المصطلح العلمي: إمكانية إنجاز شغل.
المصطلح العلمي: عملية تقوم فيها قوة مؤثرة بإزاحة جسم في اتجاهها.
علل: إذا دفع عامل صندوقًا من دون تحريكه فإنه لا يبذل شغلًا.
علل: إذا وقفت حاملًا حقيبتك الثقيلة على جانب الطريق فقد تشعر بالتعب ولكنك لم تبذل شغلًا.
الشغل بمفهومه الفيزيائي يعني بذل الجهد أو التعب.
العلاقة الرياضية لحساب الشغل الناتج عن قوة منتظمة:
صل كل رمز في قانون الشغل W = F d cos θ بوحدته الدولية:
المصطلح العلمي: حاصل الضرب العددي لمتجهي القوة والإزاحة.
علل: الشغل كمية عددية وليس كمية متجهة.
اختر جميع العوامل التي يتوقف عليها مقدار الشغل:
يقاس الشغل بوحدة الجول J وهي تكافئ:
المصطلح العلمي: الشغل الذي تبذله قوة مقدارها 1 N لتحريك الجسم في اتجاهها مسافة 1 m.
ما المقصود بأن الشغل المبذول في تحريك جسم = 10 J؟
شكل العلاقة البيانية بين الشغل (W) والقوة (F):
شكل العلاقة البيانية بين الشغل (W) والإزاحة (d):
صل كل نوع من القوة بوصفه:
صنف القوى التالية:
صل كل حالة للزاوية بين القوة والإزاحة بقيمة الشغل:
علل: شغل قوة الاحتكاك يكون سالبًا.
صنف ما يلي حسب نوع الشغل:
قوة منتظمة مقدارها 10 N تعمل على صندوق موضوع فوق سطح أملس لينزلق إزاحة مقدارها 2 m. إذا كانت القوة في نفس اتجاه الإزاحة، احسب الشغل الناتج.
قوة 10 N تعمل على صندوق فوق سطح أملس في نفس اتجاه إزاحته 2 m. نوع الشغل الناتج:
قوة منتظمة مقدارها 10 N تعمل على صندوق موضوع فوق سطح أملس لينزلق إزاحة مقدارها 2 m. إذا كانت القوة في عكس اتجاه الإزاحة، احسب الشغل الناتج. (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
قوة 10 N تعمل على صندوق فوق سطح أملس في عكس اتجاه إزاحته 2 m. نوع الشغل الناتج:
يدفع شخص عربة بقوة 45 N تصنع زاوية 40° مع المحور الأفقي. احسب الشغل الناتج عن القوة إذا دفعت العربة مسافة 15 m (لأقرب عدد صحيح).
محصلة الشغل لمجموعة من القوى المنتظمة تحسب من العلاقة:
تحرك الجسم الموضح بالشكل إزاحة مقدارها 2 m غربًا. احسب الشغل الكلي (المحصلة).
عندما يتحرك جسم بتأثير قوة منتظمة من نقطة A إلى نقطة B على مسار منحنٍ، فإن الشغل لا يتوقف على المسار الذي سلكه الجسم.
الشغل المبذول من وزن الجسم عندما يتحرك في مجال الجاذبية الأرضية في مسار رأسي:
اختر جميع العوامل التي يتوقف عليها الشغل الناتج من وزن الجسم عند إزاحته رأسيًا:
شكل العلاقة البيانية بين الشغل الناتج من الوزن (W) والارتفاع (h):
شكل العلاقة البيانية بين الشغل الناتج من الوزن (W) والكتلة (m):
سقط جسم كتلته 5 Kg من ارتفاع 10 m. احسب الشغل الناتج عن قوة الجاذبية الأرضية (g = 10 m/s²).
الشغل الناتج عن وزن الجسم لا يرتبط بالمسار بين النقطتين بل يرتبط بمقدار الإزاحة الرأسية بين النقطتين.
الشغل الناتج عن الوزن عندما يتحرك الجسم بين نقطتين A و B مختلفتين في الارتفاع:
جسم يتحرك من النقطة A إلى النقطة B. صل كل حالة بنوع الشغل الناتج عن وزنه:
يحمل ولد كرة كتلتها 1.5 Kg خارج نافذة غرفته التي ترتفع عن الأرض 8 m. مقدار الشغل المبذول على الكرة نتيجة إمساك الولد لها:
يحمل ولد كرة كتلتها 1.5 Kg خارج نافذة ترتفع عن الأرض 8 m، ثم أفلتها لتسقط. احسب مقدار الشغل الناتج عن قوة الجاذبية الأرضية إذا تحركت مسافة 3 m.
كرة كتلتها 1.5 Kg تسقط مسافة 3 m. احسب الشغل الناتج عن قوة الاحتكاك مع الهواء خلال سقوطها علمًا أن مقدار قوة الاحتكاك 1 N. (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
كرة كتلتها 1.5 Kg تسقط مسافة 3 m وقوة الاحتكاك مع الهواء 1 N. احسب الشغل الكلي المبذول على الكرة نتيجة القوى المؤثرة فيها.
