स्थितिज और गतिज ऊर्जा पर व्यायाम

टोडा मैटर द्वारा आपके लिए तैयार किए गए हल किए गए अभ्यासों की इस सूची के साथ गतिज और स्थितिज ऊर्जा के बारे में अध्ययन करें। चरण-दर-चरण प्रस्तावों के साथ अपनी शंकाओं को दूर करें और ENEM और प्रवेश परीक्षा के प्रश्नों के साथ खुद को तैयार करें।

प्रश्न 1

एक बाजार में दो मजदूर सब्जी पहुंचाने वाले ट्रक को लोड कर रहे हैं। ऑपरेशन निम्नानुसार होता है: कार्यकर्ता 1 सब्जियों को एक स्टाल से हटाता है और उन्हें लकड़ी के बक्से में रखता है। बाद में, वह बॉक्स को जमीन पर सरकाते हुए, ट्रक के बगल में खड़े कार्यकर्ता 2 की ओर फेंकता है, जो इसे शरीर पर रखने के लिए जिम्मेदार है।

कार्यकर्ता 1 बॉक्स को 2 m/s की प्रारंभिक गति से फेंकता है और घर्षण बल -12 J के बराबर मापांक कार्य करता है। लकड़ी के बक्से और सब्जियों के सेट का वजन 8 किलो है।
इन शर्तों के तहत, यह कहना सही है कि जिस गति से बॉक्स कार्यकर्ता 2 तक पहुंचता है वह है

ए) 0.5 एम / एस।
बी) 1 एम / एस।
सी) 1.5 एम / एस।
डी) 2 एम / एस।
ई) 2.5 एम / एस।

सही उत्तर: b) 1 मी/से

किसी पिंड पर कार्य करने वाले बलों का कार्य उस पिंड की ऊर्जा में परिवर्तन के बराबर होता है। इस मामले में, गतिज ऊर्जा।

ताऊ सबस्क्रिप्ट c. के साथ वेतन वृद्धि ई के बराबर है

गतिज ऊर्जा में परिवर्तन अंतिम गतिज ऊर्जा घटा प्रारंभिक गतिज ऊर्जा है।

टौ इंक्रीमेंट ई के साथ सी के साथ सबस्क्रिप्ट के साथ सबस्क्रिप्ट एंड सबस्क्रिप्ट माइनस इंक्रीमेंट ई के साथ सी के साथ सबस्क्रिप्ट के साथ सबस्क्रिप्ट एंड के साथ अंश एम के बराबर। v हर के ऊपर f चुकता सबस्क्रिप्ट के साथ भिन्न का 2 छोर घटा अंश m. वी के साथ मैं अंश के हर 2 छोर पर सबस्क्रिप्ट चुकता करता हूं

कथन से, हमारे पास है कि कार्य है - 16 J.

जिस गति से बॉक्स कार्यकर्ता 2 तक पहुंचता है वह अंतिम गति है।

माइनस 12 बराबर अंश 8. v हर के ऊपर f चुकता सबस्क्रिप्ट के साथ भिन्न का 2 छोर घटा अंश 8.2 हर के ऊपर वर्ग 2 भिन्न का सिरा

Vf. के लिए हल करना

माइनस 12 बराबर 8 बटा 2 ओपन कोष्ठक v f वर्ग सबस्क्रिप्ट के साथ घटा 4 बंद कोष्ठक घटा 12 बराबर 4 खुले कोष्ठक v f वर्ग सबस्क्रिप्ट माइनस 4 बंद के साथ कोष्ठक अंश माइनस 12 ओवर डिनोमिनेटर 4 खुले कोष्ठक के बराबर भिन्न का अंत f सबस्क्रिप्ट वर्ग माइनस 4 के साथ क्लोज कोष्ठक माइनस 3 बराबर v के साथ f सबस्क्रिप्ट को वर्ग माइनस 4 घटा 3 जमा 4 बराबर v के साथ f सबस्क्रिप्ट वर्ग 1 बराबर v के साथ f सबस्क्रिप्ट वर्गमूल 1 के बराबर v के साथ f सबस्क्रिप्ट 1 स्पेस m को s बराबर से विभाजित किया गया ए वी एफ सबस्क्रिप्ट के साथ

इसलिए, जिस गति से बॉक्स कार्यकर्ता 2 तक पहुंचता है वह 1 मीटर/सेकेंड है।

प्रश्न 2

एक बैग में अनाज के गोदाम में, चार अलमारियों के साथ एक बड़ा शेल्फ 1.5 मीटर ऊंचा माल को स्टोर करता है जिसे भेज दिया जाएगा। अभी भी जमीन पर, 20 किलो वजन के छह बोरे अनाज लकड़ी के फूस पर रखे जाते हैं, जिसे फोर्कलिफ्ट द्वारा एकत्र किया जाता है। प्रत्येक फूस में 5 किलो द्रव्यमान होता है।

