Энергияи потенсиалии пружинаи эластикӣ - мушкилот ва роҳҳои ҳал

1. Массаи 2 кг ба пружинӣ пайваст карда шудааст. Агар дарозии пружинӣ 4 см бошад, энергияи потенсиалии пружинаи чандирро муайян кунед . Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба 10 м/с² ^аст.

Маълум:

Вазн (м) = 2 кг

Шитоб аз ҳисоби қувваи ҷозиба (g) = 10 м/ ^с2

Вазн (w) = мг = (2)(10) = 20 N

Дарозшавӣ (x) = 4 см = 0.04 м

Маводи зарурӣ: Энергияи потенсиалии пружинаи эластикӣ

Ҳал:

Формулаи қонуни Гук :

F = kx

F = қувва, k = доимии пружин, x = тағйирёбии дарозии пружин

Доимии пружинӣ:

k = w / x = 20 / 0.04 = 500 Н/м

Энергияи потенсиалии пружинаи эластикӣ:

PE = ½ kx ² = ½ (500)(0.04) ² = (250)(0.0016) = 0.4 Ҷоул

Ҳалли алтернативӣ:

PE = ½ kx ² = ½ (w / x) x ² = ½ wx = ½ мгx

w = вазн, m = масса, x = тағйирёбии дарозии пружин

PE = ½ (2) (10) (0.04) = (10) (0.04) = 0.4 Ҷоул.

2. Дарозшавии пружинаи бо қувваи F = 50 Н кашидашуда 10 см аст. Агар дарозшавии пружинаи 12 см бошад, энергияи потенсиалии пружинаи чандир чанд аст?

Маълум:

Дарозшавӣ (x) = 10 см = 0.1 м

Қувва (F) = 50 Н

Мавзӯи дилхоҳ : Энергияи потенсиалии пружинаи эластикӣ

Ҳал:

Доимии пружинӣ:

k = F / x = 50 / 0.1 = 500 Н/м

Энергияи потенсиалии пружинаи эластикӣ дар сурати дарозии пружинаи эластикӣ 12 см:

PE = ½ kx ² = ½ (500) (0.12) ² = (250) (0.0144) = 3.6 Ҷоул.

3. Графики F vs x, ки дар расми зер нишон дода шудааст. Агар дарозии пружин 10 см бошад, энергияи потенсиалии пружинаи чандир чанд аст?

Маълум:

Қувва (F) = 5 Н

Дарозшавии пружинаи (x) = 2 см = 0.02 м

Дархост: Энергияи потенсиалии пружинаи чандир дар сурати дарозии пружинаи 0.1 м.

Ҳал:

Доимии пружинӣ:

k = F / x = 5 / 0.02 = 250 Н/м

Энергияи потенсиалии пружинаи чандир дар сурати дарозии пружинаи чандир 0.1 м:

PE = ½ kx ² = ½ (250) (0.1) ² = (125) (0.01) = 1.25 Ҷоул.

4. Варзишгар ба асбоби пружинӣ бо вазни 500 Н ҷаҳида медарояд, пружинӣ 4 см кӯтоҳ мешавад. Миқдори энергияи потенсиалиро барои маҷбур кардани варзишгар муайян кунед.

А. 20 Ҷоул

Б. 10 Ҷоул

C. 5 Ҷоул

D. 2 Ҷоул

Маълум:

Қувва (F) = 500 Н

Тағйирёбии дарозии пружинӣ (Δx) = 4 см = 0.04 м

Дархост: Энергияи потенсиалии баҳор

Ҳал:

Бо истифода аз муодилаи қонуни Гук, доимии эластикии пружинаро ҳисоб кунед:

k = F / Δx = 500 Н / 0.04 м = 12500 Н/м

Энергияи потенсиалии эластикии пружинаҳо:

PE = ½ k Δx ² = ½ (12500)(0.04) ² = (6250)(0.0016)

PE = 10 Ҷоул

Ҷавоби дуруст Б аст.

5. Пружинаи овезон бо массаи 500 грамм, дарозии он 5 см зиёд мешавад. Доимии он ва энергияи потенсиалии онро муайян кунед .

Маълум:

Массаи ашё (м) = 500 грамм = (500/1000) кг = 5/10 кг = 0.5 кг

Шитоб (g) = 10 м/ ^с2

Вазни ашё (w) = мг = (0.5 кг)(10 м/с² ⁾ = 5 кг м/с² ⁼ 5 Нютон

Тағйирёбии дарозии пружинӣ (Δx) = 5 см = 0.05 м

Даркор аст: доимии пружинӣ (k) ва энергияи потенсиалӣ (PE)

Ҳал:

Аввалан, доимии пружинаро бо истифода аз муодилаи қонуни Гук ҳисоб кунед:

k = w / Δx = 5 N / 0.05 м = 100 Н/м

Эластикии потенсиалии пружинӣ:

PE = ½ k Δx ² = ½ (100)(0.05) ² = (50)(0.0025)

PE = 0.125 Ҷоул

[wpdm_package id='1179′]

1. Коре, ки бо қувва анҷом дода мешавад, масъалаҳо ва роҳҳои ҳалли он
2. Мушкилот ва роҳҳои ҳалли энергияи кинетикии корӣ
3. Масъалаҳо ва роҳҳои ҳалли принсипи энергияи механикии корӣ
4. Мушкилоти энергияи потенсиали гравитатсия ва роҳҳои ҳалли онҳо
5. Энергияи потенсиалии пружинаи эластикӣ масъалаҳо ва роҳҳои ҳалли онҳо
6. Мушкилоти барқ ​​ва роҳҳои ҳалли онҳо
7. Татбиқи қонуни нигоҳдории энергияи механикӣ барои ҳаракати афтиши озод
8. Татбиқи қонуни нигоҳдории энергияи механикӣ барои ҳаракати боло ва поён ҳангоми афтиши озод
9. Татбиқи нигоҳдории энергияи механикӣ барои ҳаракат дар сатҳҳои каҷ
10. Татбиқи қонуни нигоҳдории энергияи механикӣ барои ҳаракат дар сатҳи моил
11. Татбиқи қонуни нигоҳдории энергияи механикӣ барои ҳаракати тир