اختر جميع الحالات التي ينعدم فيها الشغل:
علل: الشغل المبذول عند تحريك جسم بسرعة منتظمة يساوي صفرًا.
علل: الشغل الناتج عن عدة قوى متزنة مؤثرة على جسم يساوي صفرًا.
علل: ينعدم الشغل المبذول على جسم عندما يتحرك على مسار دائري مغلق.
علل: الشغل المبذول من وزن السيارة عندما تتحرك على طريق أفقي يساوي صفرًا.
علل: الشغل المبذول من الوزن عند حمل حقيبة ثقيلة والتحرك بها على مسار أفقي يساوي صفرًا.
علل: الشغل المبذول من قوة الجاذبية الأرضية على القمر الصناعي يساوي صفرًا.
الشغل المبذول من وزن جسم عندما يتحرك على مستوى أملس يميل على الأفقي بزاوية θ:
وضع صندوق كتلته 100 g على مستوى أملس يميل بزاوية 30°. احسب الشغل الناتج عن وزن الصندوق إذا كان ارتفاع المستوى المائل 25 cm.
وضع صندوق كتلته 100 g على مستوى أملس يميل بزاوية 30°. احسب الشغل الناتج عن وزن الصندوق إذا تحرك على المستوى المائل مسافة AB = 50 cm.
يمكن حساب الشغل بيانيًا عن طريق حساب المساحة تحت منحنى (القوة – الإزاحة).
احسب مقدار الشغل من الرسم البياني (القوة – الإزاحة) الموضح.
احسب مقدار الشغل من الرسم البياني (القوة – الإزاحة) الموضح.
احسب مقدار الشغل الكلي من الرسم البياني (القوة – الإزاحة) الموضح.
المصطلح العلمي: تتناسب قوة الشد المؤثرة في نابض طرديًا مع مقدار الاستطالة الحادثة.
الصيغة الرياضية لقانون هوك:
صل كل كمية بوحدتها الدولية:
الشغل الناتج عن قوة الشد في نابض:
اختر جميع العوامل التي يتوقف عليها الشغل الناتج عن كتلة معلقة في نابض:
شكل العلاقة البيانية بين الشغل (W) ومربع الاستطالة الحادثة في نابض (Δx²):
ماذا يحدث للشغل المبذول على نابض إذا زادت الاستطالة إلى المثلين؟
ماذا يحدث للشغل المبذول على نابض إذا قلت الاستطالة إلى النصف؟
زنبرك مثبت من أحد طرفيه، ثابت مرونته 40 N/m. ما مقدار الشغل الذي يجب بذله لجعله يستطيل 2 cm عن طوله الأصلي؟
إذا كان مقدار الشغل اللازم لجعل زنبرك يستطيل 8 cm عن طوله الأصلي 400 J، احسب مقدار ثابت مرونة الزنبرك.
الكرة المقذوفة بسرعة أفقية كبيرة على مستوى أفقي تستطيع أن تقطع مسافة أكبر قبل أن تتوقف من كرة مماثلة قذفت بسرعة أقل، لأن الأولى تمتلك طاقة حركية أكبر.
المصطلح العلمي: شغل ينجزه الجسم بسبب حركته.
العلاقة الرياضية للطاقة الحركية:
وحدة قياس الطاقة الحركية هي الجول J وهي تكافئ وحدة:
اختر جميع العوامل التي تتوقف عليها الطاقة الحركية:
ما المقصود بأن الطاقة الحركية لجسم = 100 J؟
شكل العلاقة البيانية بين الطاقة الحركية (KE) وكتلة الجسم (m):
شكل العلاقة البيانية بين الطاقة الحركية (KE) ومربع سرعة الجسم (v²):
شكل العلاقة البيانية بين جذر الطاقة الحركية (√KE) وسرعة الجسم (v):
العلاقة بين الشغل والطاقة الحركية:
المصطلح العلمي: الشغل الناتج عن محصلة القوة الخارجية المؤثرة في جسم خلال فترة زمنية محددة يساوي التغير في الطاقة الحركية خلال تلك الفترة.
الطاقة الحركية كمية موجبة دائمًا، أما التغير في الطاقة الحركية قد يكون موجبًا أو سالبًا.
علل (باستخدام قانون الطاقة الحركية): الشغل المبذول عند تحريك جسم بسرعة منتظمة يساوي صفرًا.
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s زاد سائقها من سرعتها لتصبح 20 m/s بعجلة مقدارها 10 m/s². احسب طاقة الحركة الابتدائية للسيارة.
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s زاد سائقها من سرعتها لتصبح 20 m/s. احسب طاقة الحركة النهائية للسيارة.
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s زاد سائقها من سرعتها لتصبح 20 m/s. احسب التغير في طاقة الحركة للسيارة.
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s زاد سائقها من سرعتها لتصبح 20 m/s. احسب الشغل المبذول في تحريك السيارة.