10 m/s² के बराबर गुरुत्वाकर्षण के त्वरण को ध्यान में रखते हुए, सेट बैग प्लस पैलेट एक शरीर के रूप में और इसके आयामों की उपेक्षा करते हुए, ऊर्जा पैलेट सेट प्लस अनाज के बैग द्वारा अधिग्रहित गुरुत्वाकर्षण क्षमता, क्योंकि वे जमीन छोड़ते हैं और शेल्फ की चौथी मंजिल पर संग्रहीत होते हैं, के लिए खड़ा है

ए) 5400 जे।
बी) 4300 जे।
सी) 5 625 जे।
डी) 7200 जे।
ई) 7,500 जे।

सही उत्तर: सी) 5 625 जे

किसी पिंड की गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा उस पिंड के द्रव्यमान का गुणनफल है, गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण का परिमाण और जमीन के संबंध में इसकी ऊंचाई।

और एम के बराबर पी सबस्क्रिप्ट के साथ। जी। एच

द्रव्यमान की गणना

चूंकि अनाज के प्रत्येक बैग में 20 किलो द्रव्यमान होता है और फूस 5 किलो होता है, सेट में होता है:

20.6 + 5 = 120 + 5 = 125 किग्रा

ऊँचाईं

किताबों की अलमारी में 1.5 मीटर की 4 मंजिलें हैं और सेट को चौथे स्थान पर रखा जाएगा। इसकी ऊंचाई जमीन से 4.5 मीटर होगी, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है। ध्यान दें कि सेट चौथी मंजिल पर नहीं बल्कि चौथी मंजिल पर है।

इस प्रकार:

और एम के बराबर पी सबस्क्रिप्ट के साथ। जी। h E साथ में p सबस्क्रिप्ट 125.10.4 पॉइंट 5 E के साथ p सबस्क्रिप्ट के बराबर 5 स्पेस 625 स्पेस J

समुच्चय द्वारा अर्जित ऊर्जा 5 625 J होगी।

प्रश्न 3

एक स्प्रिंग जिसकी लंबाई 8 सेमी होती है, जब वह आराम पर होता है तो उसे एक कंप्रेसिव लोड प्राप्त होता है। एक 80 ग्राम द्रव्यमान पिंड को स्प्रिंग के ऊपर रखा जाता है और इसकी लंबाई 5 सेमी तक कम कर दी जाती है। गुरुत्वाकर्षण के त्वरण को 10 m/s² मानते हुए निर्धारित करें:

a) स्प्रिंग पर लगने वाला बल।
बी) वसंत का लोचदार स्थिरांक।
सी) वसंत द्वारा संग्रहीत संभावित ऊर्जा।

ए) वसंत पर अभिनय करने वाला बल 80 ग्राम द्रव्यमान द्वारा लगाए गए भार बल से मेल खाता है।

बल भार द्रव्यमान के गुणनफल और गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण द्वारा प्राप्त किया जाता है। यह आवश्यक है कि द्रव्यमान किलोग्राम में लिखा जाए।

80 ग्राम = 0.080 किग्रा।

पी बराबर एम जी पी बराबर 0 कॉमा 080.10 पी बराबर 0 कॉमा 80 स्पेस एन

स्प्रिंग पर कार्य करने वाला बल 0.80 N है।

ख) ऊर्ध्वाधर दिशा में, केवल भार बल और लोचदार बल विपरीत दिशाओं में कार्य करते हैं। एक बार स्थिर होने पर, लोचदार बल समान मापांक वाले भार बल के साथ रद्द हो जाता है।

विरूपण x 8 सेमी - 5 सेमी = 3 सेमी था।

तन्य शक्ति प्रदान करने वाला संबंध है

एफ के साथ ई एल सबस्क्रिप्ट के बराबर सबस्क्रिप्ट का अंत। एक्स जहां k वसंत का लोचदार स्थिरांक है।

के बराबर एफ के साथ ई एल सबस्क्रिप्ट एक्स के ऊपर सबस्क्रिप्ट का अंत अंश के बराबर 0 अल्पविराम 80 हर के ऊपर 3 अंश के लगभग बराबर 0 कॉमा 26 स्पेस एन को सी एम से विभाजित किया गया

ग) स्प्रिंग में संचित स्थितिज ऊर्जा लोचदार बल के कार्य समीकरण द्वारा दी जाती है।

ताऊ एफ के साथ ई एल सबस्क्रिप्ट के अंत सबस्क्रिप्ट के अंत अंश के बराबर के बराबर है। x भिन्न के हर 2 छोर पर चुकता

सूत्र और गणना में मानों को बदलना, हमारे पास है:

ताऊ एफ के साथ ई एल सबस्क्रिप्ट सबस्क्रिप्ट के अंत सबस्क्रिप्ट के अंत अंश के बराबर 0 अल्पविराम 26। बायां कोष्ठक 0 अल्पविराम 03 दायां कोष्ठक हर के ऊपर चुकता है 2 अंश ताऊ का अंत F के साथ और l सबस्क्रिप्ट का अंत सबस्क्रिप्ट का अंत अंश अंश के बराबर सबस्क्रिप्ट अंश के बराबर 0 अल्पविराम 000234 भाजक के ऊपर अंश ताऊ का 2 छोर F के साथ और 1 सबस्क्रिप्ट अंत सबस्क्रिप्ट का अंत 0 अल्पविराम के बराबर 000117 जे स्पेस

