การประยุกต์ใช้หลักการอนุรักษ์พลังงานกลสำหรับการเคลื่อนที่บนพื้นผิวโค้ง – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

1. วัตถุมวล 1 กิโลกรัม เลื่อนลงมาบนพื้นผิวโค้งเรียบ จงหาพลังงานจลน์และความเร็วของวัตถุที่จุดต่ำสุดของพื้นผิวโดยความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคือ10 m/ ^s²

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 1 กก.

การเปลี่ยนแปลงความสูง (h) = 5 เมตร

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/ ^s²

ต้องการทราบ: พลังงานจลน์ (KE) และความเร็วของวัตถุ

วิธีการแก้ปัญหา:

(ก) พลังงานจลน์

พลังงานกลเริ่มต้น= พลังงานศักย์โน้มถ่วง

ME _o = PE = mgh = (1)(10)(5) = 50 จูล

พลังงานกลสุดท้าย = พลังงานจลน์

ME _t = KE = ½ mv _t ²

หลักการอนุรักษ์พลังงานกลกล่าวว่า พลังงานกลเริ่มต้นเท่ากับพลังงานกลสุดท้าย:

ME _o = ME _t

พลังงานศักย์ = พลังงานจลน์

50 = KE

พลังงานจลน์ (KE) = 50 จูล

(ข) ความเร็วของบล็อก

หลักการอนุรักษ์พลังงานกล:

พลังงานกลเริ่มต้น (ME _o ) = พลังงานกลสุดท้าย (ME _t )

พลังงานศักย์โน้มถ่วง (PE) = พลังงานจลน์ (KE)

50 = ½ มิลลิโวลต์²

2(50) / m = v ²

100 / 1 = v ²

100 = v ²

วี = √100

v = 10 ม./วินาที

2. วัตถุมวล 2 กิโลกรัม เลื่อนลงโดยไม่มีแรงเสียดทาน พลังงานจลน์และความเร็วของวัตถุที่ความสูง 2 เมตรเหนือพื้นดินเป็นเท่าใด ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคือ 10 m/ ^s²

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 2 กก.

การเปลี่ยนแปลงความสูง (h) = 10 – 2 = 8 เมตร

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/ ^s²

ต้องการทราบพลังงานจลน์ (KE) และความเร็ว (v) ที่ความสูง 2 เมตรเหนือพื้นดิน

วิธีการแก้ปัญหา:

(ก) พลังงานจลน์ที่ระดับความสูง 2 เมตรเหนือพื้นดิน

พลังงานกลเริ่มต้น = พลังงานศักย์โน้มถ่วง

ME _o = PE = mgh = (2)(10)(8) = 160 จูล

พลังงานกลสุดท้าย = พลังงานจลน์

ME _t = KE = ½ mv _t ²

หลักการอนุรักษ์พลังงานกลกล่าวว่า พลังงานกลเริ่มต้นเท่ากับพลังงานกลสุดท้าย:

ME _o = ME _t

พลังงานศักย์ = พลังงานจลน์

160 = KE

พลังงานจลน์ (KE) ที่ความสูง 2 เมตรเหนือพื้นดินมีค่าเท่ากับ 160 จูล

(b) ความเร็วของวัตถุที่พื้นผิวต่ำสุด

หลักการอนุรักษ์พลังงานกล:

พลังงานกลเริ่มต้น (ME _o ) = พลังงานกลสุดท้าย (EM _t )

พลังงานศักย์โน้มถ่วง (PE) = พลังงานจลน์ (KE)

160 = ½ มิลลิโวลต์²

160 = ½ (2) v ²

160 = v ²

v = √160 = √(16)(10) = 4√10 m/s

แพ็คเกจ wpdm_id='1167'

1. งานที่ทำโดยใช้กำลัง ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา
2. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับงานและพลังงานจลน์
3. หลักการงาน-พลังงานเชิงกล ปัญหา และวิธีแก้ปัญหา
4. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับพลังงานศักย์โน้มถ่วง
5. ปัญหาและวิธีแก้ปัญหาเกี่ยวกับพลังงานศักยภาพของสปริงยืดหยุ่น
6. ปัญหาและแนวทางแก้ไขด้านพลังงาน
7. การประยุกต์ใช้หลักการอนุรักษ์พลังงานกลสำหรับการเคลื่อนที่แบบตกอิสระ
8. การประยุกต์ใช้หลักการอนุรักษ์พลังงานกลสำหรับการเคลื่อนที่ขึ้นและลงในการเคลื่อนที่แบบตกอิสระ
9. การประยุกต์ใช้หลักการอนุรักษ์พลังงานกลสำหรับการเคลื่อนที่บนพื้นผิวโค้ง
10. การประยุกต์ใช้หลักการอนุรักษ์พลังงานกลสำหรับการเคลื่อนที่บนระนาบเอียง
11. การประยุกต์ใช้หลักการอนุรักษ์พลังงานกลสำหรับการเคลื่อนที่แบบโปรเจคไทล์