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s زاد سائقها من سرعتها لتصبح 20 m/s بعجلة مقدارها 10 m/s². احسب المسافة التي قطعتها السيارة.
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s ضغط سائقها على الفرامل فتوقفت. احسب طاقة حركة السيارة قبل الضغط على الفرامل.
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s ضغط سائقها على الفرامل فتوقفت. احسب طاقة الحركة عندما تتوقف السيارة عن الحركة.
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s ضغط سائقها على الفرامل فتوقفت. احسب التغير في طاقة الحركة للسيارة. (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
سيارة ضغط سائقها على الفرامل فتوقفت. أين تذهب الطاقة الحركية المفقودة؟
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s ضغط سائقها على الفرامل فتوقفت. احسب الشغل المبذول أثناء عملية توقف السيارة. (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
الإشارة السالبة للشغل المبذول أثناء توقف السيارة بالفرامل تدل على الاحتكاك.
سيارة كتلتها 2000 Kg تسير بسرعة 5 m/s ضغط سائقها على الفرامل فتحركت مسافة 20 m قبل أن تتوقف تمامًا. احسب مقدار قوة الاحتكاك مع إطارات السيارة.
علل: ارتفاع درجة حرارة إطارات السيارة خلال عملية توقيفها.
سيارة كتلتها 1200 Kg تتحرك بسرعة 30 m/s ضغط سائقها على الفرامل فانزلقت ثم توقفت تمامًا بسبب الاحتكاك (قوة الاحتكاك 6000 N). احسب التغير في طاقة حركة السيارة. (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
سيارة كتلتها 1200 Kg تتحرك بسرعة 30 m/s ضغط سائقها على الفرامل فانزلقت ثم توقفت تمامًا. احسب الشغل المبذول في عملية الإيقاف. (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
سيارة كتلتها 1200 Kg تتحرك بسرعة 30 m/s ضغط سائقها على الفرامل فانزلقت ثم توقفت تمامًا، وقوة الاحتكاك بين الإطارات والأرض 6000 N. احسب المسافة التي انزلقتها السيارة قبل أن تتوقف.
سيارة تتحرك على طريق أفقي ضغط سائقها على الفرامل حتى توقفت. احسب الشغل المبذول من وزن السيارة أثناء عملية التوقف.
كرة كتلتها 300 g سقطت من السكون من مبنى فوصلت سطح الأرض بسرعة 10 m/s. احسب طاقة الحركة للكرة عند سطح الأرض.
كرة كتلتها 300 g سقطت من السكون من مبنى فوصلت سطح الأرض بسرعة 10 m/s. احسب الشغل المبذول من وزن الجسم أثناء سقوطه.
كرة كتلتها 300 g سقطت من السكون من مبنى فوصلت سطح الأرض بسرعة 10 m/s. احسب ارتفاع المبنى (g = 10 m/s²).
كرة كتلتها 300 g سقطت من مبنى مرتفع بسرعة ابتدائية 5 m/s واصطدمت بسطح الأرض بسرعة 35 m/s. احسب طاقة الحركة الابتدائية للكرة.
كرة كتلتها 300 g سقطت من مبنى مرتفع بسرعة ابتدائية 5 m/s واصطدمت بسطح الأرض بسرعة 35 m/s. احسب طاقة الحركة للكرة لحظة اصطدامها بالأرض.
كرة كتلتها 300 g سقطت من مبنى مرتفع بسرعة ابتدائية 5 m/s واصطدمت بسطح الأرض بسرعة 35 m/s. احسب الشغل المبذول أثناء سقوط الكرة.
كرة كتلتها 300 g سقطت من مبنى مرتفع بسرعة ابتدائية 5 m/s واصطدمت بسطح الأرض بسرعة 35 m/s. احسب الارتفاع الذي سقطت منه الكرة (g = 10 m/s²).
كرة كتلتها 300 g سقطت من السكون من مبنى ارتفاعه 10 m. احسب طاقة الحركة للجسم عند سطح الأرض (g = 10 m/s²).
كرة كتلتها 300 g سقطت من السكون من مبنى ارتفاعه 10 m. احسب سرعة الجسم عند سطح الأرض (لأقرب جزء من مئة).
باستخدام قانون الطاقة الحركية احسب سرعة كرة سقطت من السكون من ارتفاع 30 cm لحظة اصطدامها بالأرض (g = 10 m/s²، لأقرب جزء من مئة).
قذف جسم كتلته 300 g رأسيًا لأعلى بسرعة ابتدائية 5 m/s ووصل إلى أقصى ارتفاع له بإهمال قوة الاحتكاك مع الهواء. احسب الطاقة الحركية عند نقطة القذف.
قذف جسم كتلته 300 g رأسيًا لأعلى بسرعة ابتدائية 5 m/s. احسب الطاقة الحركية عند أقصى ارتفاع.
