Fomula ya sheria ya uhifadhi wa nishati ya mitambo, nishati inayowezekana ya chemchemi, mashine rahisi

Mifano ya maswali na fomula za sheria ya uhifadhi wa nishati ya mitambo, nishati inayowezekana ya chemchemi, mashine rahisi

Sheria ya uhifadhi wa nishati ya mitambo

1. Kitu kina nishati ya mitambo isiyobadilika, huongeza nishati ya kinetiki, na kupunguza nishati ya uwezo wa uvutano. Kitu hicho kiko katika hali ya….

1. diam
2. songa juu
3. sogea chini
4. kusonga juu kwa kasi

Majadiliano
Kadiri nishati ya kinetiki inavyokuwa kubwa, ndivyo kasi ya kitu inavyokuwa kubwa, na kadiri nishati ya uwezo wa uvutano inavyokuwa ndogo, ndivyo urefu wa kitu unavyopungua juu ya ardhi. Hii hutokea wakati kitu kinaposogea kutoka urefu fulani kuelekea chini.

Uhusiano kati ya kasi na nishati ya kinetiki unaonyeshwa na fomula ya nishati ya kinetiki:
EK = ½ mv²
Maelezo ya fomula: EK = nishati ya kinetiki, m = uzito, v = kasi

Uhusiano kati ya urefu na nishati ya uwezo wa uvutano unaonyeshwa na fomula ya nishati ya uwezo wa uvutano:
EP = mgh
Maelezo ya fomula: EP = nishati inayowezekana ya uvutano, m = uzito, g = kuongeza kasi ya uvutano, h = urefu
Jibu sahihi ni C.

Mashine rahisi
2. Uwiano wa urefu a na b katika mchoro wa kielelezo wa mashine rahisi ni a: b = 1: 2,2. Thamani ya chini kabisa ya nguvu F ya kuinua mzigo B yenye uzito wa Newton 330 ni…. Newton

1. 100
2. 150
3. 2200
4. 7260

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Urefu a = mkono wa mzigo (l_B= 1
Urefu b = mkono wa nguvu (l)_F= 2,2
Nguvu ya uzito (w) = 330 Newton
Aliuliza: Nguvu ya kujiinua (F)
Jibu:
Fomula ya faida ya kiufundi ya mashine rahisi ya lever:
KM = w / F = l_F /l_B
Taarifa:
KM = faida ya kiufundi, w = mvuto, F = kiinuzi, l_F = mkono wa kulazimisha, l_B = mkono wa mzigo
 
w / F = l_F /l_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 Newton
Jibu sahihi ni B.

3. Tazama picha iliyo pembeni. Mwanafunzi anahamisha kitu kutoka sehemu A hadi sehemu B kwa nguvu F kama inavyoonekana kwenye picha. Ikiwa msuguano kati ya kitu na ubao hauzingatiwi, basi faida ya kiufundi ya shughuli hiyo ni….

1. 4
2. 5/3
3. 5/4
4. 3/4

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Urefu wa ndege iliyoinama (y) = mita 4 - mita 1 = mita 3
Urefu wa eneo tambarare (x) = mita 4
Aliuliza: Faida ya kiufundi (MC) ya ndege iliyoinama
Jibu:
Hesabu urefu wa ndege iliyoinama kwa kutumia fomula ya Pythagorean:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = mita 5
Faida za kiufundi za ndege iliyoinama:
KM = R / y
KM = mita 5 / mita 3
KM = 5/3
Jibu sahihi ni B.

Nishati Inayowezekana ya Masika

4. Uwanja wa kupiga mbizi hutumia msingi wenye chemchemi kutoa msukumo wa juu kwa mwanariadha kuanza kuruka. Mwanariadha anaporuka juu yake kwa nguvu ya 500 N, chemchemi hufupishwa kwa sentimita 4. Kiasi cha nishati inayoweza kutolewa na chemchemi ili kumsukuma mwanariadha ni….

1. Jouli 20
2. Jouli 10
3. Jouli 5
4. Jouli 2

Majadiliano
Inajulikana kwamba:
Nguvu (F) = 500 N
Mabadiliko katika urefu wa chemchemi (Δx) = 4 cm = 0,04 m
Aliuliza: Nishati inayowezekana ya chemchemi
Jibu:
Kwanza, hesabu kigezo cha elastic cha chemchemi kwa kutumia fomula ya sheria ya Hooke:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
Nishati ya uwezo wa elastic ya chemchemi ni:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = Joule 10
Jibu sahihi ni B.

Chanzo cha swali:

Maswali ya OSN ya Fizikia ya Shule ya Upili ya Vijana