Nishati inayoweza kuathiri uvutano - matatizo na suluhisho

1. Mwili wa kilo 1 huanguka kutoka kwenye mapumziko, kutoka urefu wa mita 10.

Amua:

(a) Kazi inayofanywa kwa nguvu ya uvutano

(b) Mabadiliko katika nishati ya uwezo wa uvutano

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

Inajulikana:

Uzito (m) = kilo 1

Urefu (h) = mita 10

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

Uzito (w) = mg = (kilo 1)(10 m/s ² ) = 10 N

Suluhisho:

(a) Kazi inayofanywa kwa nguvu ya uvutano

W = wh = mgh

W = (1)(10)(10) = Joule 100

(b) Mabadiliko katika nishati ya uwezo wa uvutano

Mabadiliko katika nishati ya uwezo wa uvutano ni sawa na kazi inayofanywa na uvutano.

Δ EP = Joule 100

2. Kitu cha N 10 kinateleza chini kwenye mteremko laini kando ya mita 2. Tambua kazi iliyofanywa kwa nguvu ya uzani!

Inajulikana:

uzito (w) = 10 N

w _x = w dhambi θ = (10)(dhambi 30 ^o ) = (10)(0.5) = 5 N

d = mita 2

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

Inayohitajika: kazi iliyofanywa kwa nguvu ya uzani

Suluhisho:

W = F d = w _x d = (5)(2) = Jouli 10

Suluhisho mbadala:

Dhambi 30 ^o = saa / siku

0.5 = saa / 2

h = (0.5)(2)

h = mita 1

Kazi inayofanywa kwa nguvu ya uzito;

W = F d = wh = (10 N)(1 m) = 10 N m = 10 Jouli

3. Kitu chenye uzito wa gramu 1,500 katika mita 20 juu ya ardhi , kuanguka chini bila malipo. Ni nishati gani ya uvutano ya kitu hicho? Kasi inayotokana na uvutano ni 10 m/s ².

Inajulikana:

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

Uzito (m) = gramu 1500 = kilo 1500/1000 = kilo 1.5

Urefu (h) = mita 20

Inahitajika: Nishati ya uwezo wa mvuto

Suluhisho:

PE = mgh = (kilo 1.5)(10 m/s ² )(20 m) = kilo 300 m ² /s ² = Jouli 300

4. Kulingana na mchoro ulio hapa chini, ikiwa uzito wa kitu 1 ni kilo 2 na uzito wa kitu 2 ni kilo 4, ulinganisho wa nishati inayowezekana ya kitu 1 na kitu 2 ni …..

Inajulikana:

Uzito wa kitu 1 (m₁) = kilo 2

Uzito wa kitu 2 (m ₂ ) = kilo 4

Urefu 1 (saa ₁ ) = mita 12

Urefu 2 (saa ₂ ) = mita 9

Inayohitajika: Ulinganisho wa nishati inayowezekana ya kitu 1 na kitu 2

Suluhisho:

PE = mgh

m = uzito (kitengo chake cha kimataifa ni kilo, kifupi cha kilo)

g = kuongeza kasi kutokana na uvutano (kitengo chake cha kimataifa ni mita kwa sekunde mraba, kifupi m/s ² )

h = urefu (kitengo chake cha kimataifa ni mita, kifupi m)

PE = nishati ya uwezo wa uvutano (kitengo chake cha kimataifa ni kg m ² /s ² au Joule)

Nishati ya uwezo wa uvutano ya kitu 1:

EP ₁ = m ₁ gh ₁ = (2)(g)(12) = 24 g

Nishati ya uwezo wa uvutano ya kitu 2:

EP ₂ = m ₂ gh ₂ = (4)(g)(9) = 36 g

Ulinganisho wa nishati inayowezekana ya kitu 1 na kitu 2:

PE ₁ : PE ₂

24 g: 36 g

24: 36

24/12: 36/12

2: 3

[kitambulisho_cha_kifurushi cha wpdm='1175′]

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