வேலை மற்றும் ஆற்றல் தொடர்பான எடுத்துக்காட்டுக் கேள்விகள்

வேலை மற்றும் ஆற்றல் கேள்விகளுக்கான 16 எடுத்துக்காட்டுகள்

தேற்றம் வேலை-இயக்க ஆற்றல்

1. 10 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருளின் மீது 60 நியூட்டன் அளவுள்ள ஒரு மாறாத விசை 12 வினாடிகளுக்குச் செயல்படுகிறது. அந்தப் பொருள்

விசையின் அதே திசையில் 6 மீ/வி ஆரம்ப வேகத்தைக் கொண்டுள்ளது.

(1) பொருளின் மீது செய்யப்பட்ட வேலை 30.240 ஜூல்கள் ஆகும்.

(2) பொருளின் இறுதி இயக்க ஆற்றல் 30.240 ஜூல்கள் ஆகும்.

(3) உற்பத்தி செய்யப்படும் சக்தி 2.520 வாட்ஸ் ஆகும்

(4) பொருளின் இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் அதிகரிப்பு 180 ஜூல் ஆகும்.

சரியான கூற்று…

அ. 1, 2 மற்றும் 3

பி. 1 மற்றும் 3

சி. 1 மற்றும் 4

டி. வெறும் 4

E. அனைத்தும் சரியானவை

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:

விசை (F) = 60 N

நேர இடைவெளி (t) = 12 வினாடிகள்

பொருளின் நிறை (மீ) = 10 கிலோகிராம்

ஆரம்ப வேகம் (v _o ) = 6 மீ/வி

கேட்கப்பட்டது: எந்தக் கூற்று சரியானது?

பதில் :

ஒரு பொருளின் முடுக்கம்:

∑ F = ma

60 = 10 அ

a = 60 / 10 = 6 மீ/வி ²

இறுதி வேகம்:

v_t = வி_o + இல்

v_t = 6 + (6)(12)

v _t = 6 + 72

v _t = 78 மீ/வி

12 வினாடிகளில் பயணித்த தூரம்:

s = v _o t + 1/2 at ²

s = (6)(12) + 1/2 (6)(12) ²

s = 72 + (3)(144)

s = 72 + 432

s = 504 மீட்டர்

(1) செய்யப்பட்ட வேலை

W = F s = (60)(504) = 30.240 ஜூல்கள்

(2) பொருளின் இறுதி இயக்க ஆற்றல்

EK = 1/2 mv_t² = 1/2 (10)(78)² = (5)(6084) = 30.420 ஜூல்

(3) உற்பத்தி செய்யப்பட்ட சக்தி

P = W / t = 30.240 / 12 = 2.520 ஜூல்/வினாடி

(4) இயக்க ஆற்றலில் அதிகரிப்பு

ΔEK = 1/2 mv_t² – 1/2 mv_o² = 1/2 மீ (வி)_t² - வி_o²) = 1/2 (10)(78² - 6²) = 5 (6084 –36) = 5 (6048)

ΔEK = 30.240 ஜூல்

சரியான விடை B ஆகும்.

2. நேர்கோட்டில் நகரும் ஒரு பொருளின் திசைவேக மாற்றம் குறித்த தரவுகள் பின்வருமாறு வழங்கப்பட்டுள்ளன. அதிகபட்ச வேலையை… எண் கொண்ட பொருள் செய்கிறது.

ப

பி

சி. 3

டி

இ. 5

கலந்துரையாடல்

வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றம்:

மொத்த வேலை = இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம்

W_{மொத்த} = ½ மீ (வி)_t² - வி_o²)

மிகப்பெரிய நிறுவனங்கள் ஆவன:

W ₁ = ½ (8)(4 ² – 2 ² ) = (4)(16 – 4) = (4)(12) = 48 ஜூல்

W ₂ = ½ (8)(5 ² –3 ² ) = (4)(25 – 9) = (4)(16) = 64 ஜூல்கள்

W ₃ = ½ (10)(6 ² – 5 ² ) = (5)(36 – 25) = (5)(11) = 55 ஜூல்

W ₄ = ½ (10)(4 ² – 0 ² ) = (5)(16 – 0) = (5)(16) = 80 ஜூல்

W ₅ = ½ (20)(3 ² – 3 ² ) = (10)(9 – 9) = (10)(0) = 0 ஜூல்

சரியான விடை D ஆகும்.

