ریاضی 97

فیزیک

کار و انرژی

پایستگی انرژی مکانیکی

در شکل زیر، وزنه‌ای به جرم m با تندی اولیۀ v0=4 ms مماس با سطح بدون اصطحکاک، رو به پایین پرتاب می‌شود. اگر بیشترین انرژی کشسانی فنر در این برخورد 1/8 انرژی جنبشی اولیۀ وزنه باشد، حداقل طول فنر به چند سانتی‌متر می‌رسد؟ (‎g=10 ms2‏، ‎sin37°=0/6)

  1.  
    20
       
  2.  
    25
       
  3.  
    30
       
  4.  
    34
       

پاسخ: گزینۀ 4
جسم در انتهای حرکت خود فنر را فشرده می‌کند و در این حالت فنر حداقل طول خود (L) را دارد. مبدأ انرژی پتانسیل گرانشی را جایی می‌گیریم که جسم متوقف می‌شود. حال قانون پایستگی انرژی مکانیکی را برای شروع و پایان حرکت جسم می‌نویسیم:
K2+U2=Ue1=0 , Ue2=1/8K1
E2=E1K1+U1=Ue2=1/8K1
12mv02+mgh=1/8×12mv02
mgh=0/8×12mv02
10h=810×12×16h=0/64 m=64 cm

یعنی ارتفاع جسم 64 سانتی‌متر کم می‌شود. حال ار تعریف سینوس زاویه برای بدست آوردن حداقل طول فنر (L) استفاده می‌کنیم:
sin37°=hL , h=h-h=85-64=21 cm
sin37°=610=21L
L=35 cm

هیچ نظری ثبت نشده

×

×


تست‌های کنکور‌های سراسری درس فیزیک رشته ریاضی
مشاهده
تست‌های تألیفی درس فیزیک رشته ریاضی و تجربی
مشاهده
تست‌های کنکور‌های سراسری درس فیزیک رشته تجربی
مشاهده