Mga halimbawang tanong tungkol sa trabaho at enerhiya

16 na Halimbawa ng mga Tanong Tungkol sa Trabaho at Enerhiya

Teorama Enerhiya ng Trabaho-Kinetiko

1. Isang pare-parehong puwersa na 60 N ang kumikilos sa loob ng 12 segundo sa isang bagay na may masa na 10 kg. Ang bagay

ay may paunang bilis na 6 m/seg sa parehong direksyon ng puwersa.

(1) Ang gawaing nagawa sa bagay ay 30.240 joules

(2) Ang panghuling kinetic energy ng bagay ay 30.240 joules.

(3) Ang kuryenteng nalilikha ay 2.520 watts

(4) Ang pagtaas sa kinetic energy ng bagay ay 180 joules.

Ang tamang pahayag ay…

A. 1, 2 at 3

B. 1 at 3

C. 1 at 4

D. 4 lamang

E. lahat ay tama

Pagtalakay

Alam na:

Puwersa (F) = 60 N

Agwat ng oras (t) = 12 segundo

Masa ng bagay (m) = 10 kg

Paunang bilis (v _o ) = 6 m/s

Tanong: Aling pahayag ang tama?

Sagot:

Pagbibilis ng isang bagay:

∑ F = ma

60 = 10 a

a = 60 / 10 = 6 m/ ^s²

Pangwakas na bilis:

vt = v _{o +} at

vt = 6 + ₍ 6)(12)

vt = 6 + ₇₂

vt = 78 m/ _s

Distansya na nilakbay sa loob ng 12 segundo:

s = v _o t + 1/2 sa ²

s = (6)(12) + 1/2 (6)(12) ²

s = 72 + (3)(144)

s = 72 + 432

s = 504 metro

(1) Trabahong natapos

W = Fs = (60)(504) = 30.240 Joules

(2) Pangwakas na kinetikong enerhiya ng bagay

EK = 1/2 mv _t ² = 1/2 (10)(78) ² = (5)(6084) = 30.420 Joules

(3) Kusang nalilikha

P = W / t = 30.240 / 12 = 2.520 Joules/segundo

(4) Pagtaas ng kinetic energy

ΔEK = 1/2 mv _t ² – 1/2 mv _o ² = 1/2 m (v _t ² – v _o ² ) = 1/2 (10)(78 ² – 6 ² ) = 5 (6084 –36) = 5 (6048)

ΔEK = 30.240 Joules

Ang tamang sagot ay B.

2. Ang datos sa pagbabago ng bilis ng isang bagay na gumagalaw sa isang tuwid na linya ay ipinapakita tulad ng sumusunod. Ang pinakamalaking trabaho ay ginagawa ng bilang ng bagay….

Isang 1

B. 2

C. 3

D. 4

E. 5

Pagtalakay

Teorama ng enerhiyang kinetiko-trabaho:

Kabuuang trabaho = pagbabago sa kinetic energy

_Kabuuang W = ½ m ( _vt ² – _vo ² )

Ang mga pinakamalaking negosyo ay:

W ₁ = ½ (8)(4 ² – 2 ² ) = (4)(16 – 4) = (4)(12) = 48 Joules

W ₂ = ½ (8)(5 ² –3 ² ) = (4)(25 – 9) = (4)(16) = 64 Joules

W ₃ = ½ (10)(6 ² – 5 ² ) = (5)(36 – 25) = (5)(11) = 55 Joules

W ₄ = ½ (10)(4 ² – 0 ² ) = (5)(16 – 0) = (5)(16) = 80 Joules

W ₅ = ½ (20)(3 ² – 3 ² ) = (10)(9 – 9) = (10)(0) = 0 Joules

Ang tamang sagot ay D.

3. Si Odi ay nagmamaneho ng kotse na may bigat na 4000 kg sa isang tuwid na kalsada sa bilis na 25 m/s. Nang makita ang trapiko mula sa malayo, pinatigil niya ang sasakyan kaya't ang bilis nito ay regular na bumababa sa 15 m/s. Ang gawaing ginagawa ng puwersa ng pagpreno ay….