3. ஓடி 4000 கிலோகிராம் எடை கொண்ட ஒரு காரை நேரான சாலையில் வினாடிக்கு 25 மீட்டர் வேகத்தில் ஓட்டிச் செல்கிறார். தூரத்தில் போக்குவரத்து நெரிசலைக் கண்ட அவர், பிரேக் போட்டு, காரின் வேகத்தை படிப்படியாக வினாடிக்கு 15 மீட்டராக குறைக்கிறார். பிரேக் விசையால் செய்யப்பட்ட வேலை….

அ. 200 kJ

பி. 300 கி.ஜூ

சி. 400 kJ

டி. 700 kJ

E. 800 kJ

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

காரின் நிறை (மீ) = 4000 கிலோ

காரின் ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 25 மீ/வி

காரின் இறுதி வேகம் (v_t) = 15 மீ/வி

கேட்கப்பட்டது காரில் வேலை (W) செய்யவா?

பதில் :

வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றம்:

W_{மொத்த} = ½ மீ (வி)_t² - வி_o²) = ½(4000)(15²-25²) = (2000)(225-625) = (2000)(-400) = -800.000 ஜூல் = -800 கிலோ ஜூல்.

சரியான விடை E ஆகும்.

4. 0,1 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பந்து, 5 மீட்டர் உயரமுள்ள ஒரு கட்டிடத்தின் கூரையிலிருந்து 6 மீ/வி வேகத்தில் கிடைமட்டமாக எறியப்படுகிறது. அந்த இடத்தில் புவியீர்ப்பு முடுக்கம் 10 மீ/வி² எனில்,²எனில், 2 மீ உயரத்தில் பந்தின் இயக்க ஆற்றல்…

அ. 6,8 ஜூல்

பி. 4,8 ஜே

சி. 3,8 ஜூல்

டி. 3 ஜூல்

இ. 2 J

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

நிறை (மீ) = 0,1 கிலோ

உயரத்தில் மாற்றம் (h) = 5 மீ – 2 மீ = 3 மீட்டர்

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/ ^வி²

கேட்கப்பட்டது 2 மீட்டர் உயரத்தில் இயக்க ஆற்றல் (EK) எவ்வளவு?

பதில் :

பந்தின் பயணப்பாதை கீழே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளது.

மேலே உள்ள படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள பரவளைய இயக்கம் என்பது, தனித்தனியாகப் பகுப்பாய்வு செய்யக்கூடிய இரண்டு இயக்கங்களின் ஒரு கலவையாகும், இதில் கிடைமட்ட திசையிலான இயக்கம் பின்வரும் வடிவத்தில் உள்ளது: சீரான நேரியல் இயக்கம் மற்றும் செங்குத்து திசையில் இயக்கம் வடிவில் தடையற்ற வீழ்ச்சி இயக்கம்.

இந்தச் சிக்கல் இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதியைப் பயன்படுத்தித் தீர்க்கப்படுகிறது, எனவே நாம் செங்குத்து திசையில் ஏற்படும் இயக்கத்தை மட்டுமே கருத்தில் கொள்கிறோம். தடையற்ற வீழ்ச்சி இயக்கம்.

தடையின்றி விழும் ஒவ்வொரு பொருளுக்கும் ஆரம்ப வேகம் (v) இல்லை._o = 0) அதனால் பொருளின் ஆரம்ப இயக்க ஆற்றல் சுழியாகும் (EK = ½ mv² = 0). மறுபுறம், பொருள் தரையிலிருந்து 5 மீட்டர் உயரத்தில் இருந்து நகரத் தொடங்குகிறது, அதனால் அந்தப் பொருளுக்கு ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் உள்ளது. எனவே பந்தின் ஆரம்ப இயந்திர ஆற்றல் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலாகும். பந்து கீழ்நோக்கி நகரத் தொடங்கும் போது, ​​பந்தின் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் இயக்க ஆற்றலாக மாறுகிறது. பந்து தரையிலிருந்து 5 மீட்டர் உயரத்தில் இருந்து 2 மீட்டர் உயரத்திற்கு நகரும்போது இயக்க ஆற்றலாக மாறும் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல்: EP = mgh = (0,1)(10)(3) = 3 ஜூல்கள். பந்து தரையிலிருந்து 2 மீட்டர் உயரத்தில் இருக்கும்போது, ​​பந்தின் இயக்க ஆற்றல் 3 ஜூல்கள் ஆகும்.

சரியான விடை D ஆகும்.