قذف جسم كتلته 300 g رأسيًا لأعلى بسرعة ابتدائية 5 m/s ووصل إلى أقصى ارتفاع. احسب الشغل الناتج (من الوزن) عن قذف الجسم. (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
جسم قذف رأسيًا لأعلى. علل: الشغل الناتج من وزنه أثناء صعوده سالب.
قذف جسم كتلته 300 g رأسيًا لأعلى بسرعة ابتدائية 5 m/s بإهمال مقاومة الهواء. احسب أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم (g = 10 m/s²).
صندوق خشبي كتلته 10 Kg انزلق من السكون على مستوى أملس طوله 5 m يميل على الأفقي بزاوية 30°. احسب القوة التي تحرك الجسم (g = 10 m/s²).
صندوق خشبي كتلته 10 Kg انزلق من السكون على مستوى أملس طوله 5 m يميل على الأفقي بزاوية 30°. احسب الشغل الناتج عن وزن الصندوق عندما ينزلق على المستوى المائل.
صندوق خشبي كتلته 10 Kg انزلق من السكون على مستوى أملس طوله 5 m يميل على الأفقي بزاوية 30°. احسب طاقة حركة الصندوق لحظة وصوله إلى أسفل المستوى المائل.
صندوق خشبي كتلته 10 Kg انزلق من السكون على مستوى أملس طوله 5 m يميل على الأفقي بزاوية 30°. احسب سرعة الصندوق لحظة وصوله إلى أسفل المستوى المائل (لأقرب جزء من مئة).
المصطلح العلمي: طاقة يختزنها الجسم وتسمح له بإنجاز شغل للتخلص منها.
اختر جميع ما توجد فيه الطاقة الكامنة (حسب المذكرة):
الطاقة الكامنة المرنة في الزنبرك (النابض):
اختر جميع العوامل التي تتوقف عليها الطاقة الكامنة المرنة في زنبرك:
شكل العلاقة البيانية بين الطاقة الكامنة المرنة (PEe) ومربع الاستطالة (Δx²):
نابض مرن ثابته 200 N/m شُد بقوة فاستطال مسافة 4 cm. احسب الطاقة الكامنة المرنة المختزنة فيه.
الطاقة الكامنة المرنة في الخيط المرن:
صل كل رمز في العلاقة PEe = ½ C Δθ² بوحدته الدولية:
اختر جميع العوامل التي يتوقف عليها ثابت المرونة في خيط مرن:
اختر جميع العوامل التي تتوقف عليها الطاقة الكامنة في خيط مرن:
شكل العلاقة البيانية بين الطاقة الكامنة المرنة (PEe) ومربع الإزاحة الزاوية (Δθ²):
خيط مطاطي مرن ثابت مرونته C = 100 N.m/rad² تم ليه عن موضع سكونه π/8 rad. احسب الطاقة الكامنة المرنة المختزنة فيه (لأقرب جزء من مئة).
علل: لكي ينطلق الحجر في المقلاع (الشريط المطاطي) لمسافة بعيدة يجب شد الخيط المطاطي بقوة كبيرة للخلف.
إذا أسقطت مطرقة على مسمار من مكان مرتفع ينغرس المسمار أكثر مقارنة بإسقاطها من مكان أقل ارتفاعًا، لأنها في الحالة الأولى تمتلك طاقة كامنة تثاقلية أكبر.
المصطلح العلمي: الشغل المبذول على الجسم لرفعه إلى نقطة ما.
العلاقة الرياضية لطاقة الوضع التثاقلية:
المصطلح العلمي: المستوى الذي تكون عنده طاقة الوضع التثاقلية تساوي صفرًا (نبدأ من عنده قياس الطاقة الكامنة).
اختيار المستوى المرجعي اختياري بحت، فمن الممكن اختيار أرضية مختبر في الدور الثاني مستوى مرجعيًا.
الطاقة الكامنة التثاقلية ترتبط بكيفية الوصول إلى ارتفاع معين.
علل: لا يتغير مقدار الشغل للجسم عند رفع الجسم إلى مستوى معين بصورة رأسية أو على مستوى مائل.
اختر جميع العوامل التي تتوقف عليها طاقة الوضع التثاقلية (الطاقة الكامنة التثاقلية):
شكل العلاقة البيانية بين طاقة الوضع (PE) والارتفاع (h):
شكل العلاقة البيانية بين طاقة الوضع (PE) والكتلة (m):
ما المقصود بأن طاقة الوضع التثاقلية لجسم عند ارتفاع معين تساوي 100 J؟
أشهر الأمثلة على الطاقة الكامنة التثاقلية مياه الشلالات، لذلك فهي تبذل شغلًا يمكنها من الهبوط.
علل: المياه الساقطة من الشلالات يمكنها توليد الطاقة الكهربية.
علل: عند طرق مسمار بمطرقة، بزيادة ارتفاع المطرقة أثناء الطرق يزداد انغراس المسمار.
ماذا يحدث للطاقة الكامنة التثاقلية لجسم في كل حالة؟
كرة كتلتها 0.1 Kg. احسب طاقتها الكامنة التثاقلية بالنسبة للمستوى المرجعي B (المستوى الأفقي المار بالنقطة B) عندما تكون عند المستوى الأفقي المار بالنقطة B.