A. 200 kJ

B. 300 kJ

C. 400 kJ

D. 700 kJ

E. 800 kJ

Pagtalakay

Alam na :

Mass ng kotse (m) = 4000 kg

Paunang bilis ng sasakyan (v _o ) = 25 m/s

Pangwakas na bilis ng kotse (vt ₎ = 15 m/s

Tanong : Trabaho (W) sa kotse?

Sagot :

Teorama ng enerhiyang kinetiko-trabaho:

_Kabuuang W = ½ m (vt ₂ ^– vo ₂ ⁾ = ½(4000)(15 ² -25 ² ) = (2000)(225-625) = (2000)(-400) = -800.000 Joules = -800 kilo Joules.

Ang tamang sagot ay E.

4. Isang bola na may masa na 0,1 kg ang inihagis nang pahalang sa bilis na 6 m/s mula sa bubong ng isang gusali na may taas na 5 m. Kung ang acceleration dahil sa grabidad sa lokasyong iyon ay 10 m/s² ^, kung gayon ang kinetic energy ng bola sa taas na 2 m ay….

A. 6,8 J

B. 4,8 J

C. 3,8 J

D. 3 J

E. 2 J

Pagtalakay

Alam na :

Mass (m) = 0,1 kg

Pagbabago sa taas (h) = 5 m – 2 m = 3 metro

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

Tanong : kinetic energy (EK) sa taas na 2 metro?

Sagot :

Ang trajectory ng bola ay tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba.

Ang parabolic motion gaya ng ipinapakita sa larawan sa itaas ay kombinasyon ng dalawang galaw na maaaring suriin nang hiwalay, kung saan ang galaw sa pahalang na direksyon ay nasa anyo ng regular na tuwid na galaw at ang galaw sa patayong direksyon ay nasa anyo ng free fall motion.

Ang problemang ito ay nalulutas gamit ang batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya, samakatuwid isinasaalang-alang lamang natin ang paggalaw sa patayong direksyon sa anyo ng malayang pagbagsak na galaw.

Ang bawat bagay na gumagalaw sa malayang pagbagsak ay walang inisyal na bilis (v₂o ₌ 0) kaya ang inisyal na kinetic energy ng bagay ay zero (EK = ½ mv₂ ⁼ 0). Sa kabilang banda, ang bagay ay nagsisimulang gumalaw mula sa taas na 5 metro mula sa lupa kaya ang bagay ay may gravitational potential energy. Kaya ang inisyal na mekanikal na enerhiya ng bola ay gravitational potential energy. Kapag ang bola ay nagsimulang gumalaw pababa, ang gravitational potential energy ng bola ay nagbabago sa kinetic energy. Ang gravitational potential energy na nagbabago sa kinetic energy kapag ang bola ay gumalaw mula sa taas na 5 metro mula sa lupa patungo sa taas na 2 metro mula sa lupa ay: EP = mgh = (0,1)(10)(3) = 3 Joules. Kapag ang bola ay nasa taas na 2 metro mula sa lupa, ang kinetic energy ng bola ay 3 Joules.

Ang tamang sagot ay D.

5. Ang isang kotse na may masa na 1 tonelada ay nagsisimula mula sa hindi pagtigil. Pagkalipas ng ilang sandali, ang bilis nito ay 5 m/s ^-1 . Ang dami ng trabahong ginagawa ng makina ng kotse ay...

A. 1000 Joule

B. 2.500 Joule

C. 5.000 Joule

D. 12.500 Joule

E. 25.000 Joule

Pagtalakay

Alam na :

Mass (m) = 1 tonelada = 1000 kg

Paunang bilis (v _o ) = 0 (nagsisimula ang sasakyan mula sa hindi paghinto)

Pangwakas na bilis (vt ₎ = 5 m/s

Tanong : Gaano karaming trabaho (W) ang ginagawa ng makina ng kotse?

Sagot :

Teorama ng enerhiyang kinetiko-trabaho:

_Kabuuang W = ½ m ( _vt ² – _vo ² )

Ang gawaing ginagawa ng makina ng kotse ay:

_Kabuuang W = ½ (1000)(5 ² – 0 ² ) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12.500 Joules

Ang tamang sagot ay D.

