Energia potențială gravitațională – probleme și soluții

1. Un corp de 1 kg în cădere liberă din repaus, de la o înălțime de 10 m.

Determina:

(a) Lucrul mecanic efectuat de forța gravitațională

(b) Variația energiei potențiale gravitaționale

Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ ^s²

Cunoscut:

Masă (m) = 1 kg

Înălțime (h) = 10 m

Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ ^s²

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

soluţie:

(a) Lucrul mecanic efectuat de forța gravitațională

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 Jouli

(b) Variația energiei potențiale gravitaționale

Variația energiei potențiale gravitaționale este egală cu lucrul mecanic efectuat de gravitație.

Δ EP = 100 Joule

[irp]

2. Un obiect de 10 N alunecă în jos pe planul înclinat neted pe o distanță de 2 metri. Determinați lucrul mecanic efectuat de forța-greutate!

Cunoscut:

greutate (w) = 10 N

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

d = 2 m

Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ ^s²

Cerut: lucrul mecanic efectuat de forța greutății

soluţie:

W = F d = w _x d = (5)(2) = 10 Jouli

Soluție alternativă:

Sinus 30 ^° = h / d

0.5 = h / 2

h = (0.5)(2)

h = 1m

Lucrul mecanic efectuat de forța greutății;

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

[irp]

3. Un obiect de 1,500 de grame, aflat la 20 de metri deasupra solului , în cădere liberă pe sol. Care este energia potențială gravitațională a obiectului? Accelerația datorată gravitației este de 10 m/ ^s².

Cunoscut:

Accelerația gravitațională (g) = 10 m/ ^s²

Masă (m) = 1500 grame = 1500/1000 kilograme = 1.5 kilograme

Înălțime (h) = 20 metri

Cerut: Energia potențială gravitațională

soluţie:

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

4. Pe baza figurii de mai jos, dacă masa obiectului 1 este de 2 kg și masa obiectului 2 este de 4 kg, compararea energiei potențiale a obiectului 1 și a obiectului 2 este ...

Cunoscut:

Masa obiectului 1 (m₁) = 2 kilograme

Masa obiectului 2 (m² ₎ = 4 kilograme

Înălțimea 1 (h² ₎ = 12 metri

Înălțimea 2 (h² ₎ = 9 metri

Cerere: Compararea energiei potențiale a obiectului 1 și a obiectului 2

soluţie:

PE = mgh

m = masă (unitatea sa internațională este kilogramul, prescurtat kg)

g = accelerația gravitațională (unitatea sa internațională este metri pe secundă la pătrat, prescurtat m/ ^s² )

h = înălțime (unitatea sa internațională este metrul, prescurtat m)

PE = energie potențială gravitațională (unitatea sa internațională este kg m² ^/ s² ^sau Joule)

Energia potențială gravitațională a obiectului 1:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2)(g)(12) = 24 g

Energia potențială gravitațională a obiectului 2:

EP ₂ = m ₂ gh ₂ = (4)(g)(9) = 36 g

Compararea energiei potențiale a obiectului 1 și a obiectului 2:

PE ₁ : PE ₂

24 g : 36 g

24: 36

24/12 : 36/12

2: 3

[wpdm_package id = '1175 ′]

1. Lucrul mecanic efectuat de forță - probleme și soluții
2. Probleme și soluții ale energiei cinetice de lucru
3. Probleme și soluții ale principiului energiei mecanice-lucru
4. Probleme și soluții ale energiei potențiale gravitaționale
5. Probleme și soluții privind energia potențială a arcurilor elastice
6. Probleme și soluții pentru energie electrică
7. Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea de cădere liberă
8. Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea ascendentă și descendentă în cădere liberă
9. Aplicarea principiului conservării energiei mecanice pentru mișcarea pe o suprafață curbă
10. Aplicarea principiului conservării energiei mecanice pentru mișcarea pe un plan înclinat
11. Aplicarea conservării energiei mecanice pentru mișcarea proiectilului