वैज्ञानिक संकेतन में 1 अल्पविराम 17 गुणन चिह्न 10 से घातांकीय स्थान के शून्य से 4 शक्ति अंत तक J

प्रश्न 4

3 किग्रा के बराबर द्रव्यमान वाला एक पिंड 60 मीटर की ऊंचाई से मुक्त गिर रहा है। समय t = 0 और t = 1s पर यांत्रिक, गतिज और स्थितिज ऊर्जा ज्ञात कीजिए। g = 10 m/s² पर विचार करें।

यांत्रिक ऊर्जा प्रत्येक क्षण पर गतिज और स्थितिज ऊर्जा का योग है।

एम सबस्क्रिप्ट के साथ ई, पी सबस्क्रिप्ट के साथ ई के बराबर है और सी सबस्क्रिप्ट के साथ ई के बराबर है

आइए t = 0s के लिए ऊर्जाओं की गणना करें।

t = 0s पर गतिज ऊर्जा।

t=0s पर पिंड की गति भी शून्य होती है, क्योंकि शरीर को छोड़ दिया जाता है, आराम छोड़ दिया जाता है, इसलिए गतिज ऊर्जा 0 जूल के बराबर होती है।

और सी सबस्क्रिप्ट के साथ अंश एम के बराबर। v हर के ऊपर वर्ग 2 अंश E के साथ C सबस्क्रिप्ट अंश के बराबर 3.0 हर के ऊपर चुकता 0 स्थान J के बराबर भिन्न का 2 सिरा

t = 0s पर स्थितिज ऊर्जा।

और एम के बराबर पी सबस्क्रिप्ट के साथ। जी। एच ई सबस्क्रिप्ट पी के साथ 3.10.60 के बराबर 1800 जे स्पेस के बराबर

t = 0s पर यांत्रिक ऊर्जा।

और एम सबस्क्रिप्ट के साथ 1 स्पेस 800 प्लस 0 स्पेस बराबर स्पेस 1 स्पेस 800 स्पेस जे

आइए t = 1s के लिए ऊर्जाओं की गणना करें।

t = 1s पर गतिज ऊर्जा।

सबसे पहले, t=1s पर वेग जानना आवश्यक है।

इसके लिए, हम एक एमयूवी (समान रूप से विविध गति) के लिए प्रति घंटा वेग फ़ंक्शन का उपयोग करने जा रहे हैं।

वी बाएं कोष्ठक t दायां कोष्ठक 0 सबस्क्रिप्ट प्लस ए के साथ वी के बराबर है। टी

कहा पे,
वी सबस्क्रिप्ट के 0 सबस्क्रिप्ट स्पेस एंड के साथप्रारंभिक गति है,
NS त्वरण है, जो इस मामले में गुरुत्वाकर्षण का त्वरण होगा, g,
टी सेकंड में समय है।

प्रारंभिक गति 0 है, जैसा कि हम पहले ही देख चुके हैं। समीकरण इस तरह दिखता है:

V बायां कोष्ठक t दायां कोष्ठक g के बराबर है। टी

g = 10 और t = 1 का प्रयोग करना,

V बायां कोष्ठक 1 दायां कोष्ठक 10.1 V बायां कोष्ठक 1 दायां कोष्ठक 10 m स्थान के बराबर s से विभाजित

जिसका अर्थ है कि 1s गिरावट में वेग 10 m/s है और अब हम गतिज ऊर्जा की गणना कर सकते हैं।

और सी सबस्क्रिप्ट के साथ अंश एम के बराबर। v हर के ऊपर चुकता अंश E का 2 सिरा C सबस्क्रिप्ट के साथ बराबर अंश 3.10 हर के ऊपर चुकता 2 C सबस्क्रिप्ट के साथ भिन्न E का अंत अंश के बराबर 3,100 हर से अधिक अंश का 2 छोर अंश के बराबर 3,100 हर से अधिक भिन्न का 2 सिरा 300 बटा 2 बराबर 150 स्पेस जे

t=1s के लिए स्थितिज ऊर्जा।

t=1s पर स्थितिज ऊर्जा जानने के लिए, हमें सबसे पहले यह जानना होगा कि यह इस समय कितनी अधिक है। दूसरे शब्दों में, यह कितनी दूर स्थानांतरित हो गया है। उसके लिए, हम t=1s के लिए पदों के प्रति घंटा फलन का उपयोग करेंगे।

कहा पे, एस 0 सबस्क्रिप्ट के साथ चाल की प्रारंभिक स्थिति है, जिसे हम 0 मानेंगे।

S, 0 सबस्क्रिप्ट के साथ S और 0 सबस्क्रिप्ट के साथ V के बराबर है। टी मोर जी ओवर 2. t चुकता S बराबर 0 जमा 0. t जमा 10 बटा 2.1 वर्ग S बराबर 10 बटा 2.1 बराबर 5 m स्थान

