1. Një masë prej 2 kg është e bashkangjitur në një sustë. Nëse zgjatimi i sustës është 4 cm, përcaktoni energjinë potenciale të sustës elastike . Nxitimi për shkak të gravitetit është 10 m/ s².
I njohur:
Masa (m) = 2 kg
Përshpejtimi për shkak të gravitetit (g) = 10 m/ s²
Pesha (p) = mg = (2)(10) = 20 N
Zgjatimi (x) = 4 cm = 0.04 m
Kërkohet: Energjia potenciale e sustës elastike
zgjidhje:
Formula e ligjit të Hooke-ut :
F = kx
F = forca, k = konstantja e sustës, x = ndryshimi në gjatësinë e sustës
Konstantja e sustës:
k = w / x = 20 / 0.04 = 500 N/m
Energjia potenciale e sustës elastike:
PE = ½ kx 2 = ½ (500) (0.04) 2 = (250) (0.0016) = 0.4 xhaul
Zgjidhje alternative:
PE = ½ kx 2 = ½ (p / x) x 2 = ½ px = ½ mgx
w = pesha, m = masa, x = ndryshimi në gjatësinë e sustës
PE = ½ (2) (10) (0.04) = (10) (0.04) = 0.4 xhaul.
2. Zgjatimi i sustës së shtrirë nga një forcë F = 50 N është 10 cm. Cila është energjia potenciale e sustës elastike nëse zgjatimi i sustës është 12 cm?
I njohur:
Zgjatimi (x) = 10 cm = 0.1 m
Forca (F) = 50 N
Kërkohet : Energjia potenciale e sustës elastike
zgjidhje:
Konstantja e sustës:
k = F / x = 50 / 0.1 = 500 N/m
Energjia potenciale e sustës elastike nëse zgjatja e sustës është 12 cm:
PE = ½ kx 2 = ½ (500) (0.12) 2 = (250) (0.0144) = 3.6 xhaul.
3. Grafiku i F kundrejt x tregohet në figurën më poshtë. Cila është energjia potenciale e sustës elastike, nëse zgjatimi i sustës është 10 cm.
I njohur:
Forca (F) = 5 N
Zgjatimi i sustës (x) = 2 cm = 0.02 m
Kërkohet: Energjia potenciale e sustës elastike nëse zgjatimi i sustës është 0.1 m.
zgjidhje:
Konstantja e sustës:
k = F / x = 5 / 0.02 = 250 N/m
Energjia potenciale e sustës elastike nëse zgjatja e sustës është 0.1 m:
PE = ½ kx 2 = ½ (250) (0.1) 2 = (125) (0.01) = 1.25 xhaul.
4. Një atlet kërcen mbi një instrument me sustë me një peshë prej 500 N, susta shkurtohet 4 cm. Përcaktoni sasinë e energjisë potenciale për ta detyruar atletin.
A. 20 Xhaul
B. 10 Xhaul
Rreth 5 xhaul
D. 2 Xhaul
I njohur:
Forca (F) = 500 N
Ndryshimi në gjatësinë e sustës (Δx) = 4 cm = 0.04 m
Kërkohet: Energjia potenciale e pranverës
zgjidhje:
Llogaritni konstanten e elasticitetit të një sustë duke përdorur ekuacionin e ligjit të Hukut:
k = F / Δx = 500 N / 0.04 m = 12500 N/m
Energjia potenciale elastike e pranverës:
PE = ½ k Δx 2 = ½ (12500) (0.04) 2 = (6250) (0.0016)
PE = 10 Xhaul
Përgjigja e saktë është B.
5. Një sustë kur është pezull me një masë prej 500 gramësh, gjatësia e saj rritet me 5 cm. Përcaktoni konstanten dhe energjinë e saj potenciale.
I njohur:
Masa e objektit (m) = 500 gram = (500/1000) kg = 5/10 kg = 0.5 kg
Përshpejtimi (g) = 10 m/ s²
Pesha e objektit (w) = mg = (0.5 kg)(10 m/s² ) = 5 kg m/s² = 5 Njuton
Ndryshimi në gjatësinë e sustës (Δx) = 5 cm = 0.05 m
Kërkohet: konstantja e sustës (k) dhe energjia potenciale (PE)
zgjidhje:
Së pari, llogaritni konstanten e sustës duke përdorur ekuacionin e ligjit të Hukut:
k = w / Δx = 5 N / 0.05 m = 100 N/m
Elasticiteti potencial i pranverës:
PE = ½ k Δx 2 = ½ (100) (0.05) 2 = (50) (0.0025)
PE = 0.125 Xhaul
[wpdm_package id='1179′]
- Puna e kryer nga forca, problemet dhe zgjidhjet
- Problemet dhe zgjidhjet e energjisë kinetike të punës
- Probleme dhe zgjidhje të parimeve të punës-energjisë mekanike
- Problemet dhe zgjidhjet e energjisë potenciale gravitacionale
- Energjia potenciale e sustës elastike, problemet dhe zgjidhjet e saj
- Problemet me energjinë dhe zgjidhjet
- Zbatimi i parimit të ruajtjes së energjisë mekanike për lëvizjen në rënie të lirë
- Zbatimi i parimit të ruajtjes së energjisë mekanike për lëvizjen lart e poshtë në lëvizjen me rënie të lirë
- Zbatimi i parimit të ruajtjes së energjisë mekanike për lëvizjen në sipërfaqet e lakuara
- Zbatimi i parimit të ruajtjes së energjisë mekanike për lëvizjen në një plan të pjerrët
- Zbatimi i parimit të ruajtjes së energjisë mekanike për lëvizjen e predhës
