मुक्तपणे पडणाऱ्या वस्तूला जमिनीवर पोहोचण्यासाठी 4 सेकंद लागतात. मुक्त झाल्यानंतर एक सेकंद, त्याच्या स्थितिज उर्जेची टक्केवारी, जी अजूनही राखून ठेवली आहे ती किती?

Question

Question

This question was previously asked in

ALP CBT 2 Physics and Maths Previous Paper 3 (Held On: 21 Jan 2019 Shift 3)

Answer 1

संकल्पना:

स्थितिज ऊर्जा: एखाद्या वस्तूच्या स्थितीमुळे त्याच्या उर्जेला स्थितिज ऊर्जा म्हणतात. हे PE द्वारे दर्शविले जाते.

गणितीयदृष्ट्या स्थितिज ऊर्जा असे लिहिता येते

वस्तूची P.E = m g h

जेथे m = वस्तूचे वस्तुमान, g = गुरूत्वीय त्वरण आणि h = उंची

गतीचे समीकरण याद्वारे दिले जाते:

S = u t + (1/2) a t2

जेथे S विस्थापन आहे, u हा प्रारंभिक वेग आहे, a त्वरण आहे आणि t वेळ आहे.

गणना:

गुरूत्वीय त्वरण (g) = 10 m/s²

वस्तूला जमिनीवर पोहोचण्यासाठी (t) 4 सेकंद लागतात:

प्रारंभिक वेग (u) = 0

त्वरण (a) = g = 10 m/s²

वस्तूची उंची (H) = ut + (1/2) a t² = 0 + 1/2 × 10 × 4² = 80 मी

मुक्त झाल्यानंतर 1 सेकंद:

S = ut + (1/2) a t2 = 0 + 1/2 × 10 × 12 = 5 मी

उंची (h) = 80 - 5 = 75 मी

स्थितिज ऊर्जा (PE') = m g h = m g × 75 = 75 mg

प्रारंभिक स्थितिज ऊर्जा (PE) = m g H = 80 mg

% PE = (PE'/PE) × 100 = (75mg/80mg) × 100 = 93.75 %

त्यामुळे पर्याय 3 योग्य आहे.