6. Isang bola na may masa na 500 gramo ang inihagis nang patayo pataas mula sa lupa na may paunang bilis na 10 ms ^-2 . Kung ang g = 10 ms ^-2 , kung gayon ang gawaing ginagawa ng grabidad ng bola kapag naabot nito ang pinakamataas na taas nito ay...

A. 2,5 J

B. 5,0 J

C. 25 J

D. 50 J

E. 500 J

Pagtalakay

Balewalain ang resistensya ng hangin.

Alam na :

Mass ng bola (m) = 500 gramo = 0,5 kg

Paunang bilis (v _o ) = 10 m/s ²

Pangwakas na bilis (vt ₎ = 0. Sa pinakamataas na taas, ang bagay ay nakatigil nang ilang sandali bago bumaliktad ang direksyon.

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

Hinahanap : Trabaho (W) na ginagawa ng grabidad ng bola

Sagot :

Teorama ng enerhiyang kinetiko-trabaho :

Ang teorama ng work-kinetic energy ay nagsasaad na ang kabuuang trabaho o pagsisikap na ginagawa ng nagresultang puwersa sa isang bagay ay katumbas ng pagbabago sa kinetic energy ng bagay. Ang pormula para sa teorama ng work-kinetic energy ay:

W _kabuuan = ΔEK = EK _t – EK _o

_Kabuuang W = ½ mv t² _– ½ mv _o ² = ½ m (v ^t2 _– v _o ^{2 )}

remarks:

EK _t = panghuling enerhiyang kinetiko, EK _o = paunang enerhiyang kinetiko, m = masa ng bagay, v _t = panghuling bilis ng bagay, v _o = paunang bilis ng bagay.

Kabuuang pagsisikap :

Ang gawaing ginagawa ng bigat ng bola mula sa oras na ihagis ang bola hanggang sa maabot nito ang pinakamataas na taas ay:

_Kabuuang W = ½ m (vt ₂ ^– vo ₂ ⁾ = ½ (0,5)(0 ² – 10 ² )

_Kabuuang W = (0,25)(-100) = -25 Joules

Ang negatibong simbolo ay nagpapahiwatig na ang direksyon ng paggalaw ng bola ay kabaligtaran ng direksyon ng grabidad nito. Ang direksyon ng paggalaw ng bola ay pataas, habang ang direksyon ng grabidad nito ay pababa. Ang grabidad ay gumagawa ng negatibong gawain sa bola, ibig sabihin ang gawaing ginagawa ng grabidad ay nagpapataas ng potensyal na enerhiya ng grabidad ng bola at nagpapababa ng kinetic energy nito. Ang grabidad ay gumagawa ng positibong gawain kung ang direksyon ng grabidad ng bola ay kapareho ng direksyon ng paggalaw ng bola (ang bola ay gumagalaw pababa).

Ang tamang sagot ay C.

7. Isang bola na may bigat na 1 kg ang inihulog nang walang paunang bilis mula sa tuktok ng isang gusali patungo sa bintana A sa pinakamataas na palapag patungo sa bintana B sa pinakamababang palapag na may pagkakaiba sa taas na 2,5 m (g = 10 ms ^-2 ). Gaano karaming trabaho ang ginagawa upang ilipat ang bola mula sa bintana A patungo sa bintana B?

A. 5 Joule

B. 15 Joule

C. 20 Joule

D. 25 Joule

E. 50 Joule

Pagtalakay

Alam na :

Masa ng bola (m) = 1 kg

Paunang bilis (v _o ) = 0 m/s

Taas (h) = 2,5 metro

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

Tanong : Kabuuang pagsisikap habang gumagalaw ang bola

Sagot :

Pangwakas na bilis ng bola ( _vt )

Ang bola ay nahuhulog nang walang anumang panimulang bilis, samakatuwid ang galaw ng bola ay malayang pagbagsak. Una, kalkulahin ang pangwakas na bilis ng bola gamit ang pormula ng malayang pagbagsak. Kung isasaalang-alang ang acceleration dahil sa grabidad (g) = 10 m/s² ^, ang pagbabago sa taas ng bola (h) = 2,5 metro, at ang pangwakas na bilis (vt ₎ ang tinatanong, samakatuwid gamitin ang pormulang _vt² = 2 gh²^.

