Potential Energy MCQ Quiz in తెలుగు - Objective Question with Answer for Potential Energy - ముఫ్త్ [PDF] డౌన్‌లోడ్ కరెన్

సరైన సమాధానం 2 kJ.

కాన్సెప్ట్ :

• స్థితి శక్తి : ఏదైనా వస్తువు యొక్క స్థానం కారణంగా వచ్చే శక్తిని స్థితి శక్తి అని పిలుస్తారు. దీనిని PE సూచిస్తుంది.

స్థితి శక్తి వీటి ద్వారా వస్తుంది:

PE = mgh .

ఇక్కడ, PE అనేది స్థితి శక్తి, m ద్రవ్యరాశి, g అనేది గురుత్వాకర్షణ కారణంగా త్వరణం, మరియు h అనేది వస్తువు ఉంచబడిన ఎత్తు

గణన :

ఇచ్చినది:

ద్రవ్యరాశి (m) = 10 కిలోలు

ఎత్తు (h) = 20 మీ

PE = 10 x 10 x 20

PE = 2000 J.

PE = 2 kJ

• గతిశక్తి: వస్తువు కదలికను శక్తి కారణంగా వచ్చే శక్తిని గతిశక్తి అంటారు.
  • గతి శక్తి (KE) = 1/2 (mv²)
  • ఇక్కడ m ద్రవ్యరాశి మరియు v వేగం.
• వస్తువు స్థిరంగా ఉంటుంది (విశ్రాంతి వద్ద) కాబట్టి వేగం సున్నా. అందువల్ల వస్తువు యొక్క గతి శక్తి సున్నా అవుతుంది .
• వస్తువు యొక్క స్థితి శక్తి మాత్రమే ఎత్తులో ఉంటుంది.

గణన:

సమతాస్థితికి

\(-\frac{d U}{d r}=0=\frac{10 A}{r^{11}}-\frac{5 B}{r^6} \)

⇒ \(r^5=\frac{2 A}{B} \)

⇒ \(r=\left(\frac{2 A}{B}\right)^{1 / 5} \)

∴ రెండు పరమాణువుల మధ్య సమతాస్థితి దూరం \(\left(\frac{2A}{B}\right)^{\frac{1}{5}}\)

వివరణ:

స్థితిశక్తి

• స్థితిశక్తి అనేది దాని స్థానం, ఆకారం లేదా ఆకృతీకరణను మార్చడానికి దానిపై చేసిన పని కారణంగా ఒక వస్తువులో నిల్వ చేయబడిన శక్తి.
• స్థితిశక్తి యొక్క శూన్యం అనుకూలంగా ఉంటుంది.
• ఇది సౌకర్యం ప్రకారం జత చేయబడుతుంది.
• సంరక్షణ శక్తికి లోబడి ఉన్న వస్తువు యొక్క స్థితిశక్తి ఎల్లప్పుడూ స్థిరాంకం వరకు నిర్ణయించబడదు.
• వసంత స్థితిశక్తి \(\frac {kx^2}2\) కోసం, స్థితిశక్తి యొక్క శూన్యం కంపనం చేసే ద్రవ్యరాశి యొక్క సమతాస్థితి స్థానం.
• వసంత శక్తి కోసం, మనం V(x) = 0, x = 0 వద్ద తీసుకున్నాము, అంటే, విస్తరించని వసంతానికి శూన్య స్థితిశక్తి ఉంది.
• గురుత్వాకర్షణ స్థితిశక్తి ఎంజిహెచ్ కోసం, స్థితిశక్తి యొక్క శూన్యం భూమిగా ఎంచుకోబడింది.
• స్థిర గురుత్వాకర్షణ శక్తి ఎంజి కోసం, మనం భూమి ఉపరితలంపై V = 0 తీసుకున్నాము.
• గురుత్వాకర్షణలో మనం గురుత్వాకర్షణ యొక్క సార్వత్రిక నియమం కారణంగా శక్తి కోసం, శూన్యం గురుత్వాకర్షణ మూలం నుండి అనంత దూరంలో ఉత్తమంగా నిర్వచించబడిందని చూస్తాము.
• అయితే, ఒక నిర్దిష్ట చర్చలో స్థితిశక్తి యొక్క శూన్యం స్థిరపడిన తర్వాత, చర్చ అంతటా దానిని స్థిరంగా పాటించాలి.