كرة كتلتها 0.1 Kg. احسب طاقتها الكامنة التثاقلية بالنسبة للمستوى المرجعي B عندما تكون عند النقطة A التي ترتفع 40 cm عن المستوى المرجعي (g = 10 m/s²).
كرة كتلتها 0.1 Kg. احسب طاقتها الكامنة التثاقلية بالنسبة للمستوى المرجعي B عندما تكون عند النقطة C التي تنخفض 50 cm عن المستوى المرجعي (g = 10 m/s²). (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
العلاقة بين الشغل المبذول من وزن الجسم والتغير في الطاقة الكامنة التثاقلية:
كتلة مقدارها 5 Kg تم رفعها رأسيًا من النقطة A (ارتفاعها 2 m عن المستوى المرجعي) إلى النقطة B (ارتفاعها 12 m). احسب الطاقة الكامنة عند النقطة A (g = 10 m/s²).
كتلة مقدارها 5 Kg تم رفعها رأسيًا من النقطة A (ارتفاعها 2 m عن المستوى المرجعي) إلى النقطة B (ارتفاعها 12 m). احسب الطاقة الكامنة عند النقطة B.
كتلة مقدارها 5 Kg تم رفعها رأسيًا من النقطة A (ارتفاعها 2 m) إلى النقطة B (ارتفاعها 12 m). احسب التغير في طاقة الوضع التثاقلية خلال الإزاحة من A إلى B.
كتلة مقدارها 5 Kg تم رفعها رأسيًا من النقطة A (ارتفاعها 2 m) إلى النقطة B (ارتفاعها 12 m). احسب الشغل المبذول من وزن الجسم خلال الإزاحة من A إلى B. (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
المصطلح العلمي: مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة للجسم (الطاقة اللازمة لتغير موضع الجسم أو تعديله).
العلاقة الرياضية للطاقة الميكانيكية:
سيارة كتلتها 600 Kg تسير بسرعة 20 m/s فوق جبل يرتفع عن سطح الأرض 100 m. احسب طاقة حركة السيارة.
سيارة كتلتها 600 Kg تسير بسرعة 20 m/s فوق جبل يرتفع عن سطح الأرض 100 m. احسب طاقة وضع السيارة (g = 10 m/s²).
سيارة كتلتها 600 Kg تسير بسرعة 20 m/s فوق جبل يرتفع عن سطح الأرض 100 m. احسب الطاقة الميكانيكية للسيارة.
شكل العلاقة البيانية بين الطاقة الحركية (KE) والطاقة الكامنة التثاقلية (PE) (مع ثبات الطاقة الميكانيكية):
المصطلح العلمي: الجسم الذي يملك أبعادًا يمكن رؤيتها بالعين.
المصطلح العلمي: الأجسام التي لا ترى بالعين المجردة.
المصطلح العلمي: مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة للجسم الماكروسكوبي.
المصطلح العلمي: مجموع طاقة الوضع وطاقة الحركة لجسيمات النظام، ويطلق عليها لفظ الطاقة الداخلية U.
المصطلح العلمي: الطاقة التي تتبادلها جسيمات النظام وتؤدي إلى تغير حالته بتغيير طاقة الربط بين أجزائه.
يختزن كوب الماء طاقة داخلية لأن جزيئاته تتحرك بسرعة، وتزداد هذه السرعة بارتفاع درجة حرارة الجسم.
علل: تزداد الطاقة الحركية الميكروسكوبية للنظام برفع درجة حرارته.
علل: تزداد الطاقة الميكانيكية الميكروسكوبية للنظام عند تغير حالة المادة من صلب إلى سائل.
المصطلح العلمي: مجموع الطاقة الداخلية U والطاقة الميكانيكية ME.
العلاقة الصحيحة للطاقة الكلية:
في الأنظمة المعزولة المغلقة التي لا تتبادل طاقة مع محيطها تكون الطاقة الكلية محفوظة.
المصطلح العلمي: الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من عدم، ويمكن داخل أي نظام معزول أن تتحول من شكل إلى آخر، فالطاقة الكلية للنظام ثابتة لا تتغير.
علل: الطاقة الكلية لنظام معزول مؤلف من الأرض والسيارة (اللعبة) والهواء المحيط لم تتغير.
علل: عند القفز بالمظلة يحدث ارتفاع في درجة حرارة المظلة والهواء المحيط بها.
في نظام معزول وبإهمال الاحتكاك دائمًا: ΔE = zero و ΔU = zero و ΔME = zero.
في نظام معزول تكون الطاقة الميكانيكية محفوظة، فإن العلاقة بين التغير في طاقة الحركة والتغير في طاقة الوضع:
في الأنظمة المعزولة عندما تكون الطاقة الميكانيكية محفوظة يكون التغير في الطاقة الكامنة (طاقة الوضع) مساويًا لمعكوس التغير في الطاقة الحركية.