vt _{2 =} ² gh = 2(10)(2,5) = 2(25)

vt = √2(25) = _5√2

Kaya ang huling bilis ng bola ay 5√2 m/s

Kabuuang trabaho = pagbabago sa kinetic energy

_Kabuuang W = ΔEK = ½ m (vt ₂ ^– vo ₂ ⁾ = ½ (1){(5√2) ² – 0 ² }

_Kabuuang W = ½ (25)(2) = 25 Joules

Ang tamang sagot ay D.

8. Ang isang bagay na may masa na 2 kg ay unang gumagalaw sa bilis na 72 km/h ^-1 . Pagkatapos gumalaw ng 400 m, ang bilis ng bagay ay magiging 144 km/h ^-1 at (g = 10 m/s ^-2 ). Ang kabuuang trabahong nagawa ng bagay sa oras na iyon ay...

A. 20 J

B. 60 J

C. 1.200 J

D. 2.000 J

E. 2.400 J

Pagtalakay

Alam na :

Masa ng bagay (m) = 2 kg

Paunang bilis (v _o ) = 72 km/h = 20 m/s

Pangwakas na bilis (vt ₎ = 144 km/h = 40 m/s

Distansya na nilakbay (s) = 400 metro

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

Tinanong : Ganap na pagsisikap

Sagot :

Kabuuang trabaho = pagbabago sa kinetic energy

_Kabuuang W = ΔEK = ½ m (vt ₂ ^– vo ₂ ⁾ = ½ (2)(40 ² – 20 ² }

_Kabuuang W = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 Joules

Ang tamang sagot ay C.

9. Isang bagay na may bigat na 2 kg ang gumagalaw sa isang makinis na ibabaw sa bilis na 2 m/s ^–1 . Kung 21 joules ng trabaho ang gagawin sa bagay, ang bilis ng bagay ay magbabago sa…

A. 1 ms ^–1

B. 2 ms ^–1

C. 3 ms ^–1

D. 5 ms ^–1

E. 17 ms ^–1

Pagtalakay

Alam na:

Mass (m) = 2 kg

Paunang bilis (v _o ) = 2 m/s

Trabaho (W) = 21 Joules

Tanong: Pangwakas na bilis ( _vt )

Sagot:

Ang teorama ng work-kinetic energy ay nagsasaad na ang kabuuang trabahong ginagawa sa isang bagay ay katumbas ng pagbabago sa kinetic energy ng bagay. Sa matematika:

Wkabuuan = ΔEK

Wkabuuan = 1/2 mv _t ² -1/2 mv _o ²

Kabuuang halaga = 1/2 m ⁽ _vt² – _vo² ⁾

21 = 1/2 (2) (vt ₂ ^– 2 ² )

21 = ( _vt ² – 2 ² )

21 = vt ₂ ^– 4

vt ₂ = 21 + 4 = ²⁵

vt ₌ √25

vt = 5 m/ _s

Ang tamang sagot ay D.

10. Ang isang bola na may masa na 500 gramo ay inihagis nang patayo pataas mula sa lupa na may paunang bilis na 10 ms ^-2 . Kung ang g = 10 ms ^-2 , kung gayon ang gawaing ginagawa ng grabidad ng bola kapag naabot nito ang pinakamataas na taas nito ay...

