యాంత్రిక శక్తి నిత్యత్వ నియమ సూత్రం, స్ప్రింగ్ యొక్క స్థితిశక్తి, సరళ యంత్రాలు

యాంత్రిక శక్తి నిత్యత్వ నియమం, స్ప్రింగ్ యొక్క స్థితిశక్తి, సరళ యంత్రాలకు సంబంధించిన ఉదాహరణ ప్రశ్నలు మరియు సూత్రాలు

యాంత్రిక శక్తి పరిరక్షణ నియమం

1. ఒక వస్తువు స్థిరమైన యాంత్రిక శక్తిని, పెరుగుతున్న గతిజ శక్తిని, మరియు తగ్గుతున్న గురుత్వాకర్షణ స్థితిజ శక్తిని కలిగి ఉంది. ఆ వస్తువు…. అనే స్థితిలో ఉంది.

1. వ్యాసం
2. పైకి కదలండి
3. కిందికి కదలండి
4. పైకి కదులుతోంది వేగవంతం చేయబడింది

చర్చ
గతిజ శక్తి ఎంత ఎక్కువగా ఉంటే వస్తువు వేగం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది, మరియు గురుత్వాకర్షణ స్థితిజ శక్తి ఎంత తక్కువగా ఉంటే భూమికి పైన వస్తువు ఎత్తు అంత తక్కువగా ఉంటుంది. ఒక వస్తువు కొంత ఎత్తు నుండి భూమి వైపు కిందికి కదిలినప్పుడు ఇది జరుగుతుంది.

వేగం మరియు గతి శక్తి మధ్య సంబంధాన్ని గతి శక్తి సూత్రం ద్వారా చూపవచ్చు:
EK = ½ mv²
సూత్ర వివరణ: EK = గతి శక్తి, m = ద్రవ్యరాశి, v = వేగం

ఎత్తు మరియు గురుత్వాకర్షణ స్థితిశక్తి మధ్య సంబంధాన్ని గురుత్వాకర్షణ స్థితిశక్తి సూత్రం ద్వారా చూపవచ్చు:
EP = mgh
సూత్ర వివరణ: EP = గురుత్వాకర్షణ స్థితిశక్తి, m = ద్రవ్యరాశి, g = గురుత్వాకర్షణ త్వరణం, h = ఎత్తు
సరైన సమాధానం C.

సరళ యంత్రం
2. ఒక సరళ యంత్రం యొక్క రేఖాచిత్రంలో పొడవులు a మరియు b ల నిష్పత్తి a : b = 1 : 2,2. 330 న్యూటన్ల బరువు గల భారం B ని ఎత్తడానికి అవసరమైన కనీస బలం F విలువ…. న్యూటన్

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

చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
పొడవు a = లోడ్ ఆర్మ్ (l_B) = 1
పొడవు b = బల భుజం (l_F) = 2,2
లోడ్ యొక్క బరువు (w) = 330 న్యూటన్లు
అడిగారు: ఉత్ప్రేరక బలం (F)
సమాధానం :
సరళ ఉత్థాపక యంత్రం యొక్క యాంత్రిక ప్రయోజనానికి సూత్రం:
KM = w / F = l_F / ఎల్_B
సమాచారం :
KM = యాంత్రిక ప్రయోజనం, w = గురుత్వాకర్షణ, F = ఉత్ప్రేరక శక్తి, l_F = బల భుజం, l_B = లోడ్ ఆర్మ్
 
w / F = l_F / ఎల్_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = ఎఫ్
F = 150 న్యూటన్
సరైన సమాధానం బి.

3. పక్కన ఉన్న చిత్రాన్ని చూడండి. చిత్రంలో చూపిన విధంగా ఒక విద్యార్థి ఒక వస్తువును A బిందువు నుండి B బిందువుకు F బలంతో కదిలిస్తున్నాడు. వస్తువుకు మరియు బోర్డుకు మధ్య ఉన్న ఘర్షణను విస్మరిస్తే, ఈ చర్య యొక్క యాంత్రిక ప్రయోజనం….

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

చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
వాలు తలం యొక్క ఎత్తు (y) = 4 మీటర్లు – 1 మీటర్ = 3 మీటర్లు
సమతల ప్రాంతం పొడవు (x) = 4 మీటర్లు
అడిగారు: వాలు తలం యొక్క యాంత్రిక ప్రయోజనం (MC)
సమాధానం :
పైథాగరస్ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ఏటవాలు తలం యొక్క పొడవును గణించండి:
R = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 మీటర్లు
వాలు తలం యొక్క యాంత్రిక ప్రయోజనాలు:
KM = R / y
కిలోమీటర్లు = 5 మీటర్లు / 3 మీటర్లు
కిమీ = 5/3
సరైన సమాధానం బి.

స్ప్రింగ్ పొటెన్షియల్ ఎనర్జీ

4. ఒక డైవింగ్ అరీనా, అథ్లెట్ దూకడం ప్రారంభించడానికి పైకి నెట్టే శక్తిని అందించడానికి స్ప్రింగ్ అమర్చిన ఆధారాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఒక అథ్లెట్ 500 N బలంతో దానిపైకి దూకినప్పుడు, స్ప్రింగ్ 4 సెం.మీ. మేర కుంచించుకుపోతుంది. అథ్లెట్‌ను ముందుకు నెట్టడానికి స్ప్రింగ్ అందించే స్థితిశక్తి మొత్తం….

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

చర్చ
ఇది తెలిసిన విషయమే:
బలం (F) = 500 N
స్ప్రింగ్ పొడవులో మార్పు (Δx) = 4 సెం.మీ = 0,04 మీ
అడిగారు: స్ప్రింగ్ యొక్క స్థితిశక్తి
సమాధానం :
మొదట, హుక్ నియమ సూత్రాన్ని ఉపయోగించి స్ప్రింగ్ యొక్క స్థితిస్థాపక స్థిరాంకాన్ని లెక్కించండి:
k = F / Δx = 500 N / 0,04 m = 12500 N/m
స్ప్రింగ్ యొక్క స్థితిస్థాపక స్థితిస్థాపక శక్తి:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
EP = 10 జౌల్
సరైన సమాధానం బి.

ప్రశ్న మూలం:

జూనియర్ హైస్కూల్ ఫిజిక్స్ OSN ప్రశ్నలు