इसलिए, t=1s पर शरीर ने 5 मीटर की यात्रा की होगी और जमीन के संबंध में इसकी ऊंचाई होगी:

60 मीटर - 5 मीटर = 55 मीटर

अब हम t=1s के लिए स्थितिज ऊर्जा की गणना कर सकते हैं।

और एम के बराबर पी सबस्क्रिप्ट के साथ। जी। एच ई, पी सबस्क्रिप्ट के साथ 3.10.55 स्पेस के बराबर स्पेस 1 स्पेस 650 स्पेस जे।

t=1s के लिए यांत्रिक ऊर्जा की गणना।

ई के साथ एम सबस्क्रिप्ट के बराबर ई के साथ पी सबस्क्रिप्ट प्लस ई के साथ सी सबस्क्रिप्ट ई के साथ एम सबस्क्रिप्ट 1 स्पेस के बराबर 650 प्लस 150 स्पेस स्पेस 1 स्पेस 800 स्पेस जे के बराबर

देखें कि यांत्रिक ऊर्जा समान है, मैं t = 0s के लिए t = 1s के लिए प्रयास करता हूं। जैसे-जैसे स्थितिज ऊर्जा कम होती गई, गतिकी में वृद्धि हुई, नुकसान की भरपाई हुई, क्योंकि यह एक रूढ़िवादी प्रणाली है।

प्रश्न 5

एक बच्चा अपने पिता के साथ पार्क में झूले पर खेल रहा है। एक निश्चित बिंदु पर, पिता झूले को खींचता है, जहां वह आराम पर है, उसके संबंध में इसे 1.5 मीटर की ऊंचाई तक बढ़ा देता है। स्विंग सेट प्लस चाइल्ड का वजन 35 किलो के बराबर होता है। प्रक्षेपवक्र के सबसे निचले हिस्से से गुजरते हुए झूले की क्षैतिज गति निर्धारित करें।

एक रूढ़िवादी प्रणाली पर विचार करें जहां कोई ऊर्जा हानि न हो और गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण 10 m/s² के बराबर हो।

सारी स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में बदल जाएगी। पहले क्षण में स्थितिज ऊर्जा है

और एम के बराबर पी सबस्क्रिप्ट के साथ। जी। एच ई सबस्क्रिप्ट पी के साथ 35.10.1 अंक 5 के बराबर 525 स्पेस जे के बराबर है

दूसरे क्षण में गतिज ऊर्जा 525 J के बराबर होगी क्योंकि सारी स्थितिज ऊर्जा गतिज हो जाती है।

और सी सबस्क्रिप्ट के साथ अंश एम के बराबर। v हर के ऊपर चुकता 525 भिन्न का 2 सिरा अंश 35 के बराबर होता है. v हर के ऊपर चुकता किया गया भिन्न का 2 सिरा 525.2 बराबर 35. v वर्ग 1050 बटा 35 बराबर v चुकता 30 बराबर v वर्गमूल 30 का वर्गमूल बराबर v स्पेस

इसलिए, पिंड का क्षैतिज वेग है s स्थान द्वारा विभाजित मूल m के 30 अंतिम स्थान का वर्गमूल, या लगभग 5.47 मी/से.

प्रश्न 6

(एनेम 2019) एक विज्ञान मेले में, एक छात्र ऊर्जा संरक्षण के सिद्धांत को प्रदर्शित करने के लिए मैक्सवेल डिस्क (यो-यो) का उपयोग करेगा। प्रस्तुति में दो चरण शामिल होंगे:

चरण 1 - स्पष्टीकरण कि, जैसे ही डिस्क उतरती है, इसकी गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा का हिस्सा अनुवाद की गतिज ऊर्जा और घूर्णन की गतिज ऊर्जा में बदल जाता है;

चरण 2 - रूढ़िवादी प्रणाली को मानते हुए, इसके प्रक्षेपवक्र के निम्नतम बिंदु पर डिस्क के रोटेशन की गतिज ऊर्जा की गणना।

दूसरा चरण तैयार करते समय, वह गुरुत्वाकर्षण के कारण त्वरण को 10 m/s² के बराबर मानता है और कोणीय वेग की तुलना में डिस्क के द्रव्यमान के केंद्र के रैखिक वेग को नगण्य मानता है। यह तब अपने प्रक्षेपवक्र के सबसे निचले बिंदु पर जमीन के संबंध में डिस्क के शीर्ष की ऊंचाई को मापता है, खिलौने के टांग की ऊंचाई का 1/3 हिस्सा लेता है।

खिलौने के आकार के विनिर्देश, यानी लंबाई (एल), चौड़ाई (एल) और ऊंचाई (एच), साथ ही जैसा कि इसकी धातु डिस्क के द्रव्यमान से, छात्र द्वारा सचित्र मैनुअल की क्लिपिंग में पाया गया था का पालन करें।