A. 2,5 J
B. 5,0 J
C. 25 J
D. 50 J
E. 500 J

Pagtalakay
Balewalain ang resistensya ng hangin.
Ay kilala :
Mass ng bola (m) = 500 gramo = 0,5 kg
Paunang bilis (v_o) = 10 m/s²
Pangwakas na bilis (v_t) = 0. Sa pinakamataas na taas, ang bagay ay hindi gumagalaw nang ilang sandali bago bumaliktad ang direksyon.
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s²
Nagtanong : Trabaho (W) na ginagawa ng grabidad ng bola
Sagot :

Teorama ng enerhiyang kinetiko-trabaho :
Ang teorama ng work-kinetic energy ay nagsasaad na ang kabuuang trabaho o pagsisikap Ang pormula ng teorama ng work-kinetic energy para sa nagresultang puwersa sa isang bagay ay kapareho ng pagbabago sa kinetic energy ng bagay.
W_total = ΔEK = EK_t – EK_o
W_total = ½ mv_t² – ½ mv_o² = ½ m (v_t² - v_o²)
remarks:
EK_t = panghuling kinetikong enerhiya, EK_o = panimulang kinetikong enerhiya, m = masa ng bagay, v_t = bilis dulo ng bagay, v_o = paunang bilis ng bagay.
Kabuuang pagsisikap :
Ang gawaing ginagawa ng bigat ng bola mula sa oras na ihagis ang bola hanggang sa maabot nito ang pinakamataas na taas ay:
W_total = ½ m (v_t² - v_o²) = ½ (0,5)(0² - 10²)
W_total = (0,25)(-100) = -25 Joule
Ang negatibong simbolo ay nagpapahiwatig na ang direksyon ng paggalaw ng bola ay kabaligtaran ng direksyon ng grabidad nito. Ang direksyon ng paggalaw ng bola ay pataas, habang ang direksyon ng grabidad nito ay pababa. Grabidad Ang paggawa ng negatibong gawain sa bola ay nangangahulugan na ang gawaing ginagawa ng puwersa ng grabidad ay nagiging sanhi ng pagtaas ng enerhiya ng potensyal na grabidad ng bola at pagbaba ng kinetic energy nito. Ang puwersa ng grabidad ay gumagawa ng positibong gawain kung ang direksyon ng grabidad ng bola ay kapareho ng direksyon ng displacement ng bola (ang bola ay gumagalaw pababa).
Ang tamang sagot ay C.

11. Isang bola na may bigat na 1 kg ang inihulog nang walang paunang bilis mula sa tuktok ng isang gusali patungo sa bintana A sa pinakamataas na palapag patungo sa bintana B sa pinakamababang palapag na may pagkakaiba sa taas na 2,5 m (g = 10 ms ^-2 ). Gaano karaming trabaho ang ginagawa upang ilipat ang bola mula sa bintana A patungo sa bintana B?

A. 5 Joule
B. 15 Joule
C. 20 Joule
D. 25 Joule
E. 50 Joule

Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng bola (m) = 1 kg
Paunang bilis (v_o) = 0 m/s
Taas (h) = 2,5 metro
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s²
Nagtanong : Kabuuang trabaho habang gumagalaw ang bola
Sagot :
Pangwakas na bilis ng bola (v_t)
Ang bola ay nahuhulog nang walang anumang panimulang bilis, kaya ang galaw ng bola ay itinuturing na malayang pagbagsak. Una, kalkulahin ang pangwakas na bilis ng bola gamit ang pormula malayang galaw ng pagbagsakAlam na ang acceleration dahil sa gravity (g) = 10 m/s², ang pagbabago sa taas ng bola (h) = 2,5 metro at ang pangwakas na bilis (v) ay tinatanong_t) samakatuwid gamitin ang pormula v_t² = 2 gh
v_t² = 2 gh = 2(10)(2,5) = 2(25)
v_t = √2(25) = 5√2
Kaya ang huling bilis ng bola ay 5√2 m/s
Kabuuang trabaho = pagbabago sa kinetic energy
W_total = ΔEK = ½ m (v_t² - v_o²) = ½ (1){(5√2)² - 0²}
W_total = ½ (25)(2) = 25 Joule
Ang tamang sagot ay D.

