శక్తి నిత్యత్వ నియమం – స్వేచ్ఛాపతనం, యాంత్రిక శక్తి (Law of Conservation of Energy)
Free practice MCQs with answers and explanations for శక్తి నిత్యత్వ నియమం – స్వేచ్ఛాపతనం, యాంత్రిక శక్తి (Law of Conservation of Energy) in పని & శక్తి (Work and Energy). Tap an option to check instantly.
Q1Easy
శక్తి నిత్యత్వ నియమం ప్రకారం శక్తి గురించి సరైన వాక్యం ఏది?
A. శక్తిని సృష్టించవచ్చు కానీ నాశనం చేయలేము
B. శక్తిని నాశనం చేయవచ్చు కానీ సృష్టించలేము
C. శక్తిని సృష్టించలేము, నాశనం చేయలేము; రూపం మాత్రమే మారుతుంది
D. శక్తి రూపం మారితే మొత్తం శక్తి తగ్గుతుంది
Answer & explanation
Correct: C — శక్తిని సృష్టించలేము, నాశనం చేయలేము; రూపం మాత్రమే మారుతుంది
నియమం ప్రకారం శక్తి ఒక రూపం నుండి మరొక రూపానికి మాత్రమే మారుతుంది; రూపాంతరం ముందు, తరువాత మొత్తం శక్తి స్థిరం. కాబట్టి సృష్టి లేదా నాశనం అనే పదాలున్న ఇతర వాక్యాలు తప్పు.
ఒక వస్తువు గతిజ, స్థితిజ శక్తుల మొత్తాన్ని అధ్యాయంలో యాంత్రిక శక్తి అన్నారు; స్వేచ్ఛాపతనంలో mgh + ½mv² స్థిరం. ఉష్ణ, రసాయన శక్తులు యాంత్రిక శక్తిలో భాగం కావు.
20 kg వస్తువును 4 m ఎత్తు నుండి వదిలారు (g = 10 m s⁻²). 1 m ఎత్తు వద్ద దాని గతిజ శక్తి ఎంత?
A. 600 J
B. 200 J
C. 800 J
D. 400 J
Answer & explanation
Correct: A — 600 J
మొత్తం శక్తి mgh = 20 × 10 × 4 = 800 J. 1 m వద్ద Ep = 20 × 10 × 1 = 200 J; Ek = 800 − 200 = 600 J. 200 అనేది ఆ బిందువు Ep. మొత్తం శక్తి 800 J స్థిరం కావడం వల్లే ఈ తీసివేత సాధ్యమవుతుంది; ఇది కృత్యం 7.15 పట్టికలోని విలువే.
స్వేచ్ఛగా పడే వస్తువు స్థితిజ శక్తి తగ్గుతూ ఉంటుంది. ఇది శక్తి నిత్యత్వ నియమాన్ని ఉల్లంఘిస్తుందా?
A. అవును, శక్తి నాశనమవుతోంది
B. లేదు, తగ్గిన స్థితిజ శక్తి అంతా గతిజ శక్తిగా మారుతోంది
C. అవును, గతిజ శక్తి పుడుతోంది
D. లేదు, స్థితిజ శక్తి మరొక వస్తువుకు మాయమవుతుంది
Answer & explanation
Correct: B — లేదు, తగ్గిన స్థితిజ శక్తి అంతా గతిజ శక్తిగా మారుతోంది
పడేటప్పుడు Ep లో తగ్గుదల అంతే మేర Ek పెరుగుదలగా కనిపిస్తుంది, మొత్తం mgh + ½mv² స్థిరం. కాబట్టి ఉల్లంఘన లేదు; శక్తి రూపం మాత్రమే మారింది. కేవలం ఒక శక్తి రూపాన్ని చూసి నియమాన్ని పరీక్షించలేము; రెండు రూపాల (Ep, Ek) మొత్తాన్ని చూడాలి, అది మార్పు లేకుండా ఉంది.