భావన:

సంభావ్య శక్తి

• వస్తువు యొక్క స్థానం కారణంగా కలిగే శక్తిని సంభావ్య శక్తి అంటారు
• గురుత్వాకర్షణ కారణంగా సంభావ్య శక్తి, P.E = mgh, ఇక్కడ m = ద్రవ్యరాశి, g = గురుత్వాకర్షణ కారణంగా త్వరణం, h = ఎత్తు
• స్ప్రింగ్ కారణంగా సంభావ్య శక్తి, \(P.E=\frac{1}{2}kx^2\), ఇక్కడ k = స్ప్రింగ్ స్థిరాంకం, x = స్థానభ్రంశం
• స్ప్రింగ్ విషయంలో, స్ప్రింగ్‌ను విస్తరించినప్పుడు లేదా సంకోచించినప్పుడు సంభావ్య శక్తి పెరుగుతుంది.

వివరణ:

• స్ప్రింగ్ విషయంలో, స్ప్రింగ్‌ను విస్తరించినప్పుడు లేదా సంకోచించినప్పుడు సంభావ్య శక్తి పెరుగుతుంది.
• గురుత్వాకర్షణ ఆకర్షణ బలానికి వ్యతిరేకంగా ఒక వస్తువును కదిలించినప్పుడు పని జరుగుతుంది. ఇది వ్యవస్థ యొక్క సంభావ్య శక్తి పెరిగిందని సూచిస్తుంది.
• బుడగ పైకి నెట్టే బలం దిశలో పైకి లేచినప్పుడు, వ్యవస్థ యొక్క సంభావ్య శక్తి అదృశ్యమవుతుంది.

కాబట్టి, సరైన ఎంపిక 2.

Additional Information 

• గతిజ శక్తి
  • వస్తువు యొక్క చలనం కారణంగా కలిగే శక్తిని గతిజ శక్తి అంటారు.
  • సూత్రం, \(K.E=\frac{1}{2}mv^2\), ఇక్కడ m = ద్రవ్యరాశి, v = వేగం

సరైన సమాధానం 2 kJ.

కాన్సెప్ట్ :

• స్థితి శక్తి : ఏదైనా వస్తువు యొక్క స్థానం కారణంగా వచ్చే శక్తిని స్థితి శక్తి అని పిలుస్తారు. దీనిని PE సూచిస్తుంది.

స్థితి శక్తి వీటి ద్వారా వస్తుంది:

PE = mgh .

ఇక్కడ, PE అనేది స్థితి శక్తి, m ద్రవ్యరాశి, g అనేది గురుత్వాకర్షణ కారణంగా త్వరణం, మరియు h అనేది వస్తువు ఉంచబడిన ఎత్తు

గణన :

ఇచ్చినది:

ద్రవ్యరాశి (m) = 10 కిలోలు

ఎత్తు (h) = 20 మీ

PE = 10 x 10 x 20

PE = 2000 J.

PE = 2 kJ

• గతిశక్తి: వస్తువు కదలికను శక్తి కారణంగా వచ్చే శక్తిని గతిశక్తి అంటారు.
  • గతి శక్తి (KE) = 1/2 (mv²)
  • ఇక్కడ m ద్రవ్యరాశి మరియు v వేగం.
• వస్తువు స్థిరంగా ఉంటుంది (విశ్రాంతి వద్ద) కాబట్టి వేగం సున్నా. అందువల్ల వస్తువు యొక్క గతి శక్తి సున్నా అవుతుంది .
• వస్తువు యొక్క స్థితి శక్తి మాత్రమే ఎత్తులో ఉంటుంది.

