Matumizi ya uhifadhi wa nishati ya mitambo kwa ajili ya mwendo wa risasi - matatizo na suluhisho

1. Mpira wa miguu unaopigwa teke huondoka ardhini kwa pembe θ = 30 ^o huku kasi ya awali ikiwa 10 m/s. Uzito wa mpira = 0.1 kg. Kasi inayotokana na uvutano ni 1 0 m/s ² . Amua (a) Nishati inayowezekana ya uvutano katika sehemu ya juu zaidi (b) Sehemu ya juu zaidi au urefu wa juu zaidi

Inajulikana:

Uzito (m) = kilo 0.1

Kasi ya awali (vo ₎ = 10 m/s

Pembe = 30 ^o

Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s ²

Suluhisho:

(a) Nishati ya uwezo wa uvutano

Hesabu sehemu ya mlalo (v _ox ) na sehemu ya wima (v _oy ) ya kasi ya awali.

v_ox =v_o cos θ = (10)(cos 30^o) = (10)(0.5√3) = 5√3 m/s

v _oy = v _o dhambi θ = (10)(dhambi 30 ^o ) = (10)( 0.5) = 5 m/s

Nishati ya awali ya mitambo

Nishati ya awali ya mitambo (ME _o ) = nishati ya kinetiki (KE)

ME _o = KE = ½ mv _o ² = ½ (0.1) (10) ² = ½ (0.1) (100) = ½ (10) = Jouli 5

Nishati ya mwisho ya mitambo

Nishati ya kinetiki katika sehemu ya juu zaidi:

KE = ½ mv _ox ² = ½ (0.1) (5√3) ² = ½ (0.1) ((25) (3)) = ½ (0.1) (75) = Joule 3.75

Kanuni ya uhifadhi wa nishati ya mitambo

Nishati ya awali ya mitambo (ME _o ) = nishati ya mwisho ya mitambo (ME _t )

KE = PE + KE

5 = EP + 3.75

PE = 5 – 3.75 = 1.25 Joule

Nishati ya uwezo wa uvutano katika sehemu ya juu zaidi ni Jouli 1.25.

(b) Sehemu ya juu zaidi au urefu wa juu zaidi

PE = mgh

1.25 = (0.1)(10) saa

1.25 = saa

Urefu wa juu zaidi ni mita 1.25.

2. Mpira wa kilo 0.1 unaelekezwa kwa mlalo kwa kasi ya awali v _o = 10 m/s kutoka jengo lenye urefu wa mita 10. Kasi inayotokana na uvutano ni 10 m/s . ^2. Tambua nishati ya kinetiki ya mpira unapogonga ardhi.

Inajulikana:

Uzito (m) = kilo 0.1

Kasi ya awali (vo _o ) = 10 m/s

Kuongeza kasi kutokana na mvuto (g) = 10 m/s ²

Mabadiliko ya urefu (h) = 10 – 2 = 8 m

Inahitajika: nishati ya kinetiki katika mita 2 juu ya ardhi

Suluhisho:

Nishati ya uwezo wa uvutano (PE) = mgh = (0.1)(10)(10) = 10 Jouli

Nishati ya kinetiki ya awali (KE)= ½ mv _o ² = ½ (0.1)(10) ² = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 Jouli

Nishati ya mwisho ya kinetiki = nishati ya awali ya uwezo wa uvutano + nishati ya awali ya kinetiki = 10 + 5 = 15 Jouli

[kitambulisho_cha_kifurushi cha wpdm='1173′]

1. Kazi inayofanywa kwa matatizo na suluhisho za nguvu
2. Matatizo na suluhisho za nishati ya kinetiki ya kazi
3. Matatizo na suluhisho za kanuni za nishati ya kazi-mitambo
4. Matatizo na suluhisho za nishati zinazoweza kutokea kutokana na uvutano
5. Nishati inayowezekana ya matatizo na suluhisho za chemchemi zinazonyumbulika
6. Matatizo na suluhisho za umeme
7. Matumizi ya uhifadhi wa nishati ya mitambo kwa mwendo wa kuanguka huru
8. Matumizi ya uhifadhi wa nishati ya mitambo kwa mwendo wa juu na chini katika mwendo wa kuanguka huru
9. Matumizi ya uhifadhi wa nishati ya mitambo kwa mwendo kwenye uso uliopinda
10. Matumizi ya uhifadhi wa nishati ya mitambo kwa mwendo kwenye ndege iliyoinama
11. Matumizi ya uhifadhi wa nishati ya mitambo kwa mwendo wa projectile