การประยุกต์ใช้หลักการอนุรักษ์พลังงานกลกับการเคลื่อนที่ของวัตถุที่ถูกยิง – ปัญหาและวิธีแก้ปัญหา

1. ลูกฟุตบอลถูกเตะออกจากพื้นด้วยมุม θ = 30 ^องศาโดยมีความเร็วเริ่มต้น 10 ม./วินาทีมวล ของลูกบอล เท่ากับ 0.1 กก. ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเท่ากับ 10 ม./วินาที^²จงหา (ก) พลังงานศักย์โน้มถ่วงณ จุดสูงสุด (ข) จุดสูงสุดหรือความสูงสูงสุด

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 0.1 กก.

ความเร็วเริ่มต้น (v _o ) = 10 ม./วินาที

มุม = 30 ^องศา

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/ ^s²

วิธีการแก้ปัญหา:

(ก) พลังงานศักย์โน้มถ่วง

คำนวณหาองค์ประกอบแนวนอน ( _vox ) และองค์ประกอบแนวตั้ง (voy ₎ ของความเร็วเริ่มต้น

v_ox = v_o เกวียน θ = (10)(cos 30^o) = (10)(0.5√3) = 5√3 ม./วินาที

v _oy = v _o sin θ = (10)(sin 30 ^o ) = (10)( 0.5) = 5 เมตร/วินาที

พลังงานกลเริ่มต้น

พลังงานกลเริ่มต้น(ME _o ) = พลังงานจลน์ (KE)

ME _o = KE = ½ mv _o ² = ½ (0.1)(10) ² = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 จูล

พลังงานกลสุดท้าย

พลังงานจลน์ ณ จุดสูงสุด :

KE = ½ mv _ox ² = ½ (0.1)(5√3) ² = ½ (0.1)((25)(3)) = ½ (0.1)(75) = 3.75 จูล

หลักการอนุรักษ์พลังงานกล

พลังงานกลเริ่มต้น (ME _o ) = พลังงานกลสุดท้าย (ME _t )

พลังงานจลน์ = พลังงานศักย์ + พลังงานจลน์

5 = EP + 3.75

พลังงานศักย์ = 5 – 3.75 = 1.25 จูล

พลังงานศักย์โน้มถ่วง ณ จุดสูงสุดมีค่า 1.25 จูล

(ข) จุดสูงสุดหรือความสูงสูงสุด

PE = mgh

1.25 = (0.1)(10) h

1.25 = h

ความสูงสูงสุดคือ 1.25 เมตร

2. ลูกบอลมวล 0.1 กิโลกรัม ถูกยิงออกไปในแนวนอนด้วยความเร็วเริ่มต้น v₀ ₌ 10 เมตร/วินาที จากอาคารสูง 10 เมตรความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงคือ 10 เมตร/วินาที^²จงหาพลังงานจลน์ของลูกบอลเมื่อมันตกถึงพื้น

เป็นที่รู้จัก :

มวล (ม.) = 0.1 กก.

ความเร็วเริ่มต้น (v _o ) = 10 ม./วินาที

ความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วง (g) = 10 m/ ^s²

การเปลี่ยนแปลงความสูง (h) = 10 – 2 = 8 เมตร

ต้องการทราบ:พลังงานจลน์ที่ระดับความสูง 2 เมตรเหนือพื้นดิน

วิธีการแก้ปัญหา:

พลังงานศักย์โน้มถ่วง (PE) = mgh = (0.1)(10)(10) = 10 จูล

พลังงานจลน์เริ่มต้น (KE) = ½ mv _o ² = ½ (0.1)(10) ² = ½ (0.1)(100) = ½ (10) = 5 จูล

พลังงานจลน์สุดท้าย = พลังงานศักย์โน้มถ่วงเริ่มต้น + พลังงานจลน์เริ่มต้น = 10 + 5 = 15 จูล

แพ็คเกจ wpdm_id='1173'

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