భావన:

• గతి శక్తి (KE): వస్తువు దాని కదలిక ద్వారా కలిగి ఉన్న శక్తిని గతి శక్తి అంటారు.

\(KE = \frac{1}{2}m{v^2}\)

ఇక్కడ m = వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి మరియు v = వస్తువు యొక్క వేగం

• స్థితి శక్తి (PE): వస్తువు దాని స్థానం లేదా ఆకృతీకరణ వల్ల కలిగి ఉన్న శక్తిని స్థితి శక్తి అంటారు.

\(PE = mgh\)

ఇక్కడ, వస్తువు యొక్క m = ద్రవ్యరాశి, g = గురుత్వాకర్షణ కారణంగా త్వరణం మరియు h = వస్తువు యొక్క ఎత్తు

• శక్తి పరిరక్షణ: శక్తి పరిరక్షణ ప్రకారం, శక్తిని సృష్టించలేము లేదా నాశనం చేయలేము , అది ఒక రూపం నుండి మరొక రూపానికి మాత్రమే మారుతుంది.
• వ్యవస్థ యొక్క మొత్తం శక్తి స్థిరంగా ఉంటుంది, అంటే గతి శక్తి మొత్తం + స్థితి శక్తి స్థిరంగా ఉంటుంది.

వివరణ :

• ఉచిత పతనంలో, మొత్తం శక్తి (TE) స్థిరంగా ఉంటుంది, ఇది TE = గతి శక్తి + స్థితి శక్తి.
• వస్తువులు క్రిందికి పడిపోయినప్పుడు, వాటి స్థితి శక్తి, గతి శక్తిగా మారుతుంది. కాబట్టి స్థితి శక్తి తగ్గుతుంది మరియు గతి శక్తి పెరుగుతుంది.
• మొత్తం శక్తి స్థిరంగా ఉంటుంది కాబట్టి, గతి శక్తి పెరుగుదల స్థితి శక్తి విలువను తగ్గిస్తుంది మరియు దీనికి విరుద్ధంగా ఉంటుంది.

 కాన్సెప్ట్:​

• స్థితి శక్తి: స్థితి శక్తి అనేది వస్తువు యొక్క స్థానం, అమరిక లేదా స్థితి కారణంగా ఒక వస్తువులోపల నిల్వ చేయబడ్డ శక్తి.
• దీనిని ఇలా ఇవ్వవచ్చు:

P. E. = m × g × h

ఇక్కడ P = స్థితి శక్తి, m = ద్రవ్యరాశి, g = గురుత్వాకర్షణ కారణంగా త్వరణం, h = వస్తువు యొక్క ఎత్తు.

లెక్కింపు:

ఇవ్వబడింది: 50 కిలోల బరువు, ఎత్తు 10 మీటర్లు, g = 10 మీ/సె².

సూత్రం:

స్థితి శక్తి = ద్రవ్య రాశి× గురుత్వాకర్షణ కారణంగా త్వరణం (g) × ఎత్తు

P. E. = m × g × h = 50 × 10 × 10 = 5000 జౌల్.

కాబట్టి ఎంపిక 2 సరైనది.

కాన్సెప్ట్ :

• రక్షణ శక్తి: ఒక శక్తి సాంప్రదాయికమైనది , ఒక వస్తువును ఒక బిందువు నుండి మరొక బిందువుకు స్థానభ్రంశం చేయడంలో చేసే పని ఆ వస్తువు అనుసరించే మార్గం నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటే మరియు ముగింపు బిందువులపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది .
• ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ శక్తులు , గురుత్వాకర్షణ శక్తులు , సాగే శక్తులు , అయస్కాంత శక్తులు మొదలైనవి సాంప్రదాయిక శక్తికి ఉదాహరణలు.

