4 na halimbawa ng trabaho at enerhiyang potensyal ng grabidad
1. Isang bagay na may masa na 1 kg malayang pagbagsak mula sa taas na 10 metro hanggang sa ibabaw ng lupa. Tukuyin:
(a) Ang gawaing ginagawa ng puwersang grabitatibo sa bagay
(b) Mga Pagbabago potensyal na enerhiya grabidad
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s2
Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng bagay (m) = 1 kg
Taas (h) = 10 metro
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s2
Sagot:
(a) Trabahong ginagawa ng puwersa ng grabidad
Kapag ang isang bagay ay malayang nahuhulog, ang direksyon ng paggalaw nito ay pababa at ang direksyon ng puwersang grabitasyonal na kumikilos sa bagay (ang bigat nito) ay pababa rin. Dahil pareho ang direksyon nila, ang mga puwersang grabitasyonal ay nagtutugma o bumubuo ng anggulong 0.o kasama ang direksyon ng paggalaw ng bagay. Cos 0 = 1 at bawat numerong pinarami ng 1 ay kapareho ng numerong iyon, kaya hindi kailangang isama ang cos 0 sa work formula.
Ang pormula ng trabaho ay W = Fs, kung saan ang W = trabaho, F = puwersa at s = displacement. Kung iaakma sa problemang ito, ang pormula ng trabaho ay magbabago sa W = wh = mgh, kung saan ang W = trabaho, w = grabidad, h = pagbabago sa taas ng bagay, m = masa ng bagay, g = acceleration dahil sa grabidad.
Kaya, ang gawaing ginagawa ng grabidad ay:
W = wh = mgh = (1)(10)(10) = 100 Joules
(B) Pagbabago sa enerhiyang potensyal ng grabidad
Sa taas na 10 metro mula sa antas ng lupa, ang enerhiyang potensyal ng grabidad ng bagay ay 100 Joules. Habang ito ay gumagalaw pababa, ang taas nito ay bumababa, kaya nababawasan ang enerhiyang potensyal ng grabidad nito. Kapag ito ay umabot sa antas ng lupa, kung saan ang taas nito ay sero, ang enerhiyang potensyal ng grabidad nito ay sero. Samakatuwid, ang enerhiyang potensyal ng grabidad ng bagay ay bumababa ng 100 Joules.
2. Ang isang bagay na may bigat na 10 Newton ay nasa isang makinis na inclined plane na may anggulo ng inklinasyon na 30°.oAng haba ng hypotenuse ay 2 metro. Ang gawaing ginagawa ng grabidad sa bagay habang ito ay dumudulas sa hypotenuse ay...
Pagtalakay
Ay kilala :
Grabidad (w) = 10 Newton
wx = w kasalanan tite = (10)(kasalanan 30o) = (10)(0,5) = 5 Newton
Haba ng hypotenuse (s) = 2 metro
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s2
Nagtanong : gawaing ginagawa ng grabidad
Sagot :
Ang problemang ito ay maaaring malutas gamit ang dalawang paraan.
Ang unang paraan :
Ang pormula ng trabaho ay W = F s. Kung iaakma sa problemang ito, ang pormula ng trabaho ay magbabago sa W = wx s. Kaya ang gawaing ginagawa ng grabidad ay W = wx s = (5)(2) = 10 Joule.
Pangalawang paraan :
Ang gawaing ginagawa ng isang konserbatibong puwersa, tulad ng grabidad, ay hindi nakadepende sa landas na tinatahak ng bagay kundi nakadepende sa pagbabago sa taas. Samakatuwid, upang makalkula ang gawaing ginagawa ng grabidad, kalkulahin muna ang taas ng bagay.
Kasalanan 30o = patayong gilid / hypotenuse
0,5 = patayong gilid / 2
Patayo na gilid = (0,5)(2)
Patayo na gilid = 1 metro
Ang taas ng bagay ay 1 metro.
Ang gawaing ginagawa ng grabidad kapag ang bagay ay gumagalaw pababa ay W = wh = (10)(1) = 10 Joules.
3. 5000 Joule ng enerhiya ang ginagamit upang iangat ang isang bagay na may masa na 50 kg. Ang bagay ay aangat sa taas na… g = 10 m/s2
A. 5 m
B. 10 m
C. 12 m
D. 15 m
E. 20 m
Talakayan:
Ay kilala :
Grabidad ng EP = 5000 Joules, m = 50 kg, g = 10 m/s2.
Nagtanong :
h?
Sagot :
EP = mg/h
5000 = (50)(10)(oras)
5000 = 500 oras
h = 5000 / 500 = 10 metro
Ang tamang sagot ay B.
4. Ang isang bagay na may masa na 2 kg ay 5 metro ang taas mula sa lupa. Akselerasyon dahil sa grabidad = 10 m/s2Ang puwersang kinakailangan upang maiangat ang isang bagay sa taas na 15 metro mula sa ibabaw ng lupa ay…
A. 100 Joule
B. 200 Joule
C. 300 Joule
D. 400 Joule
E. 500 Joule
Talakayan:
Ay kilala :
m = 2 kg, oras1 = 5 metro, oras2 = 15 metro, g = 10 m/s2
Nagtanong :
W?
Sagot :
Trabaho (W) = pagbabago sa enerhiyang potensyal ng grabidad (EP)2 – EP1).
W = EP2 – EP1
W = mg/h2 – mgh1
W = mg (h2 - h1)
W = (2)(10)(15-5) = (2)(10)(10) = 200 Joule.
Ang tamang sagot ay B.