5. 1 டன் நிறை கொண்ட ஒரு கார் ஓய்வு நிலையிலிருந்து புறப்படுகிறது. ஒரு கணம் கழித்து அதன் வேகம் 5 மீ/வி ஆகும்.^-1கார் இன்ஜின் செய்யும் வேலையின் அளவு…

அ. 1000 ஜூல்கள்

பி. 2.500 ஜூல்கள்

சி. 5.000 ஜூல்கள்

டி. 12.500 ஜூல்கள்

இ. 25.000 ஜூல்கள்

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

நிறை (m) = 1 டன் = 1000 கிலோகிராம்

ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 0 (கார் நிலையாக இருந்த நிலையிலிருந்து நகர்கிறது)

இறுதி வேகம் (v_t) = 5 மீ/வி

கேட்கப்பட்டது கார் இயந்திரம் செய்த வேலை (W) என்ன?

பதில் :

வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றம்:

W_{மொத்த} = ½ மீ (வி)_t² - வி_o²)

கார் இன்ஜின் செய்யும் வேலை:

W_{மொத்த} = ½ (1000)(5² - 0²) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12.500 ஜூல்கள்

சரியான விடை D ஆகும்.

6. 500 கிராம் நிறையுள்ள ஒரு பந்து, தரையிலிருந்து 10 மீ/வி ஆரம்ப வேகத்துடன் செங்குத்தாக மேல்நோக்கி எறியப்படுகிறது.^-2g = 10 ms எனில்^-2அப்படியானால், பந்து அதன் அதிகபட்ச உயரத்தை அடையும்போது அதன் புவியீர்ப்பு விசையால் செய்யப்படும் வேலை...

அ. 2,5 ஜூல்

பி. 5,0 ஜே

சி. 25 ஜூல்

டி. 50 ஜூல்

இ. 500 J

கலந்துரையாடல்

காற்று எதிர்ப்பைப் புறக்கணிக்கவும்.

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

பந்தின் நிறை (m) = 500 கிராம் = 0,5 கிலோகிராம்

ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 10 மீ/வி²

இறுதி வேகம் (v_t) = 0. அதிகபட்ச உயரத்தில், பொருள் திசை திரும்புவதற்கு முன் ஒரு கணம் அசைவின்றி இருக்கும்.

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/ ^வி²

கேட்கப்பட்டது : பந்தின் புவியீர்ப்பால் செய்யப்பட்ட வேலை (W)

பதில் :

வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றம் :

வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றத்தின்படி, ஒரு பொருளின் மீது செயல்படும் தொகுபயன் விசையால் செய்யப்படும் மொத்த வேலை அல்லது முயற்சி, அப்பொருளின் இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்குச் சமம். வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றத்திற்கான சூத்திரம்:

W_{மொத்த} = ΔEK = EK_t – இகே_o

W_{மொத்த} = ½ mv_t² – ½ எம்வி_o² = ½ மீ (வி)_t² - வி_o²)

தகவல்:

EK_t = இறுதி இயக்க ஆற்றல், EK_o = ஆரம்ப இயக்க ஆற்றல், m = பொருளின் நிறை, v_t பொருளின் இறுதி வேகம், v_o பொருளின் ஆரம்ப வேகம்.

மொத்த முயற்சி :

பந்து எறியப்பட்ட நேரத்திலிருந்து அது அதன் அதிகபட்ச உயரத்தை அடையும் வரை, பந்தின் எடையால் செய்யப்படும் வேலை:

W_{மொத்த} = ½ மீ (வி)_t² - வி_o²) = ½ (0,5)(0² - 10²)

W_{மொத்த} = (0,25)(-100) = -25 ஜூல்

எதிர்மறை குறியீடு, பந்தின் இடப்பெயர்ச்சியின் திசையானது அதன் ஈர்ப்பு விசையின் திசைக்கு எதிரானது என்பதைக் குறிக்கிறது. பந்தின் இடப்பெயர்ச்சியின் திசை மேல்நோக்கியதாகவும், பந்தின் ஈர்ப்பு விசையின் திசை கீழ்நோக்கியதாகவும் இருக்கும். ஈர்ப்பு விசையானது பந்தின் மீது எதிர்மறை வேலையைச் செய்கிறது, அதாவது ஈர்ப்பு விசையால் செய்யப்படும் வேலையானது பந்தின் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலை அதிகரித்து அதன் இயக்க ஆற்றலைக் குறைக்கிறது. பந்தின் ஈர்ப்பு விசையின் திசையும் அதன் இடப்பெயர்ச்சியின் திசையும் ஒன்றாக இருந்தால் (பந்து கீழ்நோக்கி நகரும்), ஈர்ப்பு விசையானது நேர்மறை வேலையைச் செய்கிறது.

சரியான விடை C ஆகும்.

