Пример еластичне потенцијалне енергије опруге

5 примера питања о еластичној потенцијалној енергији опруга

1. Опруга је оптерећена тежином од 2 кг и окачена вертикално на постоље. Ако се опруга продужи за 4 цм, онда ће се промена у потенцијална енергија Еластична сила опруге је… g = 10 m/s²
Пембахасан
познато је :
Маса терета (m) = 2 kg
Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²
Тежина терета (w) = mg = (2)(10) = 20 Њутна
Повећање дужине опруге (x) = 4 цм = 0,04 метра
Питао Еластична потенцијална енергија опруге
Јаваб :
Румус Хуков закон је F = kx, где је F = сила, k = константа опруге и x = повећање дужине опруге. Ако се прилагоди овом проблему, онда се формула Хуковог закона мења у w = kx, где је w = гравитацијаДа бисте израчунали константу опруге, промените формулу Хуковог закона у k = w / x. Дакле, константа опруге је k = w / x = 20 / 0,04 = 500 Њутн/метру.
Промена еластичне потенцијалне енергије опруге је:
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,04)² = (250)(0,0016) = 0,4 џула

Промена еластичне потенцијалне енергије опруге може се израчунати и помоћу једне формуле:
EP = ½ kx² = ½ (w / x) x² = ½ wx = ½ мгx
Опис: w = сила тежине терета, m = маса терета, x = промена дужине опруге.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 џула.

2. Да би се опруга растегла 10 цм, потребна је сила од 50 N. Еластична потенцијална енергија потребна за растезање опруге 12 цм је…
Пембахасан
познато је :
Повећање дужине опруге (x) = 10 цм = 0,1 метра
Сила (F) = 50 Њутна
Питао еластична потенцијална енергија опруге потребна за истезање опруге до 12 цм или 0,12 метара.
Јаваб :
Константа опруге је:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 Њутн/метру
Коришћена опруга је иста, стога се константа опруге добијена у претходном прорачуну користи за израчунавање еластичне потенцијалне енергије опруге да би се опруга истегла за 0,12 метара.
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,12)² = (250)(0,0144) = 3,6 џула.

3. Доњи графикон приказује везу између силе (F) и повећања дужине опруге (x). Ако се опруга деформише за 10 цм, онда је еластична потенцијална енергија опруге…

Пембахасан
познато је :
Сила (F) = 5 Њутна
Повећање дужине опруге (x) = 2 цм = 0,02 метра
Питао : потенцијална енергија опруге ако је опруга деформисана за 10 цм или 0,1 метар.
Јаваб :
Константа опруге:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 Њутн/метру
Потенцијална енергија опруге ако је опруга деформисана за 0,1 метар:
EP = ½ kx² = ½ (250)(0,1)² = (125)(0,01) = 1,25 џула.

Еластична потенцијална енергија
4. Опруга је оптерећена теретом од 2 кг као што је приказано на следећој слици. Ако се дужина опруге повећа за 5 цм и убрзање услед гравитације земља 10 мс^-2, онда је еластична потенцијална енергија опруге...
А. 4,0 Ј
Б. 3,0 Ј
C. 2,5 J
Д. 1,0 Ј
Е. 0,5 Џ
Пембахасан
познато је :
Повећање дужине (Δx) = 5 цм = 0,05 метара
Убрзање гравитације (g) = 10 m/s²
Маса терета (m) = 2 kg
Тежина терета (w) = mg = (2)(10) = 20 Њутна
Питао Потенцијална енергија гуме?
Јаваб :
Прво, израчунајте еластичну константу опруге користећи Хуков закон формуле:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Еластична потенцијална енергија опруге је:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,05)² = (200)(0,0025)
EP = 0,5 џула
Тачан одговор је Е.

5. Да би се опруга растегла 5 цм, потребна је сила од 20 N. Потенцијална енергија опруге када се растегне 10 цм је…
A. 2 џула
Б. 4 џула
C. 20 џула
D. 50 џула
Е. 100 џула
Пембахасан
познато је :
Повећање дужине (Δx) = 5 цм = 0,05 метара
Сила (F) = 20 Њутна
Питао EP опруге када се опруга истегне 10 цм?
Јаваб :
Константа опруге:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Потенцијална енергија опруге када је Δx = 10 cm = 0,1 метара:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)
EP = 2 џула
Тачан одговор је А.