• కాని సాంప్రదాయిక దళాలు: బలగం కాని సంప్రదాయవాద లేదా మరొక స్థానం నుండి శరీరం కదిలే లో శక్తి వ్యతిరేకంగా పని ఉంటే, ఈ రెండు స్థానాల మధ్య తరువాత మార్గం ఆధారపడి చెప్పబడింది.
• ఉదాహరణ: ఘర్షణ శక్తి , జిగట శక్తి , ఎయిర్‌డ్రాగ్ మొదలైనవి .

వివరణ :

• ద్రవ్యరాశి m యొక్క వస్తువు భూమి మార్గం నుండి వేరే మార్గం ద్వారా ఎత్తు h కి ఎత్తితే, అప్పుడు ప్రతి సందర్భంలో చేసిన పని ఒకే విధంగా ఉంటుంది . అందువల్ల, ఒక వస్తువును ఒక బిందువు నుండి మరొక బిందువుకు స్థానభ్రంశం చేయడంలో శక్తి చేత చేయబడిన సాంప్రదాయిక శక్తి పనిలో , ఆ వస్తువు అనుసరించే మార్గం నుండి స్వతంత్రంగా ఉంటుంది మరియు ముగింపు బిందువులపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది .

• ఒక వస్తువు కఠినమైన పట్టికలో స్థానం A నుండి మరొక స్థానానికి తరలించబడితే, ఘర్షణ శక్తికి వ్యతిరేకంగా చేసిన పని A మరియు B ల మధ్య మార్గం యొక్క పొడవు మీద ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు A మరియు B స్థానాలపై మాత్రమే కాదు . అందువల్ల, ఒక వస్తువును ఒక స్థానం నుండి మరొక స్థానానికి తరలించడంలో శక్తితో లేదా వ్యతిరేకంగా చేసిన సాంప్రదాయేతర శక్తి పనిలో , ఈ రెండు స్థానాల మధ్య అనుసరించిన మార్గంపై ఆధారపడి ఉంటుంది .

కాన్సెప్ట్:

• స్థితి శక్తి: ఒక వస్తువు యొక్క స్థానం కారణంగా దాని యొక్క శక్తిని స్థితి శక్తి అని అంటారు. దీనిని PE ద్వారా సూచించబదుతుంది.
  • గణితపరంగా స్థితి శక్తిని ఇలా రాయవచ్చు
  • వస్తువు యొక్క స్థితి శక్తి =  m g h

​​ఇక్కడ m = వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, g = గురుత్వాకర్షణ కారణంగా త్వరణం, మరియు h = ఎత్తు

లెక్కింపు:

మనకివ్వబడింది,

m = 1 కి.గ్రా, g = 10 మీ/సె², h = 5 మీటర్లు

PE = 1 × 10 × 5 = 50 J

అందువల్ల ఎంపిక 1 సరైనది.

సరైన సమాధానం ఎంపిక 4 అంటే 100 J.
కాన్సెప్ట్:

• అనువర్తితబలం యొక్క దిశలో కొంత దూరం ద్వారా వస్తవు వాస్తవానికి స్థానభ్రంశం చెందినప్పుడు ఒక బలం ద్వారా పని జరుగుతుంది.
• వస్తువు F దిశలో స్థానభ్రంశం చెందుతున్నందున, వస్తువుని దూరం s ద్వారా స్థానభ్రంశం చేయడంలో బలం చేత చేయబడిన పని ఇలా ఇవ్వబడుతుంది:

\(W = \vec F \cdot \vec s\)

• స్థితి శక్తి (PE): వస్తువు దాని స్థానం లేదా ఆకృతీకరణ వల్ల కలిగి ఉన్న శక్తిని స్థితి శక్తి అంటారు.
  • ఒక వస్తువు భూమి నుండి ఎత్తినప్పుడు, గురుత్వాకర్షణ బలానికి వ్యతిరేకంగా పని జరుగుతుంది, ఎందుకంటే గురుత్వాకర్షణ బలం ఎల్లప్పుడూ క్రిందికి పనిచేస్తుంది.

