انرژي پتانسيل گرانشي

1- متناسب با جرم جسم (m) است

2- متناسب با ارتفاع جسم ازسطح زمين (h)مي‌باشد

3- متناسب با شتاب گرانشي زمين مي‌باشد (g)

U=mgh

m ‌ جرم جسم بر حسب كيلوگرم (kg)

h ارتفاع جسم از سطح زمين برحسب متر (m)

g شتاب گرانشي زمين برحسب متر بر مجذور ثانيه (m/s2)

توجه

U2/U1 = m2/m1 * h2/h1

1- جسمي به جرم 80 گرم در امتداد قائم به سمت بالا پرتاب مي‌كنيم زماني كه حداكثر 6/1 ژول انرژي در جسم ذخيره شده، در چه ارتفاعي ازسطح زمين قرار مي‌گيرد؟ (از اتلاف انرژي صرف نظر مي‌ِشود)

g = 10 m/s2

الف- 2/0

ب- 02/0

ج- 2

د- 2/2

گزينه (ج) درست است.

2- جسمي به جرم 2 كيلوگرم از ارتفاع 40 سانتي متري ازسطح زمين به ارتفاع 70 سانتي متري منتقل مي‌كنيم انرژي پتانسيل گرانشي جسم نسبت به سطح زمين چقدر تغيير مي‌كند؟

الف- 6

ب- 8

ج- 14

د- 22

گزينه (الف) درست است.

3- انرژي پتانسيل جسم A دو برابر انرژي پتانسيل جسم B است اگر ارتفاع جسم B‌، 4برابر ارتفاع جسم A‌ باشد نسبت mB/mA برابر است با:

الف- هشت

ب- يك هشتم

ج- دو

د- يك دوم

گزينه (ب) درست است.

انرژي پتانسيل كشاني

قانون پايستگي انرژي

انرژي مكانيكي

E = K + U

اصل پايستگي انرژي مكانيكي

E1=E2=E3=…

K1+U1= K2+U2= K3+U3= …

1- جسمي به جرم kg1 بدون سرعت اوليه از ارتفاع h رها مي‌گردد (مقاومت هوا قابل چشم پوشي است) اگر انرژي جنبشي آن در نيمه‌ي مسير j20 باشد ارتفاع h چند متر است؟ (m/s2 10= g)

الف- 5/1

ب- 75/2

ج- 6

د- 4

1= E2

U1+K1 = U2+K2

Mgh + 0 = mg (h/2) + 20

1 * 10 * h = 1 * 10 * h/2 + 20

10h = 5h + 20

5h = 20

h = 4 m

2- جسمي به جرم يك كيلوگرم از ارتفاع 20 متري با سرعت m/s 10 در امتداد قائم بطرف پايين پرتاب مي‌ِشود. سرعت در نيمه راه چند متر بر ثانيه است؟ (از مقاومت هوا صرف نظر مي‌شود)

گزينه (ب) درست است.

3- درشكل مقابل وزنه‌اي به جرم kg4/0 از نقطه A‌ بدون سرعت اوليه به پايين مي‌لغزد اگر انرژي تلف شده توسط اصطكاك در مسير ABC برابر j2/3باشد انرژي جنبشي جسم در نقطه C چند ژول است؟ (m/s2 10= g)

الف- 4

ب- 4/1

ج- 4/2

د- 8/2

EA = mgh = 0.4 * 10 * 1.8 =7.2 j

انرژي در نقطه C

7.2 – 3.2 = 4j

EC = mgh + KC

4 = 0.4*10*0.4 + KC

4= 1.6 + KC KC = 2.4

گزينه (ج) درست است.

4- جسمي را از ارتفاع 20 متري سطح زمين رها مي‌كنيم اگر يك پنجم (5/1) انرژي آن هنگام سقوط تلف شود سرعت جسم در لحظه برخورد به زمين چند متر بر ثانيه است؟

5- جسم در لحظه سقوط داراي انرژي پتانسيل است اگر يك پنجم اين انرژي تلف شود پس چهارپنجم اين انرژي در لحظه برخورد به زمين به انرژي جنبشي تبديل مي‌شود.

گزينه (ب) درست است.

6- گلوله‌اي به جرم g25 روي يك سطح افقي با سرعت m/s20 به فنري برخورد مي‌كند اگر تا زماني كه فنر حداكثر فشردگي را پيدا مي‌كند، 10 درصد انرژي جسم بر اثر اصطكاك تلف شود، حداكثر انرژي پتانسيل كشاني ذخيره شده در فنر چند ژول مي‌شود؟

الف- 9

ب- 5/4

ج- 5

د- 4

گزينه (ب) درست است.