Мисоли энергияи потенсиалии эластикии пружинаҳо

5 Намунаҳои саволҳо дар бораи энергияи потенсиалии эластикии пружинаҳо

1. Ба пружинаи 2 кг бор дода шудааст ва онро ба таври амудӣ дар поя овезон мекунанд. Агар пружинаи 4 см дароз шавад, пас тағйирот дар энергияи потенсиалӣ Қувваи чандирии пружинӣ… g = 10 м/с аст.²
Пембахасан
Рӯшан аст :
Массаи бор (м) = 2 кг
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Вазни бор (w) = мг = (2)(10) = 20 Нютон
Афзоиши дарозии пружинӣ (x) = 4 см = 0,04 метр
Пурсида шуд Энергияи потенсиалии эластикии пружинӣ
Ҷавоб :
Формула Қонуни Гук аст, ки дар он F = қувва, k = доимии пружин ва x = афзоиши дарозии пружин аст. Агар ба ин масъала мутобиқ карда шавад, пас формулаи қонуни Гук ба w = kx иваз карда мешавад, ки дар он w = ҷозибаБарои ҳисоб кардани доимии пружинӣ, формулаи қонуни Гукро ба k = w / x иваз кунед. Пас, доимии пружинӣ k = w / x = 20 / 0,04 = 500 Нютон/метр аст.
Тағйирёбии энергияи потенсиалии эластикии пружинӣ чунин аст:
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,04)² = (250)(0,0016) = 0,4 Ҷоул

Тағйирёбии энергияи потенсиалии эластикии пружинаро инчунин бо истифода аз як формула ҳисоб кардан мумкин аст:
EP = ½ kx² = ½ (п / х) х² = ½ wx = ½ мгx
Тавсиф: w = қувваи вазни бор, m = массаи бор, x = тағирёбии дарозии пружин.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 Ҷоул.

2. Барои кашидани пружинаро ба андозаи 10 см, қувваи 50 Н лозим аст. Энергияи потенсиалии эластикӣ, ки барои кашидани пружинаро ба андозаи 12 см лозим аст, ин аст…
Пембахасан
Рӯшан аст :
Афзоиши дарозии пружинӣ (x) = 10 см = 0,1 метр
Қувва (F) = 50 Нютон
Пурсида шуд : энергияи потенсиалии эластикии пружинаро барои дароз кардани пружин то 12 см ё 0,12 метр истифода мебарад.
Ҷавоб :
Константаи баҳорӣ чунин аст:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 Нютон/метр
Пружинаи истифодашуда якхела аст, аз ин рӯ, доимии пружинаи дар ҳисобкунии қаблӣ ба даст овардашуда барои ҳисоб кардани энергияи потенсиалии чандирии пружин барои дароз кардани пружин ба 0,12 метр истифода мешавад.
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,12)² = (250)(0,0144) = 3,6 Ҷоул.

3. Графики зер робитаи байни қувва (F) ва афзоиши дарозии пружинаро (x) нишон медиҳад. Агар пружин ба андозаи 10 см таҳриф шавад, пас энергияи потенсиалии эластикии пружин...

Пембахасан
Рӯшан аст :
Қувва (F) = 5 Нютон
Афзоиши дарозии пружинӣ (x) = 2 см = 0,02 метр
Пурсида шуд : энергияи потенсиалии пружинӣ, агар пружинӣ ба андозаи 10 см ё 0,1 метр таҳриф шавад.
Ҷавоб :
Доимии пружинӣ:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 Нютон/метр
Энергияи потенсиалии пружинӣ дар сурати таҳрифи пружинӣ ба андозаи 0,1 метр:
EP = ½ kx² = ½ (250)(0,1)² = (125)(0,01) = 1,25 Ҷоул.

Энергияи потенсиалии эластикӣ
4. Ба пружинаи 2 кг бор дода мешавад, чунон ки дар расми зерин нишон дода шудааст. Агар дарозии пружинаи 5 см зиёд шавад ва шитоб аз сабаби ҷозиба замин 10 мс^-2, пас энергияи потенсиалии эластикии пружинӣ... аст.
А. 4,0 Ҷ
Б. 3,0 Ҷ
C. 2,5 J
D. 1,0 J
E. 0,5 J
Пембахасан
Рӯшан аст :
Афзоиши дарозӣ (Δx) = 5 см = 0,05 метр
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Массаи бор (м) = 2 кг
Вазни бор (w) = мг = (2)(10) = 20 Нютон
Пурсида шуд Энергияи потенсиалии резина?
Ҷавоб :
Аввалан, доимии эластикии пружинаро бо истифода аз формулаи қонуни Гук ҳисоб кунед:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 Н/м
Энергияи потенсиалии эластикии пружинӣ чунин аст:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,05)² = (200)(0,0025)
EP = 0,5 Ҷоул
Ҷавоби дуруст E аст.

5. Барои кашидани пружинаи 5 см қувваи 20 Н лозим аст. Энергияи потенсиалии пружинаи 10 см дарозшуда…
А. 2 Ҷоул
Б. 4 Ҷоул
C. 20 Ҷоул
D. 50 Ҷоул
E. 100 Ҷоул
Пембахасан
Рӯшан аст :
Афзоиши дарозӣ (Δx) = 5 см = 0,05 метр
Қувва (F) = 20 Нютон
Пурсида шуд : EP-и пружинӣ, вақте ки пружинӣ 10 см дароз мешавад?
Ҷавоб :
Доимии пружинӣ:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 Н/м
Энергияи потенсиалии пружинӣ ҳангоми Δx = 10 см = 0,1 метр:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)
EP = 2 Ҷоул
Ҷавоби дуруст А аст.