7. 1 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பந்து, ஆரம்ப வேகம் ஏதுமின்றி, ஒரு கட்டிடத்தின் உச்சியிலிருந்து, மேல் தளத்தில் உள்ள A என்ற சாளரத்தின் வழியாக, கீழ் தளத்தில் உள்ள B என்ற சாளரத்திற்கு 2,5 மீட்டர் உயர வேறுபாட்டில் போடப்படுகிறது (g = 10 மீ/வி).^-2பந்தை A சாளரத்திலிருந்து B சாளரத்திற்கு நகர்த்துவதற்கு எவ்வளவு முயற்சி தேவைப்படும்?

அ. 5 ஜூல்கள்

பி. 15 ஜூல்கள்

சி. 20 ஜூல்கள்

டி. 25 ஜூல்கள்

இ. 50 ஜூல்கள்

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

பந்தின் நிறை (மீ) = 1 கிலோகிராம்

ஆரம்ப வேகம் (v _o ) = 0 மீ/வி

உயரம் (h) = 2,5 மீட்டர்

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/ ^வி²

கேட்கப்பட்டது பந்தின் இயக்கத்தின் போது செய்யப்படும் மொத்த வேலை

பதில் :

பந்தின் இறுதி வேகம் (v_t)

பந்து எந்த ஆரம்ப வேகமும் இல்லாமல் விழுகிறது, எனவே அதன் இயக்கம் தடையற்ற வீழ்ச்சியாகக் கருதப்படுகிறது. முதலில், தடையற்ற வீழ்ச்சி சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி பந்தின் இறுதி வேகத்தைக் கணக்கிடுங்கள். புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) 10 மீ/வி ஆகும்.²பந்தின் உயரத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் (h) = 2,5 மீட்டர் மற்றும் இறுதி வேகம் (v) கேட்கப்பட்டுள்ளது._tஎனவே சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தவும் v_t² = 2 ஜிஹெச்

v_t² = 2 gh = 2(10)(2,5) = 2(25)

v_t = √2(25) = 5√2

எனவே பந்தின் இறுதி வேகம் 5√2 மீ/வி ஆகும்.

மொத்த வேலை = இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம்

W_{மொத்த} = ΔEK = ½ மீ (v_t² - வி_o²) = ½ (1){(5√2)² - 0²}

W_{மொத்த} = ½ (25)(2) = 25 ஜூல்

சரியான விடை D ஆகும்.

8. 2 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள் ஆரம்பத்தில் மணிக்கு 72 கிலோமீட்டர் வேகத்தில் செல்கிறது.^-1400 மீட்டர் நகர்ந்த பிறகு, அந்தப் பொருளின் வேகம் மணிக்கு 144 கி.மீ. ஆகிறது.^-1 மற்றும் (g = 10 ms^-2அந்த நேரத்தில் அந்தப் பொருளால் செய்யப்பட்ட மொத்த வேலை…

அ. 20 ஜூல்

பி. 60 ஜே

சி. 1.200 ஜூல்

டி. 2.000 ஜூல்

இ. 2.400 J

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால் :

பொருளின் நிறை (மீ) = 2 கிலோகிராம்

ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 72 கிமீ/மணி = 20 மீ/வி

இறுதி வேகம் (v_t) = 144 கிமீ/மணி = 40 மீ/வி

பயணித்த தூரம் (வினாடிகள்) = 400 மீட்டர்

புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/ ^வி²

கேட்கப்பட்டது மொத்த முயற்சி

பதில் :

மொத்த வேலை = இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம்

W_{மொத்த} = ΔEK = ½ மீ (v_t² - வி_o²) = ½ (2)(40² - 20²}

W_{மொத்த} = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 ஜூல்

சரியான விடை C ஆகும்.

9. 2 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள், வழவழப்பான பரப்பில் 2 மீ/வி வேகத்தில் நகர்கிறது.^-1ஒரு பொருளின் மீது 21 ஜூல் வேலை செய்யப்பட்டால், அப்பொருளின் வேகம் ... ஆக மாறும்.

அ. 1 மி.செ ^–1

பி. 2 மி.செ ^–1

சி. 3 மி.செ ^–1

டி. 5 மி.செ ^–1

இ. 17 மி.செ ^–1

கலந்துரையாடல்

அறியப்பட்ட விஷயம் என்னவென்றால்:

நிறை (மீ) = 2 கிலோ

ஆரம்ப வேகம் (v _o ) = 2 மீ/வி

வேலை (W) = 21 ஜூல்

கேள்வி: இறுதி திசைவேகம் (v _t )

பதில் :

வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றத்தின்படி, ஒரு பொருளின் மீது செய்யப்படும் மொத்த வேலையானது, அப்பொருளின் இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்குச் சமம். கணிதரீதியாக:

Wtotal = ΔEK

Wtotal = 1/2 mv_t² -1/2 எம்வி_o²

Wtotal = 1/2 மீ (v_t² - வி_o²)

21 = 1/2 (2) (v _t ² – 2 ² )

21 = (v _t ² – 2 ² )

21 = v _t ² – 4

v_t² = 21 + 4 = 25

v _t = √25

v _t = 5 மீ/வி

சரியான விடை D ஆகும்.