في الأنظمة المعزولة تكون الطاقة الميكانيكية محفوظة (ثابتة) عند جميع النقاط ولا تتغير بتغير موضع الجسم.
عندما يسقط جسم من السكون من أقصى ارتفاع (النقطة 1) إلى سطح الأرض (المستوى المرجعي، النقطة 2) بإهمال الاحتكاك فإن PE₁ = KE₂.
جسم كتلته 30 kg موجود على سطح مبنى ارتفاعه 20 m، فإذا سقط سقوطًا حرًا (g = 10 m/s²)، احسب طاقة الوضع التثاقلية للجسم قبل سقوطه.
جسم كتلته 30 kg موجود على سطح مبنى ارتفاعه 20 m، فإذا سقط سقوطًا حرًا (g = 10 m/s²)، احسب الطاقة الميكانيكية للجسم قبل سقوطه.
جسم كتلته 30 kg موجود على سطح مبنى ارتفاعه 20 m، فإذا سقط سقوطًا حرًا (g = 10 m/s²)، احسب طاقة حركة الجسم عندما يصل لسطح الأرض.
جسم كتلته 30 kg موجود على سطح مبنى ارتفاعه 20 m، فإذا سقط سقوطًا حرًا (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الجسم عند لحظة وصوله لسطح الأرض.
جسم كتلته 30 kg موجود على سطح مبنى ارتفاعه 20 m، فإذا سقط سقوطًا حرًا (g = 10 m/s²)، احسب الشغل الذي يبذله الجسم نتيجة سقوطه.
جسم كتلته 30 kg موجود على سطح مبنى ارتفاعه 20 m، فإذا سقط سقوطًا حرًا (g = 10 m/s²)، احسب الارتفاع الذي تصبح عنده سرعة الجسم تساوي 10 m/s.
جسم كتلته 30 kg موجود على سطح مبنى ارتفاعه 20 m، فإذا سقط سقوطًا حرًا (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الجسم عند ارتفاع 10 m من سطح الأرض.
عند قذف جسم لأعلى من المستوى المرجعي تكون طاقته الميكانيكية عند نقطة القذف تساوي طاقة حركته، وعند أقصى ارتفاع تساوي طاقة وضعه.
عند قذف جسم لأعلى، عند حساب قيمة الشغل (من الوزن أثناء الصعود) تكون عجلة الجاذبية الأرضية سالبة.
قذف حجر كتلته 2 kg بسرعة 16 m/s رأسيًا إلى أعلى، اعتبر أن نقطة القذف هي المستوى المرجعي وبإهمال الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب طاقة حركة الحجر لحظة قذفه.
قذف حجر كتلته 2 kg بسرعة 16 m/s رأسيًا إلى أعلى، اعتبر أن نقطة القذف هي المستوى المرجعي وبإهمال الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب الطاقة الميكانيكية للنظام.
قذف حجر كتلته 2 kg بسرعة 16 m/s رأسيًا إلى أعلى، اعتبر أن نقطة القذف هي المستوى المرجعي وبإهمال الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب طاقة وضع الحجر عند أقصى ارتفاع يصل إليه.
قذف حجر كتلته 2 kg بسرعة 16 m/s رأسيًا إلى أعلى، اعتبر أن نقطة القذف هي المستوى المرجعي وبإهمال الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب أقصى ارتفاع وصل إليه الحجر.
قذف حجر كتلته 2 kg بسرعة 16 m/s رأسيًا إلى أعلى، اعتبر أن نقطة القذف هي المستوى المرجعي وبإهمال الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب الشغل الذي بذلته قوة جذب الأرض (حتى أقصى ارتفاع). (اكتب الإجابة بإشارتها: موجبة أو سالبة)
قذف حجر كتلته 2 kg بسرعة 16 m/s رأسيًا إلى أعلى، اعتبر أن نقطة القذف هي المستوى المرجعي وبإهمال الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب الارتفاع الذي يتساوى عنده طاقتا الوضع والحركة.
قذف حجر كتلته 2 kg بسرعة 16 m/s رأسيًا إلى أعلى، اعتبر أن نقطة القذف هي المستوى المرجعي وبإهمال الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب السرعة التي يتساوى عندها طاقتا الوضع والحركة.
جسم كتلته 100 g موضوع أسفل مستوى مائل أملس عند النقطة A، إذا اعتبرنا سطح المستوى المائل هو المستوى المرجعي، وأطلق الجسم لأعلى من النقطة A بسرعة ابتدائية 10 m/s (g = 10 m/s²)، احسب الطاقة الميكانيكية للجسم.
جسم كتلته 100 g موضوع أسفل مستوى مائل أملس عند النقطة A، إذا اعتبرنا سطح المستوى المائل هو المستوى المرجعي، وأطلق الجسم لأعلى من النقطة A بسرعة ابتدائية 10 m/s (g = 10 m/s²)، احسب أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم.