सामग्री: धातु आधार, धातु की छड़ें, शीर्ष पट्टी, धातु डिस्क।
आकार (एल × डब्ल्यू × एच): 300 मिमी × 100 मिमी × 410 मिमी
धातु डिस्क द्रव्यमान: 30 ग्राम

चरण 2 की गणना का परिणाम जूल में है:

दायां कोष्ठक स्थान 4 अल्पविराम 10 स्थान गुणन चिह्न स्थान 10 ऋणात्मक शक्ति 2 घातांकीय स्थान का छोर b दायां कोष्ठक स्थान 8 अल्पविराम 20 स्थान गुणन चिह्न घातांक 10 से घटाकर 2 घातांक की अंतिम शक्ति c दायां कोष्ठक स्थान 1 अल्पविराम 23 स्थान गुणन चिह्न स्थान 10 से ऋणात्मक 1 घातीय स्थान की अंतिम शक्ति d दायां कोष्ठक स्पेस 8 कॉमा 20 स्पेस गुणन साइन स्पेस 10 4 की शक्ति के लिए स्पेस एंड एक्सपोनेंशियल एंड राइट कोष्ठक स्पेस 1 कॉमा 23 स्पेस गुणन साइन स्पेस 10 से पावर 5

सही उत्तर: बी) और सी स्पेस डी ई स्पेस रोटेशन सबस्क्रिप्ट के साथ सबस्क्रिप्ट का अंत 8 कॉमा 3 गुणा चिह्न 10 से घातीय जे के 2 छोर के बराबर है

हम समय 2 पर घूर्णन की गतिज ऊर्जा का निर्धारण करना चाहते हैं, जब डिस्क अपने निम्नतम स्थान पर होती है।

चूंकि अनुवाद ऊर्जा की उपेक्षा की गई है, और कोई ऊर्जा हानि नहीं हुई है, सभी गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा घूर्णन की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है।

प्रक्षेपवक्र के निम्नतम बिंदु पर घूर्णन की गतिज ऊर्जा = प्रक्षेपवक्र के उच्चतम बिंदु पर संभावित गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा।

सेट की कुल ऊंचाई 410 मिमी या 0.41 मीटर है। प्रक्षेपवक्र की ऊंचाई है अंश 2 घंटे से अधिक हर 3 अंश का अंत यह वैसा ही है जैसे:

अंश 2 गुणन चिह्न 0 अल्पविराम 41 हर के ऊपर 3 अंश के बराबर अंश 0 अल्पविराम 82 हर के ऊपर 3 अंश m का अंत

द्रव्यमान 30 ग्राम, किलोग्राम में, 0.03 किलोग्राम है।

संभावित ऊर्जा की गणना।

और एम के बराबर पी सबस्क्रिप्ट के साथ। जी। एच ई, पी सबस्क्रिप्ट के साथ 0 कॉमा 03.10 के बराबर। अंश 0 अल्पविराम 82 भाजक के ऊपर 3 अंश E का अंत सबस्क्रिप्ट P के साथ 0 अल्पविराम 3 के बराबर है। अंश 0 अल्पविराम 82 भाजक के ऊपर 3 अंश E का छोर P सबस्क्रिप्ट के साथ 0 अल्पविराम 1 स्थान के बराबर है। स्पेस 0 कॉमा 82 बराबर 0 कॉमा 082 स्पेस जे

वैज्ञानिक संकेतन में, हमारे पास है

और सी स्पेस डी ई स्पेस रोटेशन सबस्क्रिप्ट के साथ सबस्क्रिप्ट का अंत 8 कॉमा 2 गुणा चिह्न 10 से घटा 2 घातीय जे की अंत शक्ति के बराबर है

प्रश्न 7

(CBM-SC 2018) गति के कारण गतिज ऊर्जा ऊर्जा है। जो कुछ भी चलता है उसमें गतिज ऊर्जा होती है। इसलिए, गतिमान पिंडों में ऊर्जा होती है और इसलिए वे विकृति पैदा कर सकते हैं। किसी पिंड की गतिज ऊर्जा उसके द्रव्यमान और गति पर निर्भर करती है। इसलिए, हम कह सकते हैं कि गतिज ऊर्जा एक पिंड के द्रव्यमान और वेग का एक फलन है, जहां गतिज ऊर्जा उसके द्रव्यमान के आधे के बराबर होती है, जो उसके वेग के वर्ग के बराबर होती है। यदि हम कुछ गणना करें, तो हम पाएंगे कि वेग द्रव्यमान की तुलना में गतिज ऊर्जा में बहुत अधिक वृद्धि निर्धारित करता है, इसलिए हम निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि उच्च गति दुर्घटना में शामिल वाहन में सवार लोगों को कम गति दुर्घटना में सवार लोगों की तुलना में अधिक चोटें आएंगी वेग।

मालूम हो कि 1500 किलो वजनी दोनों कारें एक ही बैरियर में टकराती हैं। कार A की गति 20 मीटर/सेकेंड है और वाहन बी की गति 35 मीटर/सेकेंड है। कौन सा वाहन अधिक हिंसक टक्कर के लिए अधिक संवेदनशील होगा और क्यों?