12. Ang isang bagay na may masa na 2 kg ay unang gumagalaw sa bilis na 72 km/h.^-1Pagkatapos gumalaw ng 400 m, ang bilis ng bagay ay magiging 144 km/h^-1 at (g = 10 ms^-2Ang kabuuang trabahong nagawa ng bagay sa oras na iyon ay…
A. 20 J
B. 60 J
C. 1.200 J
D. 2.000 J
E. 2.400 J
Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng bagay (m) = 2 kg
Paunang bilis (v_o) = 72 km/h = 20 m/s
Pangwakas na bilis (v_t) = 144 km/h = 40 m/s
Distansya na nilakbay (s) = 400 metro
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s²
Nagtanong : Kabuuang pagsisikap
Sagot :
Kabuuang trabaho = pagbabago sa kinetic energy
W_total = ΔEK = ½ m (v_t² - v_o²) = ½ (2)(40² - 20²}
W_total = ½ (2)(1600 – 400) = 1200 Joule
Ang tamang sagot ay C.

Teorama ng enerhiyang kinetiko-trabaho

13. Ang isang kotse na may masa na 1 tonelada ay nagsisimula mula sa hindi pagtigil. Pagkalipas ng ilang sandali, ang bilis nito ay 5 m/s ^-1 . Ang dami ng trabahong ginagawa ng makina ng kotse ay...

A. 1000 Joule
B. 2.500 Joule
C. 5.000 Joule
D. 12.500 Joule
E. 25.000 Joule

Pagtalakay

Ay kilala :
Mass (m) = 1 tonelada = 1000 kg
Paunang bilis (v_o) = 0 (lumilipat ang sasakyan mula sa isang nakatigil na estado)
Pangwakas na bilis (v_t) = 5 m/s
Nagtanong Ano ang trabaho (W) na ginagawa ng makina ng kotse?
Sagot :

Teorama ng enerhiyang kinetiko-trabaho:
W_total = ½ m (v_t² - v_o²)
Ang gawaing ginagawa ng makina ng kotse ay:
W_total = ½ (1000)(5² - 0²) = (500)(25 – 0) = (500)(25) = 12.500 Joule
Ang tamang sagot ay D.

Teorama ng Mekanikal na Gawain-Enerhiya

14. Tingnan ang larawan ng paggalaw ng mga bagay sa ibaba!

Ang masa ng bagay = 1 kg. Kung ang koepisyent ng kinetic friction sa pagitan ng bloke at ng sahig ay 0,2, ang halaga ng displacement (s) ng bagay ay… g = 10 m/s^2\

A. 10 m
B. 15 m
C. 20 m
D. 25 m
E. 30 m
Talakayan:
Ay kilala :
m = 1 kg, g = 10 m/s²sa_o = 10 m/s, v_t = 0
Nagtanong :
Ano ang displacement ng bagay/mga bagay?
Sagot :
Trabaho – teorama ng enerhiyang mekanikal :
Trabahong ginagawa ng di-konserbatibong puwersa = pagbabago sa mekanikal na enerhiya ng isang bagay.
W_NC = EM₂ – EM₁
W_NC = (EP + EK)₂ – (EP + EK)₁ —- Ekwasyon 1
Ang di-konserbatibong puwersa na gumagana sa isang bagay ay ang kinetic friction force:
W_NC = f_k s —- Ekwasyon 2
Pormula ng kinetikong alitan :

Palitan ang f_k sa ekwasyon 2 na may f_k sa ekwasyon 3:
W_NC = f_k s = 2 s
Habang gumagalaw, ang isang bagay ay nakakaranas ng pagbabago sa kinetic energy (bumababa ang kinetic energy) habang ang gravitational potential energy ng bagay ay hindi nagbabago (ang pagbabago sa gravitational potential energy ay zero).
W_NC = (EK)₂ – (EK)₁ = ½ mv_t² – ½ mv_o² = ½ m (v_t² - v_o²)
2 s = ½(1)(0² - 10²)
2 s = (0,5)(100)
2 segundo = 50
s = 50 / 2 = 25 metro
Ang tamang sagot ay D.

Batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya

15. Isang ice skater ang dumulas mula sa taas A gaya ng ipinapakita sa sumusunod na larawan:
Kung ang inisyal na bilis ng skier ay sero at ang acceleration dahil sa grabidad ay 10 ms^-2, kung gayon ang bilis ng manlalaro sa taas na B ay...

