Mifano 5 ya Maswali Yanayowezekana ya Nishati
Nishati Inayowezekana ya Mvuto
1. Jouli 4.900 za nishati hutumika kuinua kitu chenye uzito wa kilo 50 wima. Kitu hicho kitainuka hadi urefu wa … (g = 9,8 ms -2 )
A. mita 0,1
B. mita 10
C. 98 m
D. mita 245
M. mita 960
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Mabadiliko katika nishati inayowezekana (ΔEP) = Jouli 4900
uzito wa kitu (m) = kilo 50
Kuongeza kasi kutokana na uvutano (g) = 9,8 m/s 2
Inahitajika: Kitu kitainuka hadi (Δh)
Jibu:
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = mita 10
Jibu sahihi ni B.
Nishati Inayowezekana ya Masika
2. Grafu ifuatayo inaonyesha uhusiano kati ya F (nguvu) na x (ongezeko la urefu) wa chemchemi. Ikiwa chemchemi imepotoshwa kwa sentimita 8, basi nishati inayowezekana ya chemchemi ni...
A. 1,6 × 10-5 Joule
B. 6,4 × 10 -4 Jouli
C. 8 Joule
D. Jouli 16
E. 128 Joule
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Nguvu (F) = 2 Newton
Ongezeko la urefu (x) = 1 cm = 1/100 mita = 0,01 mita
Mgeuko wa chemchemi = 8 cm = 8/100 mita = 0,08 mita
Swali: Nishati inayowezekana ya chemchemi
Jibu:
Tumia data kwenye grafu ili kuhesabu kigezo cha chemchemi.
Nishati inayowezekana ya chemchemi:
∆ 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. Miongoni mwa hali zifuatazo za vitu:
(1) Mpira wa kombeo ulionyooshwa
(2) Pendulum iliyopotoka
(3) Chuma chenye joto
Vitu vyenye uwezo wa nishati vimehesabiwa...
A. (1)
B. (1) na (2)
C. (2)
D. (2) na (3)
E. (3)
Majadiliano
(1) Mpira wa kombeo ulionyooshwa
Inaponyooshwa, mpira wa kombeo una nguvu inayoweza kunyumbulika.
(2) Pendulum iliyopotoka
Wakati pendulum inapotoshwa, pendulum ina nishati inayoweza kuwa na uvutano.
Jibu sahihi ni B.
4. Jedwali lililo hapa chini linaonyesha matokeo ya jaribio linalohusisha chemchemi yenye mzigo upande mmoja. F inawakilisha uzito wa mzigo na ∆L inawakilisha ongezeko la urefu. Hesabu kazi inayohitajika ili kupanua chemchemi kwa sentimita 10.
A. Joule 2,0
B. 2,5 Joule
C. 5,0 Joule
D. Jouli 7,6
E. 10 jouli
Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Ongezeko la urefu wa chemchemi (∆L) = 10 cm = mita 0,1
Swali: Jitihada za kupanua chemchemi kwa sentimita 10
Jibu:
Tumia data kwenye jedwali kuhesabu kigezo cha chemchemi:
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
Kigezo cha chemchemi ni 500 N/m
Jitihada za kupanua chemchemi kwa sentimita 10 ni:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 Mita za Newton = 2,5 Jouli.
Jibu sahihi ni B.
5. Grafu (Fx) inaonyesha uhusiano kati ya nguvu na ongezeko la urefu wa chemchemi. Ukubwa wa nishati inayowezekana ya chemchemi kulingana na grafu hapo juu ni…
A. Jouli 20
B. jouli 16
C. 3,2 jouli
D. Jouli 1,6
E. 1,2 jouli
Majadiliano
Inajulikana kwamba :
F = 40 Newton
Δ x = mita 0,08
Swali : Nishati inayowezekana ya chemchemi?
Jibu :
Kigezo cha majira ya kuchipua:
k = F / Δ x
Nishati inayowezekana ya chemchemi:
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 Jouli
Jibu sahihi ni D.
Chanzo cha swali:
Maswali ya Fizikia ya Mtihani wa Kitaifa kwa Shule ya Upili ya Wazee/Shule ya Upili ya Ufundi
