Potensyal na enerhiya ng elastic spring – mga problema at solusyon

1. Isang 2-kg na masa ang nakakabit sa isang spring. Kung ang paghaba ng spring ay 4 cm, tukuyin ang potensyal na enerhiya ng elastic spring . Ang acceleration dahil sa gravity ay 10 m/ s².

Kilala:

Masa (m) = 2 kg

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

Timbang (w) = mg = (2)(10) = 20 N

Paghaba (x) = 4 cm = 0.04 m

Hinahanap: Potensyal na enerhiya ng elastic spring

solusyon:

Pormula ng batas ni Hooke :

F = kx

F = puwersa, k = spring constant, x = ang pagbabago sa haba ng spring

Palaging spring:

k = w / x = 20 / 0.04 = 500 N/m

Potensyal na enerhiya ng elastic spring:

PE = ½ kx 2 = ½ (500)(0.04) 2 = (250)(0.0016) = 0.4 Joules

Alternatibong solusyon:

PE = ½ kx 2 = ½ (w / x) x 2 = ½ wx = ½ mgx

w = timbang, m = masa, x = ang pagbabago sa haba ng spring

PE = ½ (2)(10)(0.04) = (10)(0.04) = 0.4 Joules.

[irp]

2. Ang paghaba ng spring na naunat ng puwersang F = 50 N ay 10 cm. Ano ang potensyal na enerhiya ng elastic spring kung ang paghaba ng spring ay 12 cm.

Kilala:

Paghaba (x) = 10 cm = 0.1 m

Puwersa (F) = 50 N

Hinahanap : Ang potensyal na enerhiya ng elastic spring

solusyon:

Palaging spring:

k = F / x = 50 / 0.1 = 500 N/m

Ang potensyal na enerhiya ng elastic spring kung ang pagpahaba ng spring ay 12 cm.:

PE = ½ kx 2 = ½ (500)(0.12) 2 = (250)(0.0144) = 3.6 Joules.

[irp]

3. Ang graph ng F laban sa x ay ipinapakita sa larawan sa ibaba. Ano ang potensyal na enerhiya ng elastic spring, kung ang pagpahaba ng spring ay 10 cm.

Potensyal na enerhiya ng elastic spring - mga problema at solusyon 1

Kilala:

Puwersa (F) = 5 N

Ang paghaba ng spring (x) = 2 cm = 0.02 m

Hinahanap: Ang potensyal na enerhiya ng elastic spring kung ang pagpahaba ng spring ay 0.1 m.

solusyon:

Palaging spring:

k = F / x = 5 / 0.02 = 250 N/m

Ang potensyal na enerhiya ng elastic spring kung ang pagpahaba ng spring ay 0.1 m:

PE = ½ kx 2 = ½ (250)(0.1) 2 = (125)(0.01) = 1.25 Joules.

4. Isang atleta ang tumalon sa isang spring instrument na may bigat na 500 N, at ang spring ay umiikli ng 4 cm. Tukuyin ang dami ng potensyal na enerhiya upang mapilitan ang atleta.

A. 20 Joule

B. 10 Joule

C. 5 Joule

D. 2 Joule

Kilala:

Puwersa (F) = 500 N

Ang pagbabago sa haba ng spring (Δx) = 4 cm = 0.04 m

Hinahanap: Ang potensyal na enerhiya ng tagsibol

solusyon:

Kalkulahin ang elastic constant ng isang spring gamit ang equation ng batas ni Hooke:

k = F / Δx = 500 N / 0.04 m = 12500 N/m

Ang elastikong potensyal na enerhiya ng spring:

PE = ½ k Δx 2 = ½ (12500)(0.04) 2 = (6250)(0.0016)

PE = 10 Joule

Ang tamang sagot ay B.

5. Isang spring kapag nakabitin na may masa na 500 gramo, ang haba nito ay lumalaki ng 5 cm. Tukuyin ang constant nito at ang potential energy nito .

Kilala:

Masa ng bagay (m) = 500 gramo = (500/1000) kg = 5/10 kg = 0.5 kg

Akselerasyon (g) = 10 m/ s²

Timbang ng bagay (w) = mg = (0.5 kg)(10 m/s² ) = 5 kg m/s² = 5 Newton

Ang pagbabago sa haba ng spring (Δx) = 5 cm = 0.05 m

Hinahanap: konstante ng spring (k) at potensyal na enerhiya (PE)

solusyon:

Una, kalkulahin ang constant ng spring gamit ang equation ng batas ni Hooke:

k = w / Δx = 5 N / 0.05 m = 100 N/m

Ang potensyal na elastiko ng spring:

PE = ½ k Δx 2 = ½ (100)(0.05) 2 = (50)(0.0025)

PE = 0.125 Joule

[wpdm_package id='1179']

  1. Mga problema at solusyon sa gawaing ginagawa gamit ang puwersa
  2. Mga problema at solusyon sa work-kinetic energy
  3. Mga problema at solusyon sa mga prinsipyo ng work-mechanical energy
  4. Mga problema at solusyon sa enerhiyang potensyal ng grabidad
  5. Mga problema at solusyon sa potensyal na enerhiya ng elastic spring
  6. Mga problema at solusyon sa kuryente
  7. Paglalapat ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya para sa malayang pagbagsak na galaw
  8. Paglalapat ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya para sa pataas at pababang galaw sa malayang pagbagsak na galaw
  9. Paglalapat ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya para sa paggalaw sa mga kurbadong ibabaw
  10. Paglalapat ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya para sa galaw sa inclined plane
  11. Paglalapat ng konserbasyon ng mekanikal na enerhiya para sa galaw ng projectile

Mag-iwan ng komento