10. 500 கிராம் நிறையுள்ள ஒரு பந்து, 10 மீ/வி ஆரம்ப வேகத்துடன் தரையிலிருந்து செங்குத்தாக மேல்நோக்கி எறியப்படுகிறது.^-2g = 10 ms எனில்^-2அப்படியானால், பந்து அதன் அதிகபட்ச உயரத்தை அடையும்போது அதன் புவியீர்ப்பு விசையால் செய்யப்படும் வேலை...

அ. 2,5 ஜூல்
பி. 5,0 ஜே
சி. 25 ஜூல்
டி. 50 ஜூல்
இ. 500 J

கலந்துரையாடல்
காற்று எதிர்ப்பைப் புறக்கணிக்கவும்.
அது அறியப்படுகிறது :
பந்தின் நிறை (m) = 500 கிராம் = 0,5 கிலோகிராம்
ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 10 மீ/வி²
இறுதி வேகம் (v_t) = 0. அதிகபட்ச உயரத்தில், பொருள் திசை திரும்புவதற்கு முன் ஒரு கணம் அசைவின்றி இருக்கும்.
புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/வி²
கேட்கப்பட்டது : பந்தின் புவியீர்ப்பால் செய்யப்பட்ட வேலை (W)
ஜவாப் :

வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றம் :
வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றத்தின்படி, மொத்த வேலை அல்லது வணிகம் ஒரு பொருளின் மீதான தொகுபயன் விசைக்கான வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றத்தின் சூத்திரம், அப்பொருளின் இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றத்திற்குச் சமம்.
W_{மொத்த} = ΔEK = EK_t – இகே_o
W_{மொத்த} = ½ mv_t² – ½ எம்வி_o² = ½ மீ (வி)_t² - வி_o²)
தகவல்:
EK_t = இறுதி இயக்க ஆற்றல், EK_o = ஆரம்ப இயக்க ஆற்றல், m = பொருளின் நிறை, v_t = கெசெபடான் பொருளின் முடிவு, v_o பொருளின் ஆரம்ப வேகம்.
மொத்த முயற்சி :
பந்து எறியப்பட்ட நேரத்திலிருந்து அது அதன் அதிகபட்ச உயரத்தை அடையும் வரை, பந்தின் எடையால் செய்யப்படும் வேலை:
W_{மொத்த} = ½ மீ (வி)_t² - வி_o²) = ½ (0,5)(0² - 10²)
W_{மொத்த} = (0,25)(-100) = -25 ஜூல்
எதிர்மறை குறியானது, பந்தின் இடப்பெயர்ச்சியின் திசையானது அதன் ஈர்ப்பு விசையின் திசைக்கு எதிரானது என்பதைக் குறிக்கிறது. பந்தின் இடப்பெயர்ச்சியின் திசை மேல்நோக்கியதாகவும், பந்தின் ஈர்ப்பு விசையின் திசை கீழ்நோக்கியதாகவும் இருக்கும். ஈர்ப்பு விசை பந்தின் மீது எதிர்மறை வேலை செய்வது என்பது, புவியீர்ப்பு விசையால் செய்யப்படும் வேலையானது, பந்தின் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலை அதிகரித்து, அதன் இயக்க ஆற்றலைக் குறைப்பதாகும். பந்தின் ஈர்ப்பு விசையின் திசையும், அதன் இடப்பெயர்ச்சியின் திசையும் ஒன்றாக இருந்தால் (பந்து கீழ்நோக்கி நகரும்), புவியீர்ப்பு விசை நேர்மறை வேலையைச் செய்கிறது.
சரியான விடை C ஆகும்.

11. 1 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பந்து, ஆரம்ப வேகம் ஏதுமின்றி, ஒரு கட்டிடத்தின் உச்சியிலிருந்து, மேல் தளத்தில் உள்ள A என்ற சாளரத்தின் வழியாக, கீழ் தளத்தில் உள்ள B என்ற சாளரத்திற்கு 2,5 மீட்டர் உயர வேறுபாட்டில் போடப்படுகிறது (g = 10 மீ/வி).^-2பந்தை A சாளரத்திலிருந்து B சாளரத்திற்கு நகர்த்துவதற்கு எவ்வளவு முயற்சி தேவைப்படும்?

