Gravitačná potenciálna energia – problémy a riešenia

1. Voľný pád telesa s hmotnosťou 1 kg z pokoja z výšky 10 m.

Určiť:

(a) Práca vykonaná gravitačnou silou

(b) Zmena gravitačnej potenciálnej energie

Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/ ^s²

Gravitačná potenciálna energia – problémy a riešenia 1 Známe:

Hmotnosť (m) = 1 kg

Výška (v) = 10 m

Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/ ^s²

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

riešenie:

(a) Práca vykonaná gravitačnou silou

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = 100 Joulov

(b) Zmena gravitačnej potenciálnej energie

Zmena gravitačnej potenciálnej energie sa rovná práci vykonanej gravitáciou.

ΔEP = 100 Joulov

Pozri tiež Zvyšovacie a znižovacie transformátory – problémy a riešenia

2. Teleso s hmotnosťou 10 N sa kĺže dole po hladkej naklonenej rovine po vzdialenosti 2 metrov. Určte prácu vykonanú tiažovou silou!

Gravitačná potenciálna energia – problémy a riešenia 2 Známe:

hmotnosť (w) = 10 N

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

d = 2 m

Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/ ^s²

Hľadá sa: práca vykonaná tiažovou silou

riešenie:

Š = Š d = Š _x D = (5)(2) = 10 Joulov

Alternatívne riešenie:

Sin 30 ^o = h / d

0.5 = hod / 2

h = (0.5)(2)

h = 1 m

Práca vykonaná tiažovou silou;

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

Pozri tiež Telesá spojené šnúrou a kladkou - aplikácia Newtonovho pohybového zákona, úlohy a riešenia

3. Teleso s hmotnosťou 1,500 2 gramov vo výške 20 metrov nad zemou padá voľným pádom na zem. Aká je gravitačná potenciálna energia telesa? Gravitačné zrýchlenie je 10 m/ ^s².

Známe:

Zrýchlenie v dôsledku gravitácie (g) = 10 m/ ^s²

Hmotnosť (m) = 1500 gramov = 1500/1000 kilogramov = 1.5 kilogramu

Výška (v) = 20 metra

Hľadá sa: Gravitačná potenciálna energia

riešenie:

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

4. Na základe obrázku nižšie, ak je hmotnosť objektu 1 2 kg a hmotnosť objektu 2 je 4 kg, porovnanie potenciálnej energie objektu 1 a objektu 2 je …..

Známe:

Hmotnosť objektu 1 (m₁) = 2 kilogramu Gravitačná potenciálna energia – problémy a riešenia 5

Hmotnosť objektu 2 (m² ₎ = 4 kilogramy

Výška 1 (h ₁ ) = 12 metrov

Výška 2 (h ₂ ) = 9 metrov

Hľadá sa: Porovnanie potenciálnej energie objektu 1 a objektu 2

riešenie:

PE = mgh

m = hmotnosť (jej medzinárodná jednotka je kilogram, skrátene kg)

g = gravitačné zrýchlenie (jeho medzinárodná jednotka je meter za sekundu na druhú, skrátene m/ ^s² )

h = výška (jej medzinárodná jednotka je meter, skrátene m)

PE = gravitačná potenciálna energia (jej medzinárodná jednotka je kg m² ^/ s² ^alebo Joule)

Gravitačná potenciálna energia objektu 1:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2) (g) (12) = 24 g

Gravitačná potenciálna energia objektu 2:

EP2 = m2gh2 _{= (}₄ ) (g) ( 9) = 36 _g

Porovnanie potenciálnej energie objektu 1 a objektu 2:

PE ₁ : PE ₂

24 g : 36 g

24: 36

24/12 : 36/12

2: 3

[wpdm_package id='1175']

Pridať komentár Zrušiť odpoveď