جسم كتلته 100 g موضوع أسفل مستوى مائل أملس عند النقطة A، إذا اعتبرنا سطح المستوى المائل هو المستوى المرجعي، وأطلق الجسم لأعلى من النقطة A بسرعة ابتدائية 10 m/s (g = 10 m/s²)، احسب ارتفاع الجسم الذي يجعل سرعته 5 m/s.
جسم كتلته 100 g موضوع أسفل مستوى مائل أملس عند النقطة A، إذا اعتبرنا سطح المستوى المائل هو المستوى المرجعي، وأطلق الجسم لأعلى من النقطة A بسرعة ابتدائية 10 m/s (g = 10 m/s²)، احسب الارتفاع الذي يتساوى عنده طاقتا الوضع والحركة.
جسم كتلته 100 g موضوع أسفل مستوى مائل أملس عند النقطة A، إذا اعتبرنا سطح المستوى المائل هو المستوى المرجعي، وأطلق الجسم لأعلى من النقطة A بسرعة ابتدائية 10 m/s (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الجسم عند الموضع الذي يتساوى فيه طاقتا الوضع والحركة.
صندوق خشبي كتلته 10 kg انزلق من سكون من النقطة (1) على مستوى أملس طوله 5 m يميل على المستوى المرجعي بزاوية 30° حتى وصل إلى المستوى المرجعي عند النقطة (2) (g = 10 m/s²)، احسب الطاقة الميكانيكية للنظام.
صندوق خشبي كتلته 10 kg انزلق من سكون من النقطة (1) على مستوى أملس طوله 5 m يميل على المستوى المرجعي بزاوية 30° حتى وصل إلى المستوى المرجعي عند النقطة (2) (g = 10 m/s²)، احسب طاقة حركة الصندوق أسفل المستوى المائل.
صندوق خشبي كتلته 10 kg انزلق من سكون من النقطة (1) على مستوى أملس طوله 5 m يميل على المستوى المرجعي بزاوية 30° حتى وصل إلى المستوى المرجعي عند النقطة (2) (g = 10 m/s²)، احسب ارتفاع المستوى الذي تكون عنده سرعة الصندوق تساوي 5 m/s.
صندوق خشبي كتلته 10 kg انزلق من سكون من النقطة (1) على مستوى أملس طوله 5 m يميل على المستوى المرجعي بزاوية 30° حتى وصل إلى المستوى المرجعي عند النقطة (2) (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الصندوق على ارتفاع 2 m من المستوى المرجعي.
صندوق خشبي كتلته 10 kg انزلق من سكون من النقطة (1) على مستوى أملس طوله 5 m يميل على المستوى المرجعي بزاوية 30° حتى وصل إلى المستوى المرجعي عند النقطة (2) (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الصندوق عند الموضع الذي يتساوى فيه طاقتا الوضع والحركة.
كرة وزنها 200 N تنزلق من السكون من النقطة a على المسار abc الأملس، حيث ارتفاع النقطة a يساوي 4 m وارتفاع النقطة c يساوي 2 m، والنقطة b (أسفل المسار) تمثل المستوى المرجعي (g = 10 m/s²)، احسب طاقة وضع الكرة عند النقطة a.
كرة وزنها 200 N تنزلق من السكون من النقطة a على المسار abc الأملس، حيث ارتفاع النقطة a يساوي 4 m وارتفاع النقطة c يساوي 2 m، والنقطة b (أسفل المسار) تمثل المستوى المرجعي (g = 10 m/s²)، احسب الطاقة الميكانيكية للكرة عند النقطة a.
كرة وزنها 200 N تنزلق من السكون من النقطة a على المسار abc الأملس، حيث ارتفاع النقطة a يساوي 4 m وارتفاع النقطة c يساوي 2 m، والنقطة b (أسفل المسار) تمثل المستوى المرجعي (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الكرة عند النقطة b.
كرة وزنها 200 N تنزلق من السكون من النقطة a على المسار abc الأملس، حيث ارتفاع النقطة a يساوي 4 m وارتفاع النقطة c يساوي 2 m، والنقطة b (أسفل المسار) تمثل المستوى المرجعي (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الكرة عند النقطة c.
نابض طوله 100 cm ضغط حتى أصبح طوله 50 cm عند النقطة A ووضع أمامه جسم كتلته 2 kg، ثابت مرونة النابض 200 N/m، وتحرك الجسم على المسار ABC الأملس (AB أفقي، ثم يصعد مستوى مائلًا BC)، اعتبر الخط AB هو المستوى المرجعي (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الجسم عند النقطة B.
نابض طوله 100 cm ضغط حتى أصبح طوله 50 cm عند النقطة A ووضع أمامه جسم كتلته 2 kg، ثابت مرونة النابض 200 N/m، وتحرك الجسم على المسار ABC الأملس (AB أفقي، ثم يصعد مستوى مائلًا BC)، اعتبر الخط AB هو المستوى المرجعي (g = 10 m/s²)، احسب أقصى ارتفاع يصل إليه الجسم عند النقطة C.