அ. 5 ஜூல்கள்
பி. 15 ஜூல்கள்
சி. 20 ஜூல்கள்
டி. 25 ஜூல்கள்
இ. 50 ஜூல்கள்

கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
பந்தின் நிறை (மீ) = 1 கிலோகிராம்
ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 0 மீ/வி
உயரம் (h) = 2,5 மீட்டர்
புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/வி²
கேட்கப்பட்டது பந்தின் இயக்கத்தின் போது செய்யப்படும் மொத்த வேலை
ஜவாப் :
பந்தின் இறுதி வேகம் (v_t)
பந்து எந்த ஆரம்ப வேகமும் இல்லாமல் விழுகிறது, எனவே பந்தின் இயக்கம் தடையற்ற வீழ்ச்சியாகக் கருதப்படுகிறது. முதலில், சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி பந்தின் இறுதி வேகத்தைக் கணக்கிடுங்கள். தடையற்ற வீழ்ச்சி இயக்கம்புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/வி² என்பது அறியப்படுகிறது.²பந்தின் உயரத்தில் ஏற்படும் மாற்றம் (h) = 2,5 மீட்டர் மற்றும் இறுதி வேகம் (v) கேட்கப்பட்டுள்ளது._tஎனவே சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தவும் v_t² = 2 ஜிஹெச்
v_t² = 2 gh = 2(10)(2,5) = 2(25)
v_t = √2(25) = 5√2
எனவே பந்தின் இறுதி வேகம் 5√2 மீ/வி ஆகும்.
மொத்த வேலை = இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம்
W_{மொத்த} = ΔEK = ½ மீ (v_t² - வி_o²) = ½ (1){(5√2)² - 0²}
W_{மொத்த} = ½ (25)(2) = 25 ஜூல்
சரியான விடை D ஆகும்.

12. 2 கிலோகிராம் நிறையுள்ள ஒரு பொருள் ஆரம்பத்தில் மணிக்கு 72 கி.மீ. வேகத்தில் செல்கிறது.^-1400 மீட்டர் நகர்ந்த பிறகு, அந்தப் பொருளின் வேகம் மணிக்கு 144 கி.மீ. ஆகிறது.^-1 மற்றும் (g = 10 ms^-2அந்த நேரத்தில் அந்தப் பொருளால் செய்யப்பட்ட மொத்த வேலை…
அ. 20 ஜூல்
பி. 60 ஜே
சி. 1.200 ஜூல்
டி. 2.000 ஜூல்
இ. 2.400 J
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
பொருளின் நிறை (மீ) = 2 கிலோகிராம்
ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 72 கிமீ/மணி = 20 மீ/வி
இறுதி வேகம் (v_t) = 144 கிமீ/மணி = 40 மீ/வி
பயணித்த தூரம் (வினாடிகள்) = 400 மீட்டர்
புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/வி²
கேட்கப்பட்டது மொத்த முயற்சி
ஜவாப் :
மொத்த வேலை = இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம்
W_{மொத்த} = ΔEK = ½ மீ (v_t² - வி_o²) = ½ (2)(40² - 20²}
W_{மொத்த} = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 ஜூல்
சரியான விடை C ஆகும்.

வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றம்

13. 1 டன் நிறை கொண்ட ஒரு கார் ஓய்வு நிலையிலிருந்து நகர்கிறது. ஒரு கணம் கழித்து அதன் வேகம் 5 மீ/வி ஆகும்.^-1பெரிய வணிகம் கார் இன்ஜின் செய்வது என்னவென்றால்…

அ. 1000 ஜூல்கள்
பி. 2.500 ஜூல்கள்
சி. 5.000 ஜூல்கள்
டி. 12.500 ஜூல்கள்
இ. 25.000 ஜூல்கள்

கலந்துரையாடல்

அது அறியப்படுகிறது :
நிறை (m) = 1 டன் = 1000 கிலோகிராம்
ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 0 (கார் நிலையாக இருந்த நிலையிலிருந்து நகர்கிறது)
இறுதி வேகம் (v_t) = 5 மீ/வி
கேட்கப்பட்டது கார் இயந்திரம் செய்த வேலை (W) என்ன?
ஜவாப் :

வேலை-இயக்க ஆற்றல் தேற்றம்:
W_{மொத்த} = ½ மீ (வி)_t² - வி_o²)
கார் இன்ஜின் செய்யும் வேலை:
W_{மொத்த} = ½ (1000)(5² - 0²) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12.500 ஜூல்கள்
சரியான விடை D ஆகும்.

