Намунаҳои саволҳо дар бораи кор ва энергияи потенсиали ҷозиба

4 Мисолҳои кор ва энергияи потенсиали ҷозиба

1. Benda bermassa 1 kg jatuh bebas dari ketinggian 10 meter hingga mencapai permukaan tanah. Tentukan :
(а) Коре, ки қувваи ҷозиба ба объект анҷом медиҳад
(б) Тағйирот энергияи потенсиалӣ ҷозиба
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Пембахасан
Рӯшан аст :
Массаи ашё (м) = 1 кг
Баландӣ (соат) = 10 метр
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Ҷавоб:
(а) Коре, ки аз ҷониби қувваи ҷозиба анҷом дода мешавад
Вақте ки объект озодона меафтад, самти ҳаракати он ба поён ва самти қувваи ҷозибаи он (вазни он) низ ба поён аст. Азбаски онҳо дар як самт қарор доранд, қувваҳои ҷозиба бо ҳам мувофиқат мекунанд ё кунҷи 0-ро ташкил медиҳанд.^o бо самти ҳаракати объект. Cos 0 = 1 ва ҳар як ададе, ки ба 1 зарб карда мешавад, бо он адад якхела аст, аз ин рӯ cos 0-ро дар формулаи корӣ дохил кардан лозим нест.
Формулаи кор W = Fs аст, ки дар он W = кор, F = қувва ва s = ҷойивазкунӣ. Агар ба ин масъала мутобиқ карда шавад, формулаи кор ба W = wh = mgh тағйир меёбад, ки дар он W = кор, w = ҷозиба, h = тағирёбии баландии объект, m = массаи объект, g = шитоб аз сабаби ҷозиба.
Пас, кори аз ҷониби қувваи ҷозиба анҷомдодашуда чунин аст:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Ҷоул

(Б) Тағйирёбии энергияи потенсиалии ҷозиба
Дар баландии 10 метр аз сатҳи замин, энергияи потенсиалии ҷозибаи объект 100 Ҷоул аст. Ҳангоми ба поён ҳаракат кардан, баландии объект кам мешавад ва бо ин васила энергияи потенсиалии ҷозибаи он кам мешавад. Вақте ки он ба сатҳи замин, ки дар он баландии объект сифр аст, мерасад, энергияи потенсиалии ҷозибаи он сифр аст. Аз ин рӯ, энергияи потенсиалии ҷозибаи объект 100 Ҷоул кам мешавад.

2. Ҷисме, ки вазни он 10 Нютон аст, дар ҳамвории ҳамвор бо кунҷи майли 30° қарор дорад.^oДарозии гипотенуза 2 метр аст. Коре, ки қувваи ҷозиба ба объект ҳангоми лағжиш дар баробари гипотенуза анҷом медиҳад, ин аст...
Пембахасан
Рӯшан аст :
Қувваи ҷозиба (w) = 10 Нютон
w_x = w sin тит = (10)(гуноҳи 30)^o) = (10)(0,5) = 5 Нютон
Дарозии гипотенуза (ҳо) = 2 метр
Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/с²
Пурсида шуд : коре, ки аз ҷониби қувваи ҷозиба анҷом дода мешавад
Ҷавоб :
Ин мушкилотро бо истифода аз ду роҳ ҳал кардан мумкин аст.
Роҳи аввал :
Формулаи кор W = F s аст. Агар ба ин масъала мутобиқ карда шавад, формулаи кор ба W = w тағйир меёбад._x s. Пас, кори аз ҷониби қувваи ҷозиба анҷомдодашуда W = w аст._x s = (5)(2) = 10 Ҷоул.
Роҳи дуюм :
Коре, ки қувваи консервативӣ, ба монанди қувваи ҷозиба, анҷом медиҳад, аз масири тайкардаи объект вобаста нест, балки аз тағйири баландии он вобаста аст. Аз ин рӯ, барои ҳисоб кардани кори анҷомдодашуда аз ҷониби қувваи ҷозиба, аввал баландии объектро ҳисоб кунед.
Гуноҳ 30^o = тарафи амудӣ / гипотенуза
0,5 = тарафи амудӣ / 2
Тарафи амудӣ = (0,5)(2)
Тарафи амудӣ = 1 метр
Баландии объект 1 метр аст.
Коре, ки қувваи ҷозиба ҳангоми ҳаракати объект ба поён анҷом медиҳад, W = wh = (10)(1) = 10 Ҷоул аст.

3. Барои бардоштани ашёи массааш 50 кг 5000 Ҷоул энергия сарф мешавад. Объект ба баландии… g = 10 м/с боло меравад.²
А. 5 м
Б. 10 м
Баландӣ 12 м
D. 15 м
Шарқӣ 20 м
Муҳокима:
Рӯшан аст :
Қувваи ҷозибаи EP = 5000 Ҷоул, м = 50 кг, г = 10 м/с².
Пурсида шуд :
ҳ?
Ҷавоб :
EP = мг
5000 = (50)(10)(соат)
5000 = 500 соат
h = 5000 / 500 = 10 метр
Ҷавоби дуруст Б аст.

4. Ҷисме, ки массааш 2 кг аст, 5 метр аз замин болотар аст. Шитоб аз ҳисоби ҷозиба = 10 м/с²Кӯшиши лозима барои бардоштани ашё ба баландии 15 метр аз сатҳи Замин ин аст...
А. 100 Ҷоул
Б. 200 Ҷоул
C. 300 Ҷоул
D. 400 Ҷоул
E. 500 Ҷоул
Муҳокима:
Рӯшан аст :
м = 2 кг, соат₁ = 5 метр, соат₂ = 15 метр, g = 10 м/с²
Пурсида шуд :
В?
Ҷавоб :
Кор (W) = тағйирёбии энергияи потенсиалии ҷозиба (EP)₂ – EP₁).
W = EP₂ – EP₁
W = мг₂ – мг₁
W = мг (соат)₂ – ҳ₁)
W = (2)(10)(15-5) = (2)(10)(10) = 200 Ҷоул.
Ҷавоби дуруст Б аст.