a) वाहन A, क्योंकि इसकी गति वाहन B से अधिक है।
बी) वाहन बी, क्योंकि इसकी निरंतर गति वाहन ए की तुलना में अधिक है।
सी) वाहन ए, क्योंकि इसका द्रव्यमान वाहन बी के समान है, हालांकि इसकी स्थिर गति वाहन बी से अधिक है।
d) दोनों वाहन समान तीव्रता से प्रभावित होंगे।


सही उत्तर: बी) वाहन बी, क्योंकि इसकी निरंतर गति वाहन ए से अधिक है।

जैसा कि कथन कहता है, गति के वर्ग के साथ गतिज ऊर्जा बढ़ती है, इसलिए उच्च वेग अधिक गतिज ऊर्जा उत्पन्न करता है।

तुलना करके, भले ही समस्या का उत्तर देना आवश्यक न हो, आइए दो कारों की ऊर्जाओं की गणना करें और उनकी तुलना करें।

कार ए

और सीए सबस्क्रिप्ट के साथ अंश एम के बराबर सबस्क्रिप्ट का अंत। v हर के ऊपर चुकता, भिन्न स्थान का 2 सिरा बराबर स्थान अंश 1500.20 चुकता अधिक हर का 2 छोर अंश के बराबर 1500.400 हर के ऊपर भिन्न का 2 छोर 300 स्थान 000 के बराबर जे स्पेस

कार बी

और सीए सबस्क्रिप्ट के साथ अंश एम के बराबर सबस्क्रिप्ट का अंत। v हर के ऊपर का वर्ग भिन्न स्थान का 2 सिरा, अंतरिक्ष अंश के बराबर होता है 1500.35 वर्ग से अधिक हर के बराबर अंश का 2 सिरा 1500.1225 हर के ऊपर भिन्न का 2 सिरा 918 स्पेस 750 के बराबर जे स्पेस

इस प्रकार, हम देखते हैं कि कार बी की गति में वृद्धि कार ए की तुलना में तीन गुना अधिक गतिज ऊर्जा की ओर ले जाती है।

प्रश्न 8

(एनेम 2005) नीचे दी गई पट्टी में वर्णित स्थिति को देखें।

जैसे ही लड़का तीर चलाता है, एक प्रकार की ऊर्जा से दूसरे प्रकार की ऊर्जा में परिवर्तन होता है। परिवर्तन, इस मामले में, ऊर्जा का है

ए) गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा में लोचदार क्षमता।
बी) संभावित ऊर्जा में गुरुत्वाकर्षण।
ग) गतिज ऊर्जा में प्रत्यास्थ विभव।
d) प्रत्यास्थ स्थितिज ऊर्जा में गतिकी।
ई) गुरुत्वाकर्षण गतिज ऊर्जा में

सही उत्तर: ग) गतिज ऊर्जा में प्रत्यास्थ विभव।

1 - धनुर्धर धनुष को विकृत करके लोचदार संभावित रूप में ऊर्जा का भंडारण करता है जो वसंत के रूप में कार्य करेगा।

2 - तीर छोड़ते समय, गति में जाने पर स्थितिज ऊर्जा गतिज ऊर्जा में बदल जाती है।

प्रश्न 9

(एनेम 2012) एक कार, एकसमान गति में, समतल सड़क पर चलती है, जब वह उतरना शुरू करती है एक ढलान, जिस पर चालक कार को हमेशा चढ़ाई की गति के साथ बनाए रखता है लगातार।

उतरते समय, कार की स्थितिज, गतिज और यांत्रिक ऊर्जाओं का क्या होता है?

a) यांत्रिक ऊर्जा स्थिर रहती है, क्योंकि अदिश वेग में परिवर्तन नहीं होता है और इसलिए गतिज ऊर्जा स्थिर रहती है।
ख) गतिज ऊर्जा बढ़ती है, क्योंकि गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा घटती है और जब एक घटती है, तो दूसरी बढ़ती है।
ग) गुरुत्वीय स्थितिज ऊर्जा स्थिर रहती है, क्योंकि कार पर केवल संरक्षी बल कार्य कर रहे हैं।
d) गतिज ऊर्जा स्थिर रहने पर यांत्रिक ऊर्जा कम हो जाती है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा घट जाती है।
e) गतिज ऊर्जा स्थिर रहती है क्योंकि कार पर कोई कार्य नहीं होता है।

सही उत्तर: d) गतिज ऊर्जा स्थिर रहने पर यांत्रिक ऊर्जा कम हो जाती है लेकिन गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा घट जाती है।

गतिज ऊर्जा द्रव्यमान और वेग पर निर्भर करती है, क्योंकि वे नहीं बदलते हैं, गतिज ऊर्जा स्थिर रहती है।

