6 Намунаҳои саволҳои энергияи механикӣ
Теоремаи кори механикӣ-энергия
1. Ба тасвири зерини ҷойивазкунии блок нигаред! Фарз мекунем, ки g = 10 м/ с2 . Агар коэффитсиенти соиши кинетикӣ байни блок ва фарш μ k = 0,5 бошад, пас арзиши ҷойивазкунии объект (с) … аст.
А. 5,00 м
Б. 4,25 м
Баландӣ 3,00 м
D. 2,50 м
Шарқӣ 2,00 м
Пембахасан
Маълум аст, ки :
Коэффитсиенти соиши кинетикӣ ( μk ) = 0,5
Массаи блок (м) = 4 кг
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/ с2
Вазни блок (w) = мг = (4)(10) = 40 Нютон
Агар блок дар сатҳи ҳамвор бошад, пас қувваи муқаррарӣ (N) = вазн (w) = 40 Нютон.
Суръати ибтидоӣ (v1 ) = 5 м/с
Суръати ниҳоӣ (v2 ) = 0 м/с
Пурсида шуд : ҷойивазкунии ашё(ҳо)?
Ҷавоб :
Теоремаи энергияи механикии корӣ мегӯяд, ки кори (W) аз ҷониби қувваи ғайриконсервативӣ ба тағйирёбии энергияи механикии объект ё энергияи механикии ниҳоӣ (EM2) - энергияи механикии ибтидоӣ (EM1) баробар аст . Соиши кинетикӣ қувваи ғайриконсервативӣ аст ва ягона қувваи ғайриконсервативӣ, ки ба блок таъсир мерасонад, қувваи соиши кинетикӣ мебошад.
W = Δ EM
f k s = EM 2 – EM 1
Коре, ки бо соишҳои кинетикӣ анҷом дода мешавад:
W = f k s = ( μ k )(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 с
Тағйирот дар энергияи механикӣ:
Δ EM = EM 2 – EM 1 = (EK + EP) 2 – (EK + EP) 1
Ҷисм дар сатҳи ҳамвор ҳаракат мекунад ва тағирёбии баландиро эҳсос намекунад ( Δ h = 0), аз ин рӯ, дар энергияи потенсиалии ҷозиба тағирот ба амал намеояд ( Δ EP = EP 2 – EP 1 = 0). Пас, тағирот дар энергияи механикӣ танҳо тағирот дар энергияи кинетикӣ дорад.
Δ EM = EK 2 – EK 1 = ½ mv 2 2 – ½ mv 1 2 = ½ м (v 2 2 – v 1 2 )
Δ EM = ½ (4)(0 2 – 5 2 ) = (2)(25) = 50
Ҷойивазкунии блок чунин аст:
W = Δ EM
20 с = 50
s = 50 / 20 = 2,5 метр
Ҷавоби дуруст D аст.
Қонуни нигоҳдории энергияи механикӣ
2. Ҷисмҳои A ва B массаи якхела доранд. Ҷисми A аз баландии h метр ва B аз баландии 2h метр меафтад. Агар A бо суръати vm/s ба замин бархӯрад, пас ҷисми B бо энергияи кинетикии ... ба замин бархӯрад.
A. 2 мв 2
Б. mv 2
C. 3/4 мв 2
D. 1/2 мв 2
E. 1/4 мв 2
Пембахасан
Суръати ниҳоии ҷисми B, ки аз баландии 2 соат озодона меафтад, чунин аст:
v 2 = 2 г (2 соат) = 4 gh
Энергияи кинетикии объекти B чунин аст:
EK B = ½ mv 2 = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– Муодилаи 1
Энергияи механикии ибтидоии объекти B энергияи потенсиалии ҷозиба = мг/соат аст. Энергияи механикии ниҳоии объекти B энергияи кинетикӣ = ½ мв2 аст.
Қонуни нигоҳдории энергияи механикӣ :
мг = ½ мв 2.
Азбаски mgh = ½ mv 2 аст, мо метавонем mgh-ро дар муодилаи 1 бо ½ mv 2 иваз кунем.
