Primeri potencialne in kinetične energije

8 primerov potencialne in kinetične energije

1. Poglejte spodnjo sliko!

Predmet A ima maso 1.500 gramov in je v položaju, prikazanem na sliki. Čez nekaj časa predmet pade na tla. Potencialna energija največji v lasti objekta A je ... (znano je, da je g Zemlje = 10 m/s²)

A. 15 joulov

B. 200 džulov

C. 300 joulov

D. 30.000 joulov

Razprava

Znano je, da:

Navedite vse enote v mednarodnem sistemu

Pospešek zaradi gravitacije (g) = 10 m/ ^s²

Masa predmeta (m) = 1500 gramov = 1500/1000 kilogramov = 1,5 kilograma

Višina (v) = 20 metrov

Vprašanje: Potencialna energija telesa A

Odgovor:

Predmet A ima največjo potencialno energijo, ko je na najvišji točki, ki je 20 metrov od površine tal, in najmanjšo potencialno energijo, ko je predmet na površini tal.

Potencialna energija objekta se izračuna z uporabo formule za gravitacijsko potencialno energijo:

EP = mgh = (1,5 kg)(10 m/s² ⁾ (20 m) = 300 kg m² ^/ s² ⁼ 300 Joulov

Pravilen odgovor je C.

2. Krogla z maso 10 gramov se giblje s hitrostjo 100 m/s. Kinetična energija krogle je ...

A. 50 joulov

B. 1.000 džulov

C. 10.000 joulov

D. 50.000 joulov

Razprava

Znano je, da:

Masa krogle (m) = 10 gramov = 10/1000 kilogramov = 1/100 kilogramov = 0,01 kilograma

Hitrost krogle (v) = 100 metrov/sekundo

Vprašanje: Kinetična energija krogle

Odgovor:

Kinetična energija krogle se izračuna po formuli kinetične energije:

EK = 1/2 ^mv²

EK = 1/2 (0,01 kg)(100 m/s) ^²

EK = 1/2 (0,01 kg) (10.000 m ² /s ² )

EK = (0,01 kg) (5000 m ² /s ² )

EK = 50 kg ^m² / ^s²

EK = 50 Joulov

Pravilen odgovor je A.

3. Avtomobil A in avtomobil B imata enako maso. Oba avtomobila se gibljeta z različno kinetično energijo. Če je kinetična energija avtomobila A v primerjavi s kinetično energijo avtomobila B v razmerju 4:9, potem je hitrost avtomobila A v primerjavi s hitrostjo avtomobila B ...

A. 2 : 3
B. 3 : 2
C. 4 : 9
O. 9 : 4

Razprava

Znano je, da:
Kinetična energija avtomobila A (EK_A) = 4
Kinetična energija avtomobila B (EK_B) = 9
Masa avtomobila A (m_A) = masa avtomobila B (m_B) = m
Vprašanje: Hitrost avtomobila A v primerjavi s hitrostjo avtomobila B
Odgovor:

Recimo, da je masa avtomobila A = masa avtomobila B = m = 1
Kinetična energija avtomobila A:
EK = ½ mV² —-> Formula kinetične energije
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Kinetična energija avtomobila B:
EK = ½ mV² —-> Formula kinetične energije
9 = ½ (1) v²
(2)(9) = v²
v_B = √(2)(9)
Primerjava hitrosti avtomobila A in avtomobila B:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
Pravilen odgovor je A.

4. Dva telesa A in B imata enako maso. Teleso A se giblje s kinetično energijo 4 J, B pa s kinetično energijo 16 J. Razmerje med hitrostjo telesa A in B je….

A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
O. 4 : 1

Razprava
Znano je, da:
Kinetična energija objekta A (EK_A) = 4 Joulov
Kinetična energija objekta B (EK_B) = 16 Joulov
Masa predmeta A (m_A) = masa telesa B (m_B) = m
Vprašanje: Primerjava hitrosti telesa A s hitrostjo telesa B
Odgovor:
Recimo, da je masa predmeta A = masa predmeta B = m = 1
Kinetična energija telesa A:
EK = ½ mV² —-> Formula kinetične energije
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Kinetična energija telesa B:
EK = ½ mV² —-> Formula kinetične energije
16 = ½ (1) v²
(2)(16) = v²
v_B = √(2)(16)
Primerjava hitrosti avtomobila A in avtomobila B:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
Pravilen odgovor je A.

5. Dva telesa z enako maso se gibljeta. Razmerje med kinetično energijo prvega in drugega telesa je 1:4. Razmerje med hitrostjo prvega telesa in drugega telesa je….
A. 1 : 2
B. 1 : 4
C. 2 : 1
O. 4 : 1
Razprava
Znano je, da:
Kinetična energija prvega predmeta (EK)₁) = 1
Kinetična energija drugega predmeta (EK)₂) = 4
Masa prvega predmeta (m₁) = masa drugega predmeta (m₂) = m
Vprašanje: Primerjava hitrosti prvega predmeta s hitrostjo drugega predmeta
Odgovor:
Recimo, da je masa prvega predmeta = masa drugega predmeta = m = 1
Kinetična energija prvega telesa:
EK = ½ mV² —-> Formula kinetične energije
1 = ½ (1) v²
(2)(1) = v²
2 = v²
v_A = √2
Kinetična energija drugega telesa:
EK = ½ mV² —-> Formula kinetične energije
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_B = √(2)(4)
Primerjava hitrosti avtomobila A in avtomobila B:
v₁ : v₂
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
Pravilen odgovor je A.

6. Blok drsi po nagnjeni površini s konstantno hitrostjo. Pretvorba energije, ki se pri tem zgodi, je…

A. potencialna energija → kinetična energija

B. kinetična energija → potencialna energija

C. potencialna energija → toplotna energija

D. kinetična energija → toplotna energija

E. toplotna energija → kinetična energija

Razprava

Če blok drsi po nagnjeni površini od zgoraj navzdol, se gravitacijska potencialna energija pretvori v kinetično energijo.

Pravilen odgovor je A.

Poglejte vezje na sliki.

7. Matematično nihalo ima začetni premik in nato harmonično niha, kot je prikazano na sliki. Če je referenčna točka za merjenje potencialne energije točka C, katera trditev je pravilna?

(1) Kinetična energija nihala v točki A' je enaka kinetični energiji nihala v točki B'

(2) Potencialna energija nihala v točki A' je enaka potencialni energiji nihala v točki B'

(3) Razlika v kinetični energiji nihala v točkah A' in A je enaka razliki v potencialni energiji nihala v točkah B' in B.

(4) Hitrost nihala v točki A' je enaka hitrosti nihala v točki B.

Razprava

Pravilne trditve so 1, 2 in 3.

8. Poglej sliko!

Kinetična energija telesa v točki B = 100 J. Če je masa telesa 2,5 kg, potem je kinetična energija telesa, ko udari v tla v točki C, enaka ...

A. 350 J

B. 250 J

Približno 150 J

D. 100 J

Razprava

Kinetična energija telesa, ko prispe v točko B:

EP = mgh = (2,5)(10)(4) = 100 Joulov

Kinetična energija telesa, ko prispe v točko C:

EP = mgh

EP = (2,5)(10)(4 + 6)

EP = (2,5)(10)(10)

EP = 250 Joulov

Pravilen odgovor je B.

Vir vprašanja:

Vprašanja za nacionalni izpit iz naravoslovja v osnovni/islamski osnovni šoli

Vprašanja iz fizike SBMPTN