5 halimbawa ng mga tanong tungkol sa elastic potential energy ng mga spring
1. Ang isang spring ay binibigyan ng karga na 2 kg at isinasabit nang patayo sa isang patungan. Kung ang spring ay humaba ng 4 cm, kung gayon ang pagbabago sa potensyal na enerhiya Ang puwersang elastiko ng spring ay… g = 10 m/s2
Pagtalakay
Ay kilala :
Mass ng karga (m) = 2 kg
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s2
Timbang ng karga (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Pagtaas ng haba ng spring (x) = 4 cm = 0,04 metro
Nagtanong : Elastikong potensyal na enerhiya ng spring
Sagot :
Pormula Batas ni Hooke ay F = kx, kung saan ang F = puwersa, k = spring constant at x = pagtaas sa haba ng spring. Kung iaakma sa problemang ito, ang pormula ng batas ni Hooke ay babaguhin sa w = kx, kung saan ang w = grabidadPara kalkulahin ang spring constant, baguhin ang pormula ng batas ni Hooke sa k = w / x. Kaya ang spring constant ay k = w / x = 20 / 0,04 = 500 Newton/meter.
Ang pagbabago sa elastic potential energy ng spring ay:
EP = ½ kx2 = ½ (500)(0,04)2 = (250)(0,0016) = 0,4 Joule
Ang pagbabago sa elastic potential energy ng isang spring ay maaari ding kalkulahin gamit ang isang formula:
EP = ½ kx2 = ½ (lapad / x) x2 = ½ wx = ½ mgx
Paglalarawan: w = bigat, puwersa ng karga, m = masa ng karga, x = pagbabago sa haba ng spring.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 Joules.
2. Upang mabatak ang isang spring ng 10 cm, kinakailangan ang puwersang 50 N. Ang elastic potential energy na kinakailangan upang mabatak ang spring ng 12 cm ay…
Pagtalakay
Ay kilala :
Pagtaas ng haba ng spring (x) = 10 cm = 0,1 metro
Puwersa (F) = 50 Newton
Nagtanong : elastikong potensyal na enerhiya ng spring upang mabatak ang spring hanggang 12 cm o 0,12 metro.
Sagot :
Ang konstante ng tagsibol ay:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 Newton/metro
Ang spring na ginamit ay pareho, samakatuwid ang spring constant na nakuha sa nakaraang kalkulasyon ay ginagamit upang kalkulahin ang elastic potential energy ng spring upang mabatak ang spring ng 0,12 metro.
EP = ½ kx2 = ½ (500)(0,12)2 = (250)(0,0144) = 3,6 Joule.
3. Ang graph sa ibaba ay nagpapakita ng ugnayan sa pagitan ng puwersa (F) at ng pagtaas ng haba ng spring (x). Kung ang spring ay nabaluktot ng 10 cm, ang elastic potential energy ng spring ay…
Pagtalakay
Ay kilala :
Puwersa (F) = 5 Newton
Pagtaas ng haba ng spring (x) = 2 cm = 0,02 metro
Nagtanong : potensyal na enerhiya ng spring kung ang spring ay nabaluktot ng 10 cm o 0,1 metro.
Sagot :
Panandalian ng tagsibol:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 Newton/metro
Ang potensyal na enerhiya ng spring kung ang spring ay nabaluktot ng 0,1 metro:
EP = ½ kx2 = ½ (250)(0,1)2 = (125)(0,01) = 1,25 Joule.
Elastikong Potensyal na Enerhiya
4. Ang isang spring ay binibigyan ng karga na 2 kg gaya ng ipinapakita sa sumusunod na pigura. Kung ang spring ay makakaranas ng pagtaas ng haba ng 5 cm at akselerasyon dahil sa grabidad mundo 10 ms-2, kung gayon ang elastic potential energy ng spring ay...
A. 4,0 J
B. 3,0 J
C. 2,5 J
D. 1,0 J
E. 0,5 J
Pagtalakay
Ay kilala :
Pagtaas ng haba (Δx) = 5 cm = 0,05 metro
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s2
Mass ng karga (m) = 2 kg
Timbang ng karga (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Nagtanong Potensyal na enerhiya ng goma?
Sagot :
Una, kalkulahin ang elastic constant ng spring gamit ang pormula ng batas ni Hooke:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Ang elastic potential energy ng spring ay:
EP = ½ k Δx2 = ½ (400)(0,05)2 = (200)(0,0025)
EP = 0,5 Joule
Ang tamang sagot ay E.
5. Upang maunat ang isang spring ng 5 cm, kinakailangan ang puwersang 20 N. Ang potensyal na enerhiya ng spring kapag ito ay lumawak ng 10 cm ay…
A. 2 Joule
B. 4 Joule
C. 20 Joule
D. 50 Joule
E. 100 Joule
Pagtalakay
Ay kilala :
Pagtaas ng haba (Δx) = 5 cm = 0,05 metro
Puwersa (F) = 20 Newton
Nagtanong : EP ng spring kapag ang spring ay umaabot ng 10 cm?
Sagot :
Panandalian ng tagsibol:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Ang potensyal na enerhiya ng spring kapag Δx = 10 cm = 0,1 metro:
EP = ½ k Δx2 = ½ (400)(0,1)2 = (200)(0,01)
EP = 2 Joule
Ang tamang sagot ay A.