A. √2 ms^-1
B. 5√2 ms^-1
C. 10√2 ms^-1
D. 20√2 ms^-1
E. 25√2 ms^-1

Pagtalakay
Ay kilala :
Paunang bilis (v_o) = 0
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s²
Pagbabago sa elebasyon = 50 metro – 10 metro = 40 metro
Nagtanong : ang bilis ng manlalaro sa taas na B?
Sagot :
Batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya Ipahayag iyon paunang mekanikal na enerhiya = panghuling mekanikal na enerhiya.
Kapag nagsisimulang gumalaw mula sa punto A, ang paunang bilis ng skier ay = v_o = 0 kaya ang panimulang kinetikong enerhiya = EK_o = ½ mv_o² = 0. Sa kabaligtaran, kapag nasa punto A, ang skier ay may inisyal na enerhiyang potensyal na grabidad = EP_o = mgh, kung saan ang h = 50 metro. Kaya ang paunang mekanikal na enerhiya (EM_o) = panimulang enerhiyang potensyal ng grabidad (EP)_o). Habang gumagalaw mula A patungong B, bumababa ang taas ng skier, kaya bumababa ang gravitational potential energy. Ang gravitational potential energy ay hindi nawawala kundi nako-convert sa kinetic energy. Ang pagtaas ng kinetic energy ay ipinapahiwatig ng pagtaas ng bilis ng skier. Kung ang skier ay umabot sa ilalim ng incline, lahat ng gravitational potential energy ay nako-convert sa kinetic energy. Sa ilalim ng incline, ang gravitational potential energy ay zero, habang ang kinetic energy ay nasa pinakamataas nito. Kaya ang final mechanical energy (EM) ay_t) = panghuling kinetikong enerhiya (EK)_t).

Kumusta naman ang gravitational potential energy at kinetic energy sa punto B? Sa punto B, ang ilan sa gravitational potential energy ay nababawasan at nagiging kinetic energy. Sa partikular, ang kinetic energy sa punto B = ang pagbawas sa gravitational potential energy kung ang bagay ay ipinapalagay na malayang bumabagsak mula sa taas na 40 metro. Bakit hindi gamitin ang haba ng inclined plane path ngunit sa taas na 40 metro? Kung hindi mo ito maintindihan, dapat mong pag-aralan ang materyal tungkol sa mga konserbatibong puwersa at ang kanilang kaugnayan sa potential energy at ang batas ng konserbasyon ng mechanical energy.

Bilis ng skier sa taas B:
Pangwakas na enerhiyang mekanikal = paunang enerhiyang mekanikal
Enerhiyang kinetiko sa punto B = enerhiyang potensyal na grabidad sa taas na 40 metro
EK = EP
½ mv_t² = mgh
½ v_t² = gh
½ v_t² = (10)(50-10)
½ v_t² = (10)(40)
½ v_t² = 400
v_t² = (2)(400) = 800
v_t = √800 = √(2)(400) = 20√2 m/s
Ang tamang sagot ay D.

16. Ang isang bagay ay gumagalaw mula sa punto A nang walang paunang bilis. Kung walang friction habang gumagalaw, ang bilis ng bagay sa pinakamababang punto ay...
A. 8 ms^-1
B. 12 ms^-1
C. 20 ms^-1
D. 24 ms^-1
E. 30 ms^-1
Pagtalakay
Ay kilala :
Masa ng bagay = m
Paunang bilis (v_o) = 0
Taas (h) = 20 metro
Akselerasyon dahil sa grabidad (g) = 10 m/s²
Nagtanong : panghuling bilis (v_t)?
Sagot :
Paunang mekanikal na enerhiya (EM)₁) = enerhiyang potensyal na grabidad sa A (EP_A) = mgh = (m)(10)(20) = 200 m
Pangwakas na mekanikal na enerhiya (EM)₂) = enerhiyang kinetiko (EK) = ½ mv_t²
Ang bilis ng bagay sa pinakamababang punto o ang pangwakas na bilis ng bagay na v_t)?
Batas ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya:
EM₁ = EM₂
200 m = ½ mv_t²
200 = ½ v_t²
400 = v_t²
v_t= 20 m / s
Ang tamang sagot ay C.

 

Pinagmulan ng tanong:

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