1. කිලෝග්රෑම් 2 ක ස්කන්ධයක් දඟරයකට සවි කර ඇත. දඟරයේ දිගුව සෙන්ටිමීටර 4 ක් නම්, ප්රත්යාස්ථ දඟරයේ විභව ශක්තිය තීරණය කරන්න . ගුරුත්වාකර්ෂණය හේතුවෙන් ත්වරණය 10 m/s 2 වේ.
දන්නා:
ස්කන්ධය (m) = 2 kg
ගුරුත්වාකර්ෂණය හේතුවෙන් ත්වරණය (g) = 10 m/s 2
බර (w) = mg = (2)(10) = 20 N
දික් වීම (x) = 4 සෙ.මී. = 0.04 m
අවශ්යයි : ප්රත්යාස්ථ වසන්තයේ විභව ශක්තිය
විසඳුම:
හූක්ගේ නියමයේ සූත්රය :
එෆ් = කිx
F = බලය, k = දුනු නියතය, x = දුනු දිගෙහි වෙනස
ස්ප්රින්ග් නියතය :
k = w / x = 20 / 0.04 = 500 N/m
ප්රත්යාස්ථ වසන්තයේ විභව ශක්තිය:
PE = ½ kx 2 = ½ (500)(0.04) 2 = (250)(0.0016) = 0.4 ජූල්
විකල්ප විසඳුම:
PE = ½ kx 2 = ½ (w / x) x 2 = ½ wx = ½ mgx
w = බර, m = ස්කන්ධය, x = වසන්තයේ දිගෙහි වෙනස
PE = ½ (2)(10)(0.04) = (10)(0.04) = 0.4 ජූල්.
[irp] [අයිආර්පී]
2. F = 50 N බලයකින් දිගු කරන ලද දුනු දුනු වල දිගුව 10 cm වේ. දුනු දුනු වල දිගුව 12 cm නම්, ප්රත්යාස්ථ දුනු වල විභව ශක්තිය කොපමණද?
දන්නා:
දික් වීම (x) = 10 සෙ.මී. = 0.1 m
බලය (F) = 50 N
අවශ්යයි : ප්රත්යාස්ථ වසන්තයේ විභව ශක්තිය
විසඳුම:
ස්ප්රින්ග් නියතය :
k = එෆ් / x = 50 / 0.1 = 500 එන්/මී
දුනු විලයනයේ දිගුව 12 cm නම්, ප්රත්යාස්ථ දුනු විභව ශක්තිය:
PE = ½ kx 2 = ½ (500)(0.12) 2 = (250)(0.0144) = 3.6 ජූල්.
[irp] [අයිආර්පී]
3. පහත රූපයේ දැක්වෙන F vs x ප්රස්තාරය. දඟරයේ දිගුව 10 cm නම්, ප්රත්යාස්ථ දඟරයේ විභව ශක්තිය කොපමණද?
දන්නා:
බලය (F) = 5 N
දුනු දික්වීම (x) = 2 සෙ.මී. = 0.02 m
අවශ්ය වන්නේ: දඟරයේ දිගුව මීටර් 0.1 ක් නම්, ප්රත්යාස්ථ දඟරයේ විභව ශක්තිය.
විසඳුම:
ස්ප්රින්ග් නියතය :
k = එෆ් / x = 5 / 0.02 = 250 එන්/මී
දුනු විස්ථාපනය මීටර් 0.1 ක් නම්, ප්රත්යාස්ථ දුනු විභව ශක්තිය:
PE = ½ kx 2 = ½ (250)(0.1) 2 = (125)(0.01) = 1.25 ජූල්.
4. ක්රීඩකයෙකු 500 N බරැති දුනු උපකරණයක් මතට පනින විට, දුනුවාය සෙන්ටිමීටර 4 කින් කෙටි වේ. ක්රීඩකයාට බල කිරීමට ඇති විභව ශක්ති ප්රමාණය තීරණය කරන්න.
ඒ. 20 ජූල්
බී. 10 ජූල්
සී. 5 ජූල්
ඩී. ජූල් 2
දන්නා:
බලය (F) = 500 N
දුනු දිගෙහි වෙනස (Δx) = 4 cm = 0.04 m
අවශ්යයි: වසන්තයේ විභව ශක්තිය
විසඳුම:
හූක්ගේ නියමයේ සමීකරණය භාවිතා කරමින් වසන්තයක ප්රත්යාස්ථ නියතය ගණනය කරන්න:
k = F / Δx = 500 N / 0.04 m = 12500 N/m
වසන්තයේ ප්රත්යාස්ථ විභව ශක්තිය:
PE = ½ k Δx 2 = ½ (12500)(0.04) 2 = (6250)(0.0016)
PE = 10 ජූල්
නිවැරදි පිළිතුර B වේ.
5. ග්රෑම් 500 ක ස්කන්ධයක් සහිත උල්පතක් අත්හිටුවන විට එහි දිග සෙන්ටිමීටර 5 කින් වැඩි වේ. එහි නියතය සහ විභව ශක්තිය තීරණය කරන්න.
දන්නා:
වස්තුවේ ස්කන්ධය (m) = 500 ග්රෑම් = (500/1000) kg = 5/10 kg = 0.5 kg
ත්වරණය (g) = 10 m/s 2
වස්තුවේ බර (w) = mg = (0.5 kg)(10 m/s 2 ) = 5 kg m/s 2 = 5 නිව්ටන්
දුනු දිගෙහි වෙනස (Δx) = 5 cm = 0.05 m
අවශ්යයි: වසන්ත නියතය (k) සහ විභව ශක්තිය (PE)
විසඳුම:
පළමුව, හූක්ගේ නියමයේ සමීකරණය භාවිතයෙන් වසන්ත නියතය ගණනය කරන්න:
k = w / Δx = 5 N / 0.05 m = 100 N/m
වසන්තයේ විභව ප්රත්යාස්ථතාව:
PE = ½ k Δx 2 = ½ (100)(0.05) 2 = (50)(0.0025)
PE = 0.125 ජූල්
[wpdm_package id = '1179 ′]
- බලහත්කාරයෙන් කරන ලද වැඩ ගැටළු සහ විසඳුම්
- වැඩ-චාලක ශක්ති ගැටළු සහ විසඳුම්
- වැඩ-යාන්ත්රික ශක්ති මූලධර්මය ගැටළු සහ විසඳුම්
- ගුරුත්වාකර්ෂණ විභව ශක්ති ගැටළු සහ විසඳුම්
- ප්රත්යාස්ථ වසන්ත ගැටළු සහ විසඳුම්වල විභව ශක්තිය
- බල ගැටළු සහ විසඳුම්
- නිදහස් වැටීම් චලිතය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම.
- නිදහස් වැටීම් චලිතයේදී ඉහළට සහ පහළට චලනය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම.
- වක්ර පෘෂ්ඨ මත චලනය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම.
- ආනත තලයක චලනය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම
- ප්රක්ෂේපණ චලිතය සඳහා යාන්ත්රික ශක්ති සංරක්ෂණය යෙදීම
