5 primerov vprašanj o potencialni energiji
Gravitacijska potencialna energija
1. Za dvig 50 kg predmeta v navpično smer se porabi 4.900 joulov energije. Predmet se bo dvignil do višine … (g = 9,8 m/s).-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
Vprašano: 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 Joule
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
Vprašano: Potencialna energija vzmeti
Odgovor:
Za izračun konstante vzmeti uporabite podatke na grafu.
Potencialna energija vzmeti:
∆EP = 1/2 kx2
∆EP = 1/2 (200 N/m)(0,08 m)2
∆EP = (100 N/m)(0,0064 m2)
∆EP = 0,64 Nm
3. Med naslednjimi pogoji:
(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, obremenjeno z enim koncem. F predstavlja težo obremenitve, ΔL 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
Vprašano: 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 ∆L2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m)2 = (250 N/m)(0,01 m2) = 2,5 Newton metra = 2,5 Joula.
Pravilen odgovor je B.
5. Graf (Fx) prikazuje razmerje med silo in povečanjem dolžine vzmeti. Potencialna energija 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 :
F = 40 Newtonov
Δx = 0,08 metra
Vprašal Potencialna energija vzmeti?
Jawab :
Konstanta vzmeti:
k = F / Δx
Potencialna energija vzmeti:
EP = ½ k Δx2 = ½ (F/Δx) Δx2 = ½ F Δx
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
