5 primerov vprašanj o potencialni energiji
Gravitacijska potencialna energija
1. Za dvig 50 kg predmeta v navpično lego se porabi 4.900 joulov energije. Predmet se bo dvignil do višine … (g = 9,8 ms -2 )
A. 0,1 m
B. 10 m
približno 98 m
D. 245 m
V. 960 m
Razprava
Znano je, da:
Sprememba potencialne energije (ΔEP) = 4900 Joulov
masa predmeta (m) = 50 kg
Pospešek zaradi gravitacije (g) = 9,8 m/ s²
Želeno: Predmet se bo dvignil do višine (Δh)
Odgovor:
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 metrov
Pravilen odgovor je B.
Potencialna energija vzmeti
2. Naslednji graf prikazuje razmerje med F (silo) in x (povečanjem dolžine) vzmeti. Če se vzmet deformira za 8 cm, je potencialna energija vzmeti ...
A. 1,6 × 10-5 Joule
B. 6,4 × 10⁻⁴ Joulov
C. 8 joulov
D. 16 joulov
E. 128 joulov
Razprava
Znano je, da:
Sila (F) = 2 Newtonov
Povečanje dolžine (x) = 1 cm = 1/100 metra = 0,01 metra
Odklon vzmeti = 8 cm = 8/100 metrov = 0,08 metra
Vprašanje: Potencialna energija vzmeti
Odgovor:
Za izračun konstante vzmeti uporabite podatke na grafu.
Potencialna energija vzmeti:
∆ EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 N/m) (0,08 m) 2
∆ EP = (100 N/m)(0,0064 m 2 )
∆ EP = 0,64 Nm
3. Med naslednjimi stanji objektov:
(1) Raztegnjena guma za fračo
(2) Odklonjeno nihalo
(3) Segreto železo
Predmeti, ki imajo potencialno energijo, so oštevilčeni ...
A. (1)
B. (1) in (2)
C. (2)
D. (2) in (3)
E. (3)
Razprava
(1) Raztegnjena guma za fračo
Ko je raztegnjena, ima guma za fračo elastično potencialno energijo.
(2) Odklonjeno nihalo
Ko se nihalo odkloni, ima nihalo gravitacijsko potencialno energijo.
Pravilen odgovor je B.
4. Spodnja tabela prikazuje rezultate poskusa z vzmetjo, ki je obremenjena na enem koncu. F predstavlja težo bremena, ∆L pa povečanje dolžine. Izračunajte delo, potrebno za podaljšanje vzmeti za 10 cm.
A. 2,0 joulov
B. 2,5 džulov
C. 5,0 joulov
D. 7,6 joulov
E. 10 joula
Razprava
Znano je, da:
Povečanje dolžine vzmeti (∆L) = 10 cm = 0,1 metra
Vprašanje: Napor za podaljšanje vzmeti za 10 cm
Odgovor:
Za izračun konstante vzmeti uporabite podatke v tabeli:
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
Konstanta vzmeti je 500 N/m
Napor za podaljšanje vzmeti za 10 cm je:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 Newton metra = 2,5 Joula.
Pravilen odgovor je B.
5. Graf (Fx) prikazuje razmerje med silo in povečanjem dolžine vzmeti. Velikost potencialne energije vzmeti na podlagi zgornjega grafa je…
A. 20 joulov
B. 16 joulov
Cca 3,2 joulov
D. 1,6 joulov
E. 1,2 joula
Razprava
Znano je, da :
F = 40 Newtonov
Δ x = 0,08 metra
Vprašanje : Potencialna energija vzmeti?
Odgovor :
Konstanta vzmeti:
k = F / Δx
Potencialna energija vzmeti:
EP = ½ k Δ x 2 = ½ (F/ Δ x) Δ x 2 = ½ F Δ x
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 Joula
Pravilen odgovor je D.
Vir vprašanja:
Vprašanja iz fizike za nacionalni izpit za višjo srednjo šolo/poklicno srednjo šolo
