تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.

درس: طاقة الوضع المرنة

مجموعة الأسئلة: طاقة الوضع المرنة • 5 مسألة

س1:

عصا بوجو لها ثابت زنبرك نيوتن/م. يقف طفل على عصا البوجو، ويوجِّهها رأسيًّا لأعلى ويضغطها بمقدار ١٢٫٠ سم. كانت كتلة الطفل والعصا معًا ٤٠٫٠ كجم. قفز الطفل؛ حيث أثَّر بقوة مهملة، لكن تسبَّب في عودة العصا إلى طولها في حالة الاتزان. ما أقصى إزاحة رأسية للطفل لأعلى؟

س2:

صندوق طاقة حركته ٥٠ جول ينزلق على سطح أملس. اصطدم الصندوق بزنبرك وضغط الزنبرك مسافة ٢٥ سم من موضع اتزانه. إذا كان نفس الصندوق بنفس الطاقة الابتدائية ينزلق على سطح خشن، فإنه يضغط الزنبرك مسافة ١٥ سم. ما مقدار الطاقة المفقودة عند انزلاق الصندوق على السطح الخشن؟

س3:

طفل كتلته ٣٢ كجم قفز لأعلى ولأسفل على نطاطة. تؤثِّر النطاطة على الطفل بالقوة المخزَّنة في الزنبرك؛ حيث ثابت الزنبرك مقداره نيوتن/م. كان ارتفاع الطفل عند أعلى نقطة من قفزه ١٫٠ م عموديًّا فوق مستوى السطح غير الممدَّد للنطاطة. ما المسافة التي انضغطتها النطاطة عندما قفز عليها الطفل؟ تجاهل انثناء أرجل الطفل، وأي انتقال لطاقة الطفل إلى النطاطة أثناء القفز.

س4:

يتدلى زنبرك مهمل الكتلة، ثابته من السقف. عُلِّق جسم كتلته ٢ كجم في الطرف الحر للزنبرك، وترك يتحرك بحرية. إذا سقط الجسم مسافة ١٧ سم قبل أن يرتد مرة أخرى إلى أعلى، فما مقدار الشغل المبذول بواسطة الاحتكاك أثناء السقوط؟

س5:

في أحد مقاطع الفيديو لكرتون كايوتي/روود رنر، تمدد زنبرك بسرعة وأدى ذلك إلى ارتطام كايوتي بصخرة. تمدد الزنبرك بمقدار ٥٫٠ م فأطلق كايوتي الذي تصل كتلته إلى ٢٠ كجم بعجلة حتى وصلت سرعته إلى ١٥ م/ث.

ما مقدار ثابت هذا الزنبرك؟

إذا تسببت الطاقة التي أكسبها الزنبرك لكايوتي إلى دفعه رأسيًّا لأعلى، فما أقصى ارتفاع يمكن أن يصل إليه كايوتي، بفرض أن مقاومة الهواء مهملة؟

س6:

في فيلم مونتي بايثون والكأس المُقدَّسة، قُذفت بقرة كتلتها ١١٠ كجم من قمة سور قلعة يصل ارتفاعه إلى ٩٫١ م، فسقطت على الأشخاص الموجودين أسفل هذا السور. قُذفت البقرة بواسطة زنبرك ثابته نيوتن/م ضُغط ابتدائيًّا بمقدار ٠٫٥٠ م من موضع الاتزان. تُعتبر طاقة وضع الجاذبية عند قاعدة سور القلعة تساوي صفرًا.

ما مقدار طاقة وضع الجاذبية للبقرة لحظة سقوطها من على سور القلعة، بافتراض أن البقرة مجرد نقطة؟

  • أ جول
  • ب جول
  • ج جول
  • د جول
  • ه جول

ما مقدار طاقة الوضع المرنة للبقرة قبل إطلاق المنجنيق.

  • أ جول
  • ب