Exempel på potentiell energi och kinetisk energi

8 exempel på potentiell energi och kinetisk energi

1. Titta på bilden nedan!

Föremål A väger 1 500 gram och befinner sig i den position som visas på bilden. Efter en stund faller föremålet till marken. Potentiell energi den största som ägs av objekt A är... (det är känt att g jord = 10 m/s²)

A. 15 Joule

B. 2 500 joule

Cirka 5 000 joule

D. 12 500 joule

Diskussion

Det är känt att:

Ange alla enheter i det internationella systemet

Tyngdacceleration (g) = 10 m/ ^s²

Objektets massa (m) = 1500 gram = 1500/1000 kilogram = 1,5 kilogram

Höjd (h) = 20 meter

Fråga: Potentiell energi för objekt A

Jawab:

Objekt A har den största potentiella energin när det är som högst, 20 meter från markytan, och den minsta potentiella energin när objektet är på markytan.

Den potentiella energin hos ett objekt beräknas med hjälp av formeln för gravitationspotentialenergi:

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

Det rätta svaret är C.

2. En kula med en massa på 10 gram rör sig med en hastighet av 100 m/s. Kulans kinetiska energi är…..

A. 50 Joule

B. 2 500 joule

Cirka 5 000 joule

D. 12 500 joule

Diskussion

Det är känt att:

Kulans massa (m) = 10 gram = 10/1000 kilogram = 1/100 kilogram = 0,01 kilogram

Kulhastighet (v) = 100 meter/sekund

Fråga: Kulans kinetiska energi

Jawab:

Kulans kinetiska energi beräknas med hjälp av formeln för kinetisk energi:

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 Joule

Det rätta svaret är A.

3. Bil A och bil B har samma massa. Båda bilarna rör sig med olika kinetisk energi. Om bil A:s kinetiska energi jämfört med bil B:s kinetiska energi är 4:9, då är bil A:s hastighet jämfört med bil B:s hastighet….

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

Diskussion

Det är känt att:
Den kinetiska energin hos bil A (EK_A) = 4
Den kinetiska energin hos bil B (EK_B) = 9
Bilens massa A (m_A) = massan av bil B (m_B) = m
Fråga: Bil A:s hastighet jämfört med bil B:s hastighet
Jawab:

Antag att massan av bil A = massan av bil B = m = 1
Bil A:s kinetiska energi:
EK = ½ mv² —-> Formel för kinetisk energi
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Bil B:s kinetiska energi:
EK = ½ mv² —-> Formel för kinetisk energi
9 = ½ (1) v²
(2)(9) = v²
v_B = √(2)(9)
Jämförelse av hastigheten för bil A och bil B:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(9)
2√2 : 3√2
2: 3
Det rätta svaret är A.

4. Två objekt A och B har samma massa. Objekt A rör sig med en kinetisk energi på 4 J och B med en kinetisk energi på 16 J. Förhållandet mellan objekt A och B:s hastighet är….

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

Diskussion
Det är känt att:
Den kinetiska energin hos objekt A (EK_A) = 10 000 joule
Den kinetiska energin hos objekt B (EK_B) = 10 000 joule
Massa av objekt A (m_A) = massan av objekt B (m_B) = m
Fråga: Jämförelse av objekt A:s hastighet med objekt B:s hastighet
Jawab:
Antag att massan av objekt A = massan av objekt B = m = 1
Objekt A:s kinetiska energi:
EK = ½ mv² —-> Formel för kinetisk energi
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_A = √(2)(4)
Kinetisk energi för objekt B:
EK = ½ mv² —-> Formel för kinetisk energi
16 = ½ (1) v²
(2)(16) = v²
v_B = √(2)(16)
Jämförelse av hastigheten för bil A och bil B:
v_A : v_B
√(2)(4) : √(2)(16)
2√2 : 4√2
2: 4
1: 2
Det rätta svaret är A.

5. Två objekt med samma massa rör sig. Förhållandet mellan den kinetiska energin för det första och det andra objektet är 1:4. Förhållandet mellan hastigheten för det första objektet och det andra objektet är….
A. 1:2
B. 1:4
C. 2:1
D. 4:1
Diskussion
Det är känt att:
Den kinetiska energin hos det första objektet (EK)₁) = 1
Den kinetiska energin hos det andra objektet (EK)₂) = 4
Massa av det första objektet (m₁) = massan av det andra objektet (m₂) = m
Fråga: Jämförelse av det första objektets hastighet med det andra objektets hastighet
Jawab:
Antag att massan av det första objektet = massan av det andra objektet = m = 1
Det första objektets kinetiska energi:
EK = ½ mv² —-> Formel för kinetisk energi
1 = ½ (1) v²
(2)(1) = v²
2 = v²
v_A = √2
Det andra objektets kinetiska energi:
EK = ½ mv² —-> Formel för kinetisk energi
4 = ½ (1) v²
(2)(4) = v²
v_B = √(2)(4)
Jämförelse av hastigheten för bil A och bil B:
v₁ : v₂
√2 : √(2)(4)
√2 : 2√2
1: 2
Det rätta svaret är A.

6. Ett block glider på en lutande yta med konstant hastighet. Energiomvandlingen som sker är…

A. potentiell energi → kinetisk energi

B. kinetisk energi → potentiell energi

C. potentiell energi → termisk energi

D. kinetisk energi → termisk energi

E. termisk energi → kinetisk energi

Diskussion

Om ett block glider nerför en lutande yta, uppifrån och ner, omvandlas den potentiella gravitationsenergin till kinetisk energi.

Det rätta svaret är A.

Titta på kretsen på bilden.

7. En matematisk pendel ges en initial förskjutning och oscillerar sedan harmoniskt som visas i figuren. Om referenspunkten för mätning av potentiell energi är punkt C, vilket påstående är korrekt?

(1) Pendelns kinetiska energi vid punkt A' är densamma som pendelns kinetiska energi vid punkt B'

(2) Pendelns potentiella energi vid punkt A' är densamma som pendelns potentiella energi vid punkt B'

(3) Skillnaden i pendelns kinetiska energi vid punkterna A' och A är densamma som skillnaden i pendelns potentiella energi vid punkterna B' och B.

(4) Pendelns hastighet vid punkt A' är densamma som pendelns hastighet vid punkt B.

Diskussion

De korrekta påståendena är 1, 2 och 3.

8. Titta på bilden!

Den kinetiska energin hos ett objekt vid punkt B = 100 J. Om objektets massa är 2,5 kg, är objektets kinetiska energi när det träffar marken vid punkt C…

A. 350 J

B. 250 J

C. 150 J

D. 100 J

Diskussion

Objektets kinetiska energi när det anländer till punkt B:

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

Objektets kinetiska energi när det anländer till punkt C:

EP = mgh

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

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

EP = 250 Joule

Det rätta svaret är B.

Frågekälla:

Nationella frågor till gymnasiet/islamiska gymnasieprovet i naturvetenskap

SBMPTN fysikfrågor