இயந்திர வேலை-ஆற்றல் தேற்றம்

14. கீழே உள்ள பொருட்களின் இயக்கப் படத்தைப் பாருங்கள்!

பொருளின் நிறை = 1 கி.கி. கட்டிக்கும் தரைக்கும் இடையேயான இயக்க உராய்வுக் குணகம் 0,2 எனில், பொருளின் இடப்பெயர்ச்சியின் (வி) மதிப்பு… g = 10 மீ/வி.^2\

அ. 10 மீ
பி. 15 மீ
சி. 20 மீ
விட்டம் 25 மீ
கிழக்கு 30 மீ
கலந்துரையாடல் :
அது அறியப்படுகிறது :
m = 1 kg, g = 10 m/s², வி_o = 10 மீ/வி, v_t = 0
கேட்கப்பட்டது :
பொருளின் (பொருள்களின்) இடப்பெயர்வு என்ன?
ஜவாப் :
வேலை – இயந்திர ஆற்றல் தேற்றம் :
மரபுசாரா விசையால் செய்யப்படும் வேலை = ஒரு பொருளின் இயந்திர ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம்.
W_NC = EM₂ – இஎம்₁
W_NC = (EP + EK)₂ – (இபி + இகே)₁ —- சமன்பாடு 1
ஒரு பொருளின் மீது வேலை செய்யும் மரபுசாரா விசை என்பது இயக்க உராய்வு விசை ஆகும்:
W_NC = f_k s —- சமன்பாடு 2
இயக்க உராய்வு சூத்திரம் :

f ஐ மாற்றவும்_k சமன்பாடு 2 இல் f உடன்_k சமன்பாடு 3 இல்:
W_NC = f_k வி = 2 வி
ஒரு பொருள் இயங்கும்போது, ​​அதன் இயக்க ஆற்றலில் மாற்றம் ஏற்படுகிறது (இயக்க ஆற்றல் குறைகிறது), ஆனால் அப்பொருளின் ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் மாறுவதில்லை (ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலில் ஏற்படும் மாற்றம் சுழியாகும்).
W_NC = (EK)₂ – (இகே)₁ = ½ mv_t² – ½ எம்வி_o² = ½ மீ (வி)_t² - வி_o²)
2 வி = ½(1)(0² - 10²)
2 வி = (0,5)(100)
2 வி = 50
s = 50 / 2 = 25 மீட்டர்
சரியான விடை D ஆகும்.

இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி

15. பின்வரும் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, ஒரு பனிச்சறுக்கு வீரர் A என்ற உயரத்திலிருந்து சறுக்குகிறார்:
பனிச்சறுக்கு வீரரின் ஆரம்ப வேகம் பூஜ்ஜியமாகவும், புவியீர்ப்பு முடுக்கம் 10 மீ/வி² ஆகவும் இருந்தால்^-2எனில், B என்ற உயரத்தில் ஆட்டக்காரரின் வேகம்...

A. √2 ms^-1
B. 5√2 மில்லி விநாடி^-1
C. 10√2 ms^-1
D. 20√2 ms^-1
E. 25√2 ms^-1

கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 0
புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/வி²
உயர மாற்றம் = 50 மீட்டர் – 10 மீட்டர் = 40 மீட்டர்
கேட்கப்பட்டது B என்ற உயரத்தில் ஆட்டக்காரரின் வேகம் என்ன?
ஜவாப் :
இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி என்று கூறுகிறது ஆரம்ப இயந்திர ஆற்றல் = இறுதி இயந்திர ஆற்றல்.
A என்ற புள்ளியிலிருந்து நகரத் தொடங்கும் போது, ​​பனிச்சறுக்கு வீரரின் ஆரம்ப வேகம் = v_o = 0, அதனால் ஆரம்ப இயக்க ஆற்றல் = EK_o = ½ mv_o² = 0. இதற்கு நேர்மாறாக, A என்ற புள்ளியில் இருக்கும்போது, ​​பனிச்சறுக்கு வீரரின் ஆரம்ப ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் = EP ஆகும்._o = mgh, இங்கு h = 50 மீட்டர். எனவே ஆரம்ப இயந்திர ஆற்றல் (EM)_o) = ஆரம்ப ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் (EP)_oA-யிலிருந்து B-க்கு நகரும்போது, ​​பனிச்சறுக்கு வீரரின் உயரம் குறைகிறது, அதனால் புவியீர்ப்பு நிலை ஆற்றல் குறைகிறது. புவியீர்ப்பு நிலை ஆற்றல் இழக்கப்படுவதில்லை, மாறாக அது இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. இயக்க ஆற்றலில் ஏற்படும் இந்த அதிகரிப்பு, பனிச்சறுக்கு வீரரின் வேகத்தில் ஏற்படும் அதிகரிப்பால் சுட்டிக்காட்டப்படுகிறது. பனிச்சறுக்கு வீரர் சரிவின் அடிப்பகுதியை அடைந்தால், அனைத்து புவியீர்ப்பு நிலை ஆற்றலும் இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. சரிவின் அடிப்பகுதியில், புவியீர்ப்பு நிலை ஆற்றல் பூஜ்ஜியமாகவும், இயக்க ஆற்றல் அதன் அதிகபட்ச அளவிலும் இருக்கும். எனவே இறுதி இயந்திர ஆற்றல் (EM) என்பது_t) = இறுதி இயக்க ஆற்றல் (EK)_t).