Энергияи кинетикии объекти B = 2 мг/соат = 2(½ мв2 ) = мв2
Ҷавоби дуруст Б аст.
3. Ба расми зер нигаред! Ҷисм аз баландии 20 м озодона меафтад. Агар шитоби қувваи ҷозиба 10 м/с бошад, пас суръати ҷисм ҳангоми 15 м аз замин баландтар буданаш….
А. 2 м/с
B. 5 м/с
C. 10 м/с
D. 15 м/с
Шарқӣ 20 м/с
Пембахасан
Энергияи механикии ниҳоӣ = энергияи механикии ибтидоӣ
Энергияи кинетикии объект дар нуқтаи 2 = камшавии энергияи потенсиали ҷозиба ба андозаи 5 метр
½ мв 2 = мг
½ v 2 = (10)(20-15)
½ v 2 = (10)(5)
½ v 2 = 50
ояти 2 = (2)(50)
v 2 = 100
v = 10 м/с
Ҷавоби дуруст C аст.
4. Блок дар болои ҳамвории моил нигоҳ дошта мешавад, чунон ки дар расм нишон дода шудааст. Ҳангоми раҳо шудан, блок дар нишебӣ беисқобили истифода лағжида меравад. Суръати блок ҳангоми расидан ба поёни нишебӣ…
B. 8 мс -1
C. 10 мс -1
D. 12 мс -1
E. 16 мс -1
Пембахасан
Энергияи механикии ибтидоӣ = энергияи потенсиали ҷозиба = мгг = м (10)(5) = 50 м
Энергияи механикии ниҳоӣ = энергияи кинетикӣ = 1/2 мв2
Қонуни нигоҳдории энергияи механикӣ мегӯяд, ки энергияи механикии ибтидоӣ = энергияи механикии ниҳоӣ.
EM o = EM t
50 м = 1/2 мв 2
50 = 1/2 бар зидди 2
2 (50) = v 2
100 = v 2
v = 10 м/с
Ҷавоби дуруст C аст.
5. Блоки дорои массаи m кг аз баландии h метр аз сатҳи замин, чунон ки дар расм нишон дода шудааст, партофта мешавад. Таносуби энергияи потенсиалӣ (EP) ва энергияи кинетикӣ (EK) ҳангоми дар нуқтаи M буданаш….
А. 1: 3 
Б. 1: 2
C. 2: 1
D. 2: 5
E. 3: 7
Пембахасан
Энергияи потенсиалии ҷозиба дар нуқтаи M:
EP M = мг (0,3 соат)
Энергияи кинетикӣ дар нуқтаи M = камшавии энергияи потенсиали ҷозиба ба андозаи h-0,3h = 0,7 h
EK M = EP = мг (0,7 соат)
Таносуби энергияи потенсиалии ҷозиба ва энергияи кинетикӣ дар нуқтаи M чунин аст:
EP M : EK M
мг (0,3 соат): мг (0,7 соат)
0,3: 0,7
3: 7
Ҷавоби дуруст E аст.
6. Ба расми объекти A, ки аз нуқтаи P дар поён озодона меафтад, нигаред!
Агар EP Q ва EK Q мутаносибан энергияи потенсиалӣ ва энергияи кинетикӣ дар нуқтаи Q бошанд (g = 10 м/с² ) , пас EP Q : EK Q ин аст….
А. 16: 9
Б. 9: 16
C. 3: 2
D. 2: 3
E. 2: 1
Пембахасан
Энергияи потенсиалии ҷозиба дар нуқтаи Q:
EP Q = мгс = (м)(10)(1,8) = 18 м
Энергияи кинетикӣ дар нуқтаи Q = камшавии энергияи потенсиали ҷозиба ба андозаи 5-1,8 = 3,2 метр
EK Q = EP = mgh = m (10)(3,2) = 32 м
Таносуби энергияи потенсиалии ҷозиба ва энергияи кинетикӣ дар нуқтаи Q чунин аст:
EP Q : EK Q
18 м: 32 м
18: 32
9: 16
Манбаи савол:
Саволҳои имтиҳони миллии физика барои мактаби миёна/мактаби миёнаи касбӣ
