ביישפּיל פון עלאַסטישער פּאָטענציעלער ענערגיע פון ​​אַ פֿעדער

5 ביישפילן פון פראגעס וועגן עלאַסטישע פּאָטענציעלע ענערגיע פון ​​ספּרינגס

1. מען גיט א פעדער א לאסט פון 2 קילא און מען הענגט עס ווערטיקאל אויף א שטאנד. אויב די פעדער פארלענגערט זיך מיט 4 ס״מ, דאן די ענדערונג אין פּאָטענציעלע ענערגיע די עלאַסטישע קראַפט פון דער פֿעדער איז… g = 10 m/s²
דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
מאַסע פון ​​לאַסט (מ) = 2 ק"ג
אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע (g) = 10 m/s²
לאַסט וואָג (w) = מג = (2)(10) = 20 ניוטאָן
פארגרעסערונג אין לענג פון פעדער (x) = 4 ס״מ = 0,04 מעטער
געפרעגט עלאַסטישע פּאָטענציעלע ענערגיע פון ​​דער פֿעדער
דזשאַוואַב :
רומוס הוק'ס געזעץ איז F = kx, וואו F = קראַפט, k = פֿעדער קאָנסטאַנט און x = פֿאַרגרעסערונג אין פֿעדער לענג. אויב אַדאַפּטירט צו דעם פּראָבלעם, דאַן ווערט די הוק'ס געזעץ פֿאָרמולע געביטן צו w = kx, וואו w = גראַוויטיכדי צו רעכענען די פרילינג קאנסטאנט, טוישט די הוק'ס געזעץ פארמולע צו k = w / x. אזוי איז די פרילינג קאנסטאנט k = w / x = 20 / 0,04 = 500 ניוטאן/מעטער.
די ענדערונג אין דער עלאַסטישער פּאָטענציעלער ענערגיע פון ​​דער פֿעדער איז:
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,04)² = (250)(0,0016) = 0,4 דזשול

די ענדערונג אין עלאַסטישער פּאָטענציעלער ענערגיע פון ​​אַ פֿעדער קען אויך ווערן אויסגערעכנט מיט אַן איינציקער פֿאָרמולע:
EP = ½ kx² = ½ (w / x) x² = ½ וואקס = ½ מג
באַשרייַבונג: w = וואָג קראַפט פון דער לאַסט, m = מאַסע פון ​​דער לאַסט, x = ענדערונג אין לענג פון דער פעדער.
EP = ½ (2)(10)(0,04) = (10)(0,04) = 0,4 דזשולס.

2. צו אויסציען א פעדער 10 ס״מ, איז נויטיק א קראפט פון 50 נ. די עלאַסטישע פאטענציעלע ענערגיע וואס איז נויטיק צו אויסציען די פעדער 12 ס״מ איז...
דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
פארגרעסערונג אין לענג פון פעדער (x) = 10 ס״מ = 0,1 מעטער
קראַפט (F) = 50 ניוטאָן
געפרעגט : עלאַסטישע פּאָטענציעלע ענערגיע פון ​​דער פעדער צו אויסשטרעקן די פעדער ביז 12 סענטימעטער אדער 0,12 מעטער.
דזשאַוואַב :
די פרילינג קאָנסטאַנט איז:
k = F / x = 50 / 0,1 = 500 ניוטאנס/מעטער
די פעדער וואס מען ניצט איז די זעלבע, דעריבער ווערט די פעדער קאנסטאנט וואס מען האט באקומען אין דער פריערדיגער רעכענונג גענוצט צו רעכענען די עלאַסטישע פאטענציאלע ענערגיע פון ​​דער פעדער צו אויסשטרעקן די פעדער מיט 0,12 מעטער.
EP = ½ kx² = ½ (500)(0,12)² = (250)(0,0144) = 3,6 דזשולס.

3. די גראַפיק אונטן ווייזט די באַציִונג צווישן קראַפט (F) און די פאַרגרעסערונג אין דער לענג פון דער פעדער (x). אויב די פעדער איז פאַרדרייט מיט 10 ס״מ, דעמאָלט איז די עלאַסטישע פּאָטענציעלע ענערגיע פון ​​דער פעדער...

דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
קראַפט (F) = 5 ניוטאָן
פארגרעסערונג אין לענג פון פעדער (x) = 2 ס״מ = 0,02 מעטער
געפרעגט : פאטענציעלע ענערגיע פון ​​דער פעדער אויב די פעדער איז פארדרייט מיט 10 סענטימעטער אדער 0,1 מעטער.
דזשאַוואַב :
פרילינג קאָנסטאַנט:
k = F / x = 5 / 0,02 = 250 ניוטאנס/מעטער
די פּאָטענציעלע ענערגיע פון ​​דער פעדער אויב די פעדער איז פאַרדרייט מיט 0,1 מעטער:
EP = ½ kx² = ½ (250)(0,1)² = (125)(0,01) = 1,25 דזשולס.

עלאַסטישע פּאָטענציעלע ענערגיע
4. א פעדער ווערט געגעבן א לאסט פון 2 ק"ג ווי געוויזן אין דער פאלגנדער בילד. אויב די פעדער פארגרעסערט זיך אין לענג מיט 5 ס"מ און אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע ערד 10 מס^-2, דעמאָלט איז די עלאַסטישע פּאָטענציעלע ענערגיע פון ​​דער פֿעדער...
א. 4,0 דזש.
ב. 3,0 דזש.
C. 2,5 J
ד. 1,0 דזש.
ע. 0,5 י
דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
לענג פארגרעסערונג (Δx) = 5 ס״מ = 0,05 מעטער
אַקסעלעראַציע צוליב גראַוויטאַציע (g) = 10 m/s²
מאַסע פון ​​לאַסט (מ) = 2 ק"ג
לאַסט וואָג (w) = מג = (2)(10) = 20 ניוטאָן
געפרעגט פּאָטענציאַלע ענערגיע פֿון גומע?
דזשאַוואַב :
ערשטנס, רעכנט אויס די עלאַסטישע קאָנסטאַנטע פון ​​דער פֿעדער ניצנדיק הוק'ס געזעץ פֿאָרמולע:
k = w / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
די עלאַסטישע פּאָטענציעלע ענערגיע פון ​​דער פֿעדער איז:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,05)² = (200)(0,0025)
EP = 0,5 דזשול
די ריכטיקע ענטפער איז E.

5. צו אויסציען א פעדער 5 ס״מ, איז נויטיק א קראפט פון 20 נ. די פאטענציעלע ענערגיע פון ​​דער פעדער ווען זי ציט זיך 10 ס״מ איז...
א. 2 דזשול
ב. 4 דזשול
C. 20 דזשול
ד. 50 דזשול
E. 100 דזשולס
דיסקוסיע
עס איז באקאנט :
לענג פארגרעסערונג (Δx) = 5 ס״מ = 0,05 מעטער
קראַפט (F) = 20 ניוטאָן
געפרעגט : EP פון דער פרילינג ווען די פרילינג ציט זיך אויס 10 ס״מ?
דזשאַוואַב :
פרילינג קאָנסטאַנט:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
די פּאָטענציעלע ענערגיע פון ​​דער פעדער ווען Δx = 10 סענטימעטער = 0,1 מעטער:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1)² = (200)(0,01)
EP = 2 דזשול
די ריכטיקע ענטפער איז א.