புள்ளி B-யில் உள்ள ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் மற்றும் இயக்க ஆற்றல் பற்றி என்ன? புள்ளி B-யில், ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலின் ஒரு பகுதி குறைக்கப்பட்டு இயக்க ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது. குறிப்பாக, ஒரு பொருள் 40 மீட்டர் உயரத்தில் இருந்து தடையின்றி விழுகிறது என்று வைத்துக்கொண்டால், புள்ளி B-யில் உள்ள இயக்க ஆற்றல் என்பது ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றலில் ஏற்படும் குறைவுக்குச் சமம். சாய்வுத்தளத்தின் நீளத்தைப் பயன்படுத்தாமல், 40 மீட்டர் உயரத்தை ஏன் பயன்படுத்த வேண்டும்? இது உங்களுக்குப் புரியவில்லை என்றால், நீங்கள் பாடப்பகுதியை மீண்டும் படிக்க வேண்டும். நிலை ஆற்றல் மற்றும் நிலைமாறு விசையின் தொடர்பு மற்றும் இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி.

B உயரத்தில் பனிச்சறுக்கு வீரரின் வேகம்:
இறுதி இயந்திர ஆற்றல் = ஆரம்ப இயந்திர ஆற்றல்
B என்ற புள்ளியில் உள்ள இயக்க ஆற்றல் = 40 மீட்டர் உயரத்தில் உள்ள புவியீர்ப்பு நிலை ஆற்றல்
EK = EP
½ எம்வி_t² = mgh
½ v_t² = ஜிஹெச்
½ v_t² = (10)(50-10)
½ v_t² = (10)(40)
½ v_t² = 400
v_t² = (2)(400) = 800
v_t = √800 = √(2)(400) = 20√2 மீ/வி
சரியான விடை D ஆகும்.

16. ஒரு பொருள் ஆரம்ப திசைவேகம் இல்லாமல் புள்ளி A-இலிருந்து நகர்கிறது. இயக்கத்தின் போது உராய்வு இல்லை எனில், அதன் மிகக் குறைந்த புள்ளியில் பொருளின் திசைவேகம்...
அ. 8 மி.செ.^-1
பி. 12 மி.செ.^-1
சி. 20 மி.செ.^-1
டி. 24 மி.செ.^-1
இ. 30 மி.செ.^-1
கலந்துரையாடல்
அது அறியப்படுகிறது :
பொருளின் நிறை = மீ
ஆரம்ப வேகம் (v_o) = 0
உயரம் (h) = 20 மீட்டர்
புவியீர்ப்பு முடுக்கம் (g) = 10 மீ/வி²
கேட்கப்பட்டது : இறுதி வேகம் (v_t)?
ஜவாப் :
ஆரம்ப இயந்திர ஆற்றல் (EM)₁) = A இல் உள்ள ஈர்ப்பு நிலை ஆற்றல் (EP_A) = mgh = (m)(10)(20) = 200 மீ
இறுதி இயந்திர ஆற்றல் (EM)₂) = இயக்க ஆற்றல் (EK) = ½ mv_t²
பொருளின் மிகக் குறைந்த புள்ளியில் அதன் வேகம் அல்லது பொருளின் இறுதி வேகம் v_t)?
இயந்திர ஆற்றல் பாதுகாப்பு விதி:
EM₁ = EM₂
200 மீ = ½ எம்வி_t²
200 = ½ v_t²
400 = வி_t²
v_t= 20மீ/வி
சரியான விடை C ஆகும்.

 

கேள்வி மூலம்:

மேல்நிலைப் பள்ளி/தொழிற்கல்வி உயர்நிலைப் பள்ளிக்கான தேசியத் தேர்வு இயற்பியல் கேள்விகள்