k = F / Δx
Energia potențială a arcului:
EP = ½ k Δx² = ½ ( F / Δx ) Δx² = ½ F Δx
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 Jouli
Răspunsul corect este D.
Sursa întrebării:
Întrebări de fizică pentru examenul național de liceu/liceu vocațional