स्थितिज ऊर्जा कम हो जाती है क्योंकि यह ऊंचाई पर निर्भर करती है।

यांत्रिक ऊर्जा घट जाती है क्योंकि यह स्थितिज ऊर्जा और गतिज ऊर्जा का योग है।

प्रश्न 10

(फुवेस्ट 2016) हेलेना, जिसका वजन 50 किलो है, चरम खेल का अभ्यास करती है रस्सी बांधकर कूदना. एक कसरत में, यह एक वायडक्ट के किनारे से ढीला हो जाता है, शून्य प्रारंभिक वेग के साथ, प्राकृतिक लंबाई के लोचदार बैंड से जुड़ा होता है एल के साथ 0 सबस्क्रिप्ट 15 मीटर स्पेस के बराबर है और लोचदार स्थिरांक k = 250 N/m. जब स्वाथ को उसकी प्राकृतिक लंबाई से 10 मीटर आगे बढ़ाया जाता है, तो हेलेना के वेग का मापांक होता है

ध्यान दें और अपनाएं: गुरुत्वाकर्षण त्वरण: 10 m/s²। बैंड पूरी तरह से लोचदार है; इसके द्रव्यमान और अपव्यय प्रभावों को नजरअंदाज किया जाना चाहिए।

क) 0 मी/से
ख) 5 मी/से
ग) 10 मी/से
घ) 15 मी/से
ई) 20 मी/से

सही उत्तर: ए) 0 मीटर/सेकेंड।

ऊर्जा संरक्षण से, कूद की शुरुआत में यांत्रिक ऊर्जा कूद के अंत में बराबर होती है।

E के साथ M i n i c i a l सबस्क्रिप्ट का अंत E के बराबर M f i n i c i a l सबस्क्रिप्ट का अंत E P के साथ g r a v i t a c i o n a l स्पेस आई एन आई सी आई ए एल सबस्क्रिप्ट एंड ऑफ सबस्क्रिप्ट स्पेस प्लस स्पेस ई विथ सी आई एन ई टी आई सी ए स्पेस आई एन आई सी आई एल सबस्क्रिप्ट एंड ऑफ सबस्क्रिप्ट स्पेस प्लस स्पेस ई पी ई के साथ l a s t i c a i n i n i c i a l स्पेस सबस्क्रिप्ट का अंत सबस्क्रिप्ट के बराबर E P के साथ g r a v i t a c i o n a l स्पेस f i n a l सबस्क्रिप्ट स्पेस का अंत c i n e t i c a f i n a l स्पेस सबस्क्रिप्ट के साथ अधिक स्पेस ई सबस्क्रिप्ट स्पेस का अंत अधिक ई स्पेस पी ई एल ए एस टी आई सी ए एफ आई एन ए एल स्पेस सबस्क्रिप्ट एंड का सदस्यता ली

आंदोलन की शुरुआत में

गतिज ऊर्जा 0 है क्योंकि प्रारंभिक वेग 0 है।
लोचदार संभावित ऊर्जा 0 है क्योंकि लोचदार बैंड तनावग्रस्त नहीं है।

आंदोलन के अंत में

शुरुआत में गणना की गई लंबाई के सापेक्ष गुरुत्वाकर्षण संभावित ऊर्जा 0 है।

ऊर्जा संतुलन अब इस तरह दिखता है:

ई पी विथ जी आर ए वी आई टी ए सी आई ओ एन ए एल आई एन आई सी आई एल स्पेस सबस्क्रिप्ट एंड ई के बराबर सबस्क्रिप्ट सी आई एन टी आई सी ए स्पेस एफ मैं सबस्क्रिप्ट स्पेस का सबस्क्रिप्ट एंड प्लस स्पेस ई पी के साथ ई एल ए एस टी आई सी ए स्पेस फिन ए एल सबस्क्रिप्ट सबस्क्रिप्ट का अंत

चूँकि हम गति चाहते हैं, आइए गतिज ऊर्जा को समानता के एक तरफ से अलग करें।

ई पी विथ जी आर ए वी आई टी ए सी आई ओ एन ए एल आई एन आई सी आई एल स्पेस माइनस सबस्क्रिप्ट स्पेस एंड एंड ऑफ सबस्क्रिप्ट ई पी विथ ई एल á एस टी आई सी ए स्पेस फिन ए एल सबस्क्रिप्ट एंड सबस्क्रिप्ट ई के बराबर ई के साथ सी आई एन टी आई सी ए स्पेस फिन ए एल सबस्क्रिप्ट सबस्क्रिप्ट का अंत स्थान

गणना करना

गुरुत्वाकर्षण स्थितिज ऊर्जा

h = पट्टी की प्राकृतिक लंबाई का 15 मीटर + खिंचाव का 10 मीटर = 25 मीटर।

ई पी के साथ जी आर ए वी आई टी ए सी आई ओ एन ए एल स्पेस आई एन आई सी आई एल सबस्क्रिप्ट एंड सबस्क्रिप्ट एम के बराबर। जी। एच ई पी जी आर ए वी आई टी ए सी आई ओ एन ए एल स्पेस इन आई एन आई सी आई एल सबस्क्रिप्ट एंड सबस्क्रिप्ट के बराबर 50.10.25 स्पेस स्पेस के बराबर स्पेस 12 स्पेस 500 स्पेस जे

