การประยุกต์ใช้หลักการอนุรักษ์พลังงานกลสำหรับการเคลื่อนที่แบบตกอิสระ - ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

1. วัตถุมวล 1 กิโลกรัม ตกลงมาอย่างอิสระจากหยุดนิ่ง จากความสูง 80 เมตรความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคือ10 เมตร/วินาที^²พลังงานจลน์เมื่อวัตถุตกถึงพื้นคือเท่าใด

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 1 กก.

ความสูง(h) = 80 เมตร

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง(g) = 10 m/ ^s²

ต้องการคำนวณ:พลังงานจลน์เมื่อวัตถุตกกระทบพื้น

วิธีการแก้ปัญหา:

พลังงานกลเริ่มต้น(ME _o) = พลังงานศักย์โน้มถ่วง (PE)

M E _o= P E = mgh = (1)(10)(80) = 800 จูล

พลังงานกลสุดท้าย(M E _t) = พลังงานจลน์(K E )

หลักการอนุรักษ์พลังงานกล :

M E _o= M E _t

พีอี= เคอี

800 = เคอี

พลังงานจลน์สุดท้ายคือ800 จูล

[irp]

2. วัตถุมวล 4 กิโลกรัมตกลงมาอย่างอิสระจากหยุดนิ่ง จากความสูง 10 เมตร ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคือ10 ms⁻² ^จงหาพลังงานจลน์และความเร็วที่ระดับ 5 เมตรเหนือพื้นดิน

เป็นที่รู้จัก :

การเปลี่ยนแปลงความสูง(h) = 10 – 5 = 5 เมตร/วินาที

มวล (ม.) = 4 กก.

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง(g) = 10 m/ ^s²

ต้องการทราบ: พลังงานจลน์ที่ความสูง 5 เมตรเหนือพื้นดิน และความเร็วที่ความสูง 5 เมตรเหนือพื้นดิน

วิธีการแก้ปัญหา:

(ก) พลังงานจลน์ที่ระดับความสูง 5 เมตรเหนือพื้นดิน

พลังงานกลเริ่มต้น(M E _o) = พลังงานศักย์โน้มถ่วง(P E )

M E _o= P E = mgh = (4)(10)(5) = 200 จูล

พลังงานกลสุดท้าย(EM _t) = พลังงานจลน์(EK)

M E _t= K E

หลักการอนุรักษ์พลังงานกลกล่าวว่า พลังงานกลเริ่มต้นเท่ากับพลังงานกลสุดท้าย

M E _o= M E _t

200 = เคอี

พลังงานจลน์ที่ความสูง 5 เมตรเหนือพื้นดินมีค่า 200 จูล

(ข) ความเร็วที่ระดับ5 เมตรเหนือพื้นดิน

พลังงานกลเริ่มต้น(M E _o) = พลังงานกลสุดท้าย(M E _t)

พีอี= เคอี

200 = ½ มิลลิโวลต์²

2(200) / 4 = v ²

100 = v ²

วี = √100

v = 10 ม./วินาที

ความเร็วของวัตถุที่ความสูง 5 เมตรเหนือพื้นดินคือ 10 เมตร/วินาที

[irp]

3. มะม่วงลูกหนึ่งตกลงมาอย่างอิสระจากหยุดนิ่ง จากความสูง 2 เมตร ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคือ10 ms⁻² ^จงหาความเร็วของมะม่วงขณะกระทบพื้น

เป็นที่รู้จัก :

ความสูง(h) = 2 เมตร

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง(g) = 10 m/ ^s²

ต้องการทราบ:ความเร็วของมะม่วงขณะตกกระทบพื้น

วิธีการแก้ปัญหา:

พลังงานกลเริ่มต้น(M E _o) = พลังงานศักย์โน้มถ่วง(P E )

M E = P E = mgh = m (10)(2) = 20 m

พลังงานกลสุดท้าย(M E _t) = พลังงานจลน์(K E )

M E _t= K E = ½ mv ²

M E _o= M E _t

20 ม. = ½ ม. ²

20 = ½ v ²

2(20) = v ²

40 = v ²

v = √40 = √(4)(10) = 2√10 m/ s

แพ็คเกจ wpdm_id='1166'

การประยุกต์ใช้หลักการอนุรักษ์พลังงานกลสำหรับการเคลื่อนที่แบบตกอิสระ – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

แสดงความคิดเห็น ยกเลิกการตอบ