Mga halimbawang tanong tungkol sa Enerhiyang Mekanikal

6 na Halimbawa ng mga Tanong Tungkol sa Enerhiya Mekanikal

Teorama ng mekanikal na gawain-enerhiya

1. Bigyang-pansin ang larawan pag-aalis harangan ang sumusunod! Ipagpalagay na ang g = 10 m/s²Kung ang koepisyent ng kinetic friction sa pagitan ng bloke at ng sahig μk = 0,5, kung gayon ang halaga ng displacement (s) ng bagay ay ….

A. 5,00 m

B. 4,25 m

C. 3,00 m

D. 2,50 m

E. 2,00 m

Pagtalakay

Ay kilala :

Koepisyent ng kinetic friction (μk) = 0,5

Masa ng bloke (m) = 4 kg

Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s²

Bigat ng bloke (w) = mg = (4)(10) = 40 Newton

Kung ang bloke ay nasa patag na ibabaw, ang normal na puwersa (N) = bigat (w) = 40 Newtons.

Paunang bilis (v₁) = 5 m/s

Pangwakas na bilis (v₂) = 0 m/s

Nagtanong : pag-aalis ng bagay/mga bagay?

Sagot :

Ang teorama ng work-mechanical energy ay nagsasaad na ang trabaho (W) na ginagawa ng isang di-konserbatibong puwersa ay katumbas ng pagbabago sa mekanikal na enerhiya ng bagay o ng panghuling mekanikal na enerhiya (EM).₂) – panimulang mekanikal na enerhiya (EM)₁Ang kinetic friction ay isang puwersang hindi konserbatibo at ang tanging puwersang hindi konserbatibo na kumikilos sa bloke ay ang kinetic friction.

W= ΔEM

f_k s = EM₂ – EM₁

Trabahong ginagawa ng kinetic friction:

W = f_k s = (μk)(N)(s) = (0,5)(40)(s) = 20 segundo

Mga pagbabago sa mekanikal na enerhiya:

ΔEM = EM₂ – EM₁ = (EK + EP)₂ – (EK + EP)₁

Ang mga bagay ay gumagalaw sa patag na ibabaw at hindi nakakaranas ng mga pagbabago sa taas (Δh = 0) kaya walang pagbabago sa enerhiyang potensyal ng grabidad (ΔEP = EP₂ – EP₁ = 0). Kaya ang pagbabago sa enerhiyang mekanikal ay kinabibilangan lamang ng pagbabago sa enerhiyang kinetiko.

ΔEM = EK₂ – EK₁ = ½ mv₂² – ½ mv₁² = ½ m (v₂² - v₁²)

ΔEM = ½ (4)(0² - 5²) = (2)(25) = 50

Ang paglipat ng bloke ay:

W= ΔEM

20 segundo = 50

s = 50 / 20 = 2,5 metro

Ang tamang sagot ay D.

Batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya

2. Ang mga bagay A at B ay may parehong masa. Ang bagay A ay mahuhulog mula sa taas na h metro at ang bagay B ay mahuhulog mula sa 2 h metro. Kung ang A ay tatama sa lupa na may bilis na vm/s, ang bagay B ay tatama sa lupa na may kinetic energy na….

A. 2 mv²

B. mv²

C. 3/4 mv²

D. 1/2 mv²

E. 1/4 mv²

Pagtalakay

Ang huling bilis ng bagay B na malayang bumabagsak mula sa taas na 2 oras ay:

v² = 2 g (2 oras) = ​​4 gh

Ang kinetic energy ng bagay B ay:

EK_B = ½ mv² = ½ m (4 gh) = 2 mgh —– Ekwasyon 1

Ang panimulang mekanikal na enerhiya ng bagay B ay gravitational potential energy = mg h. Ang panghuling mekanikal na enerhiya ng bagay B ay kinetic energy = ½ mv².

Batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya :

mgh = ½ mv².

Dahil mgh = ½ mv² pagkatapos ay maaari nating palitan ang mgh sa equation 1 ng ½ mv².