\(PE = mgh\)
ఇక్కడ, m = వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, g = గురుత్వ త్వరణం  మరియు  h = వస్తువు యొక్క ఎత్తు 

సాధన:

ఇచ్చిన దత్తాంశం:

ద్రవ్యరాశి (m) = 5 కిలోలు

ఎత్తు (h) = 2 మీ

ఇక్కడ రవి చేసిన పని ఆ ఎత్తులో డంబెల్ యొక్క స్థితి శక్తిగా మారుతుంది.

జరిగిన (W) = m x g x h

⇒ W = 5 x 10 x 2

⇒ W = 100 J

అందువల్ల ఎంపిక 4 సరైనది.

ఎంపిక 2 సరైనది, అనగా 400 జౌల్.

కాన్సెప్ట్:

• స్థితి శక్తి (PE): వస్తువు దాని స్థానం లేదా ఆకృతీకరణ వల్ల కలిగి ఉన్న శక్తిని స్థితి శక్తి అంటారు.

\(PE = mgh\)
ఇక్కడ,  m = వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, g =  గురుత్వ త్వరణం మరియు h =  వస్తువు యొక్క ఎత్తు   

సాధన:

ఇచ్చిన దత్తాంశం:

వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, m = 20 కేజీ,
స్థానభ్రంశం (ఎత్తు), h = 2 మీ, మరియు
గురుత్వ త్వరణం, g =  10 మీ సె-2

స్థితి శక్తి = mgh = 20 × 10 × 2 = 400 J.

కాబట్టి ఎంపిక 2 సరైనది.

భావన:

పూర్తైన పని:

ఒక వస్తువును తరలించడానికి శక్తి ద్వారా బదిలీ చేయబడిన శక్తి పరిమాణాన్ని పూర్తి చేసిన పని అని పిలుస్తారు. చేసిన పని యొక్క SI యూనిట్ జౌల్.

తక్కువ-స్థానభ్రంశం 'S' సమయంలో కణంపై పనిచేసే F శక్తి ద్వారా చేసే పని

\( ⇒ {\bf{W}} = {\bf{\vec F}}.\vec S\)

⇒ W = F× S.cosθ

ఇక్కడ θ కోణం అనేది శక్తి మరియు స్థానభ్రంశం వెక్టర్.

కేస్-1 కణం శక్తి దిశలో స్థానభ్రంశం చెందితే,

⇒ θ = 0°

⇒ W = FS

కేస్-2 ప్రయోగించిన శక్తి దిశకు వ్యతిరేక కణం స్థానభ్రంశం చెందితే,

⇒ θ = 180°

⇒ W = -FS

స్థితి శక్తి:

• ఇతర వస్తువులతో పోలిస్తే ఒక వస్తువు దాని స్థానం కారణంగా కలిగి ఉన్న శక్తి ఇది.
• అది శక్తి యొక్క ఇతర రూపాల్లోకి మార్చబడే సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది.
• దాని సాధారణ స్థానంతో ఒక కుదింపు లేదా ఉద్రిక్తత ఉంటే , అప్పుడు స్థితి శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.
• ఉదాహరణకు , ఎత్తులో ఉన్న ట్యాంక్‌లో నిల్వ చేయబడిన నీరు సంభావ్య శక్తిని కలిగి ఉంటుంది.

m ద్రవ్యరాశి గల వస్తువును h ఎత్తు వరకు ఎత్తినట్లయితే, ఆ వస్తువును పైకి లేపడానికి చేసిన పని ఒక వస్తువు యొక్క సంభావ్య శక్తి రూపంలో నిల్వ చేయబడుతుంది. అనగా

స్థితి శక్తి

PE = mgh

ఇక్కడ g అనేది గురుత్వాకర్షణ త్వరణం మరియు

g = 9.81 మీ/సె ² (దాదాపు సమానం 10 మీ/సె ² )

లెక్కింపు:

దానిని బట్టి,

వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి m = 50 కిలోలు

గురుత్వాకర్షణ త్వరణం g = 10 మీ/సె ²

వస్తువు యొక్క స్థానభ్రంశం h = 9 మీ

వస్తువును ఎత్తడానికి చేసే పని స్థితి శక్తికి సమానంగా ఉంటుంది మరియు అందించబడుతుంది

W = mgh

⇒ W = 50× 10× 9

⇒ W = 4500 J

అందువల్ల, వస్తువును ఎత్తడంలో చేసిన పని 4500 J కి సమానంగా ఉంటుంది.

విషయ భావన:

• స్థితి శక్తి (PE): వస్తువు దాని స్థానం లేదా ఆకృతీకరణ వల్ల కలిగి ఉన్న శక్తిని స్థితిజ శక్తి అంటారు.

\(PE = mgh\)

ఇక్కడ,వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి = m, గురుత్వాకర్షణ కారణంగా త్వరణం  = g మరియు వస్తువు యొక్క ఎత్తు = h

సాధన:

ఇచ్చిన దత్తాంశం:

ద్రవ్యరాశి (m) = 12 కిలోలు

స్థితి శక్తి (PE) = 600 J.

గురుత్వాకర్షణ కారణంగా త్వరణం (g) = 10 మీసె ^-2 

ఎత్తు (h) =?

మనకు తెలుసు, స్థితి శక్తి = mgh

h = స్థితి శక్తి / mg = 600 / [12 × 10] = 5 మీ

కాబట్టి, ఎత్తు (h) = 5 మీ. కాబట్టి ఎంపిక 1 సరైనది.

సరైన సమాధానం ఎంపిక 2 అనగా 1000 J.

కాన్సెప్ట్:

• అనువర్తితబలం యొక్క దిశలో కొంత దూరం ద్వారా వస్తవు వాస్తవానికి స్థానభ్రంశం చెందినప్పుడు ఒక బలం ద్వారా పని జరుగుతుంది.
• వస్తువు F దిశలో స్థానభ్రంశం చెందుతున్నందున, వస్తువుని దూరం s ద్వారా స్థానభ్రంశం చేయడంలో బలం చేత చేయబడిన పని ఇలా ఇవ్వబడుతుంది:

\(W = \vec F \cdot \vec s\)

• స్థితి శక్తి (PE): వస్తువు దాని స్థానం లేదా ఆకృతీకరణ వల్ల కలిగి ఉన్న శక్తిని స్థితి శక్తి అంటారు.
  • ఒక వస్తువు భూమి నుండి ఎత్తినప్పుడు, గురుత్వాకర్షణ బలానికి వ్యతిరేకంగా పని జరుగుతుంది, ఎందుకంటే గురుత్వాకర్షణ బలం ఎల్లప్పుడూ క్రిందికి పనిచేస్తుంది.

\(PE = mgh\)
ఇక్కడ, m = వస్తువు యొక్క ద్రవ్యరాశి, g = గురుత్వ త్వరణం  మరియు  h = వస్తువు యొక్క ఎత్తు 

సాధన:

ఇచ్చిన:

ద్రవ్యరాశి (m) = 10 కిలోలు

ఎత్తు (h) = 10 మీ

• ఈ సందర్భంలో జరిగిన పని ఆ ఎత్తులో ఉన్న రాయి యొక్క స్థితి శక్తికి సమానం.

అందువలన, జరిగిన పని (W) = m x g x h

⇒ W = 10 x 10 x 10

⇒ W = 1000 కేజిమీ² /సె² = 1000 J.

అందువల్ల ఎంపిక 2 సరైనది.