تعتبر حركة البندول البسيط في غياب الاحتكاك مثالًا على حفظ الطاقة الميكانيكية في نظام معزول.
طاقة الوضع التثاقلية للبندول عند زاوية θ تحسب من العلاقة:
الطاقة الميكانيكية للبندول عند أقصى ارتفاع (زاوية θm):
الطاقة الميكانيكية للبندول عند نقطة الاتزان G₀:
العوامل التي تتوقف عليها طاقة الوضع التثاقلية للبندول:
علل: عندما يمر ثقل البندول المهتز بموضع اتزانه فإنه لا يسكن.
شكل العلاقة البيانية بين طاقة الحركة للبندول (رأسي) والزاوية التي يتحرك بها البندول θ (أفقي):
شكل العلاقة البيانية بين طاقة الوضع للبندول (رأسي) والزاوية التي يتحرك بها البندول θ (أفقي):
شكل العلاقة البيانية بين الطاقة الميكانيكية للبندول (رأسي) والزاوية التي يتحرك بها البندول θ (أفقي):
بندول بسيط مكون من كتلة 100 g مربوط بخيط عديم الوزن لا يتمدد طوله 40 cm، سحبت الكتلة مع إبقاء الخيط مشدودًا بزاوية 60° وأفلتت من دون سرعة ابتدائية لتهتز في غياب الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب الطاقة الميكانيكية للنظام.
بندول بسيط مكون من كتلة 100 g مربوط بخيط عديم الوزن لا يتمدد طوله 40 cm، سحبت الكتلة مع إبقاء الخيط مشدودًا بزاوية 60° وأفلتت من دون سرعة ابتدائية لتهتز في غياب الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الكتلة عند النقطة G₀ (موضع الاتزان).
بندول بسيط مكون من كتلة 100 g مربوط بخيط عديم الوزن لا يتمدد طوله 40 cm، سحبت الكتلة مع إبقاء الخيط مشدودًا بزاوية 60° وأفلتت من دون سرعة ابتدائية لتهتز في غياب الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب الزاوية التي يتساوى عندها طاقتا الوضع والحركة.
بندول بسيط مكون من كتلة 100 g مربوط بخيط عديم الوزن لا يتمدد طوله 40 cm، سحبت الكتلة مع إبقاء الخيط مشدودًا بزاوية 60° وأفلتت من دون سرعة ابتدائية لتهتز في غياب الاحتكاك (g = 10 m/s²)، احسب السرعة التي يتساوى عندها طاقتا الوضع والحركة.
في نظام معزول مع وجود احتكاك يكون التغير في الطاقة الميكانيكية مساويًا لمعكوس التغير في الطاقة الداخلية (ΔME = −ΔU).
التغير في الطاقة الميكانيكية في وجود قوة احتكاك يساوي:
علل: عندما يتحرك جسم على مستوى خشن فإن الطاقة الميكانيكية للنظام تصبح غير محفوظة.
صندوق صغير كتلته 100 g أفلت من سكون من النقطة A على المستوى المائل الخشن، طول المسار AB يساوي 4 m ويصنع زاوية 30° مع المستوى الأفقي، فإذا وصل الصندوق إلى النقطة B بسرعة 6 m/s وكان الخط الأفقي المار بالنقطة B يمثل المستوى المرجعي (g = 10 m/s²)، احسب مقدار قوة الاحتكاك على المستوى المائل.
جسم كتلته 5 kg موضوع أعلى مستوى مائل أملس، تحرك الجسم من السكون من النقطة A التي ترتفع عن الأرض 2 m لتصل إلى النقطة B أسفل المستوى، ثم تحركت على المستوى الأفقي الخشن BC لتتوقف عن الحركة عند النقطة C، والخط الأفقي BC يمثل المستوى المرجعي (g = 10 m/s²)، احسب الطاقة الميكانيكية للجسم عند النقطة A.
جسم كتلته 5 kg موضوع أعلى مستوى مائل أملس، تحرك الجسم من السكون من النقطة A التي ترتفع عن الأرض 2 m لتصل إلى النقطة B أسفل المستوى، ثم تحركت على المستوى الأفقي الخشن BC لتتوقف عن الحركة عند النقطة C، والخط الأفقي BC يمثل المستوى المرجعي (g = 10 m/s²)، احسب سرعة الجسم عند النقطة B.
جسم كتلته 5 kg موضوع أعلى مستوى مائل أملس، تحرك الجسم من السكون من النقطة A التي ترتفع عن الأرض 2 m لتصل إلى النقطة B أسفل المستوى، ثم تحركت على المستوى الأفقي الخشن BC لتتوقف عن الحركة عند النقطة C، والخط الأفقي BC يمثل المستوى المرجعي (g = 10 m/s²). إذا كان طول المسار BC يساوي 1 m، احسب مقدار قوة الاحتكاك.
مدرس فيزياءأرقام مدرسين فيزياء
مدرسة فيزياءأرقام مدرسات فيزياء