Enerhiyang kinetiko ng bagay B = 2 mgh = 2(½ mv²) = mv²

Ang tamang sagot ay B.

3. Tingnan ang larawan sa ibaba! Isang bagay ang malayang nahuhulog mula sa taas na 20 m. Kung ang acceleration dahil sa grabidad ay 10 m/s, kung gayon ang bilis ng bagay kapag ito ay 15 m sa ibabaw ng lupa ay….

A. 2 m/s

B. 5 m/s

C. 10 m/s

D. 15 m/s

E. 20 m/s

Pagtalakay

Pangwakas na enerhiyang mekanikal = paunang enerhiyang mekanikal

Ang kinetic energy ng bagay sa punto 2 = pagbawas sa gravitational potential energy ng 5 metro

½ mv² = mgh

½ v² = (10)(20-15)

½ v² = (10)(5)

½ v² = 50

v² = (2)(50)

v² = 100

v = 10 m / s

Ang tamang sagot ay C.

4. Isang bloke ang nakahawak sa tuktok ng isang inclined plane gaya ng ipinapakita sa larawan. Kapag binitawan, ang bloke ay dumudulas nang walang friction sa kahabaan ng incline. Ang bilis ng bloke kapag naabot nito ang ilalim ng incline ay…

A. 6 ms^-1

B. 8 ms^-1

C. 10 ms^-1

D. 12 ms^-1

E. 16 ms^-1

Pagtalakay

Paunang mekanikal na enerhiya = potensyal na enerhiya ng grabidad = mgh = m (10)(5) = 50 m

Pangwakas na mekanikal na enerhiya = kinetikong enerhiya = 1/2 mv²

Ang batas ng konserbasyon ng enerhiyang mekanikal ay nagsasaad na ang panimulang enerhiyang mekanikal = panghuling enerhiyang mekanikal.

EM_o = EM_t

50 m = 1/2 mv²

50 = 1/2 v²

2 (50) = v²

100 = v²

v = 10 m / s

Ang tamang sagot ay C.

5. Isang bloke na may masa na m kg ang pinakawalan mula sa taas na h metro sa ibabaw ng lupa gaya ng ipinapakita sa larawan. Ang ratio ng potential energy (EP) at kinetic energy (EK) kapag ito ay nasa puntong M ay….

A. 1 : 3

B. 1 : 2

C. 2 : 1

D. 2 : 5

E. 3:7

Pagtalakay

Enerhiya ng potensyal na grabidad sa puntong M:

EP_M = mg (0,3 oras)

Enerhiyang kinetiko sa puntong M = pagbawas sa enerhiyang potensyal ng grabidad ng h-0,3h = 0,7 h

EK_M = EP = mg (0,7 oras)

Ang ratio ng gravitational potential energy at kinetic energy sa puntong M ay:

EP_M : EK_M

mg (0,3 oras) : mg (0,7 oras)

0,3: 0,7

3: 7

Ang tamang sagot ay E.

6. Tingnan ang larawan ng bagay A na malayang nahuhulog mula sa punto P sa ibaba!

Kung EP_Q at EK_Q ang bawat isa ay ang potensyal na enerhiya at kinetikong enerhiya sa puntong Q (g = 10 m/s²), pagkatapos ay EP_Q : EK_Q ay….

A. 16 : 9

B. 9 : 16

C. 3 : 2

D. 2 : 3

E. 2:1

Pagtalakay

Enerhiya ng potensyal na grabidad sa puntong Q:

EP_Q = mgh = (m)(10)(1,8) = 18 m

Enerhiyang kinetiko sa puntong Q = pagbawas sa enerhiyang potensyal ng grabidad ng 5-1,8 = 3,2 metro

EK_Q = EP = mgh = m (10)(3,2) = 32 m

Ang ratio ng gravitational potential energy at kinetic energy sa puntong Q ay:

EP_Q : EK_Q

18 metro: 32 metro

18: 32

9: 16

Pinagmulan ng tanong:

Mga Tanong sa Pisika para sa Pambansang Pagsusulit para sa Senior High School/Bokasyonal na High School