लोचदार ऊर्जा क्षमता

और P स्पेस और l a s t i c के साथ अंश k के बराबर सबस्क्रिप्ट का सबस्क्रिप्ट अंत। x, हर के ऊपर चुकता, P स्थान के साथ भिन्न E का 2 सिरा और l á st i c a का सबस्क्रिप्ट अंत अंश के बराबर सबस्क्रिप्ट 250.10 हर पर वर्ग जे स्पेस

ऊर्जा संतुलन में मूल्यों को प्रतिस्थापित करते हुए, हमारे पास है:

12 स्पेस 500 माइनस 12 स्पेस 500 ई के साथ c i n e t i c a स्पेस फिन a l सबस्क्रिप्ट एंड सबस्क्रिप्ट स्पेस 0 बराबर E के साथ c i n e t i c a स्पेस फिन a l सबस्क्रिप्ट एंड सबस्क्रिप्ट स्पेस

चूंकि गतिज ऊर्जा केवल उस द्रव्यमान पर निर्भर करती है, जो नहीं बदला है, और वेग पर, हमारे पास वेग 0 के बराबर है।

गणना के साथ पहचान।

गतिज ऊर्जा को 0 के बराबर करने पर, हमारे पास है:

और c i n के साथ t i c a space fi n a l सबस्क्रिप्ट अंत है जो अंश स्थान m के बराबर है। v हर 0 मीटर के बराबर भिन्न का 2 छोर पर चुकता। v वर्ग बराबर 0 v वर्ग बराबर 0 बटा m v बराबर 0 स्थान

इसलिए, जब पट्टी को उसकी प्राकृतिक लंबाई से 10 मीटर आगे बढ़ाया जाता है, तो हेलेना का वेग मापांक 0 मीटर/सेकेंड होता है।

प्रश्न 11

(यूएसपी 2018) समान द्रव्यमान के दो पिंड एक ही समय में, आराम से, ऊंचाई h1 से जारी किए जाते हैं और विभिन्न पथों (A) और (B) के साथ यात्रा करते हैं, जैसा कि चित्र में दिखाया गया है, जहां x1 > x2 और h1 > h2 .

निम्नलिखित कथनों पर विचार करें:

मैं। (ए) और (बी) में निकायों की अंतिम गतिज ऊर्जाएं अलग हैं।
द्वितीय. रैंप पर चढ़ने से ठीक पहले निकायों की यांत्रिक ऊर्जा बराबर होती है।
III. पाठ्यक्रम को पूरा करने का समय प्रक्षेपवक्र से स्वतंत्र है।
चतुर्थ। (बी) में शरीर पहले प्रक्षेपवक्र के अंत तक पहुंचता है।
वी भार बल द्वारा किया गया कार्य दोनों स्थितियों में समान है।

यह केवल वही सही है जो. में कहा गया है

ध्यान दें और अपनाएं: विघटनकारी ताकतों की अवहेलना करें।

ए) मैं और III।
बी) द्वितीय और वी।
सी) चतुर्थ और वी।
डी) द्वितीय और तृतीय।
ई) मैं और वी।

सही उत्तर: बी) द्वितीय और वी।

I - गलत: चूंकि प्रारंभिक ऊर्जाएं समान हैं और विघटनकारी बलों पर विचार नहीं किया जाता है और निकाय A और B h1 नीचे जाते हैं और h2 ऊपर जाते हैं, केवल संभावित ऊर्जा दोनों के लिए समान रूप से बदलती है।

II - CERTA: चूंकि अपव्यय बलों की उपेक्षा की जाती है, जैसे कि चढ़ाई की शुरुआत तक पथों की यात्रा करते समय घर्षण, यांत्रिक ऊर्जा समान होती है।

III - गलत: X1 > x2 के रूप में, शरीर A "घाटी" के निचले हिस्से के प्रक्षेपवक्र को लंबे समय तक अधिक गति के साथ यात्रा करता है। जैसे ही B पहले चढ़ना शुरू करता है, वह अपनी गति कम करते हुए पहले से ही गतिज ऊर्जा खो देता है। फिर भी, चढ़ाई के बाद, दोनों की गति समान होती है, लेकिन शरीर B को पाठ्यक्रम पूरा करने में अधिक समय लेते हुए अधिक दूरी तय करने की आवश्यकता होती है।

IV - गलत: जैसा कि हमने III में देखा, शरीर B, A के बाद आता है, क्योंकि मार्ग को पूरा करने में अधिक समय लगता है।

वी - राइट: चूंकि भार बल केवल यात्रा के दौरान द्रव्यमान, गुरुत्वाकर्षण त्वरण और ऊंचाई के अंतर पर निर्भर करता है, और वे दोनों के लिए समान होते हैं, भार बल द्वारा किया गया कार्य दोनों के लिए समान होता है।

आप के साथ अभ्यास करते रहें गतिज ऊर्जा व्यायाम.

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