20 kg వస్తువును 4 m ఎత్తు నుండి వదిలారు (g = 10 m s⁻²). నేలను తాకేటప్పుడు దాని వేగం సుమారు ఎంత?
A. 80 m s⁻¹
B. 4 m s⁻¹
C. 8.9 m s⁻¹
D. 20 m s⁻¹
Answer & explanation
Correct: C — 8.9 m s⁻¹
నేల వద్ద Ek = మొత్తం శక్తి = 800 J. ½ × 20 × v² = 800 ⇒ v² = 80 ⇒ v ≈ 8.9 m s⁻¹. 80 అనేది v² విలువే, వర్గమూలం తీయడం మరచిన తప్పు. 800 J మొత్తం శక్తి అంతా Ek గా మారడమే ఇక్కడ కీలకం; అప్పుడు సమీకరణం ½mv² = mgh నుండి ద్రవ్యరాశి రద్దవుతుంది, v = √(2gh) = √80.
లోలకం గుండు అంత్య బిందువు నుండి మధ్య బిందువు వైపు వెళ్ళేటప్పుడు శక్తి మార్పు ఏది?
A. గతిజ శక్తి స్థితిజ శక్తిగా మారుతుంది
B. మొత్తం శక్తి పెరుగుతుంది
C. శక్తి మార్పు ఉండదు
D. స్థితిజ శక్తి గతిజ శక్తిగా మారుతుంది; మధ్య బిందువు వద్ద Ek గరిష్ఠం
Answer & explanation
Correct: D — స్థితిజ శక్తి గతిజ శక్తిగా మారుతుంది; మధ్య బిందువు వద్ద Ek గరిష్ఠం
అంత్య బిందువు వద్ద గుండు కాసేపు నిలిచి Ek = 0, Ep గరిష్ఠం. కిందికి వస్తుండగా Ep తగ్గి Ek పెరుగుతుంది; మధ్య బిందువు వద్ద ఎత్తు కనిష్ఠం కాబట్టి Ek గరిష్ఠం.
ఆవేశం (A): లోలకం గుండు చివరికి ఆగిపోవడం శక్తి నిత్యత్వ నియమానికి విరుద్ధం కాదు. కారణం (R): గాలి నిరోధం, ఘర్షణ వల్ల యాంత్రిక శక్తి ఉష్ణ శక్తిగా మారుతుంది. ఏది సరైనది?
A. A, R రెండూ సరైనవి; R వల్ల A వివరణ అవుతుంది
B. A సరైనది, R తప్పు
C. A తప్పు, R సరైనది
D. A, R రెండూ తప్పు
Answer & explanation
Correct: A — A, R రెండూ సరైనవి; R వల్ల A వివరణ అవుతుంది
లోలకం ఆగినప్పుడు దాని యాంత్రిక శక్తి మాయం కాలేదు; ఆధార బిందువు వద్ద ఘర్షణ, గాలి నిరోధం వల్ల ఉష్ణంగా పరిసరాల్లోకి పోయింది. అంటే మొత్తం శక్తి స్థిరమే; కాబట్టి R అనేది A కు సరైన వివరణ.
m ద్రవ్యరాశి వస్తువును ఎత్తు h నుండి వదిలారు (గాలి నిరోధం నిర్లక్ష్యం). h/2 ఎత్తు వద్ద దాని గతిజ శక్తి ఎంత?
A. mgh
B. mgh/2
C. mgh/4
D. 2mgh
Answer & explanation
Correct: B — mgh/2
మొత్తం శక్తి mgh స్థిరం. h/2 వద్ద Ep = mgh/2; కాబట్టి Ek = mgh − mgh/2 = mgh/2. Ek = mgh అనేది భూమిని తాకే క్షణంలో మాత్రమే. ఇక్కడ ద్రవ్యరాశి, ఎత్తు ఏ విలువలైనా ఈ నిష్పత్తి నిజం; సగం ఎత్తులో శక్తి సగం స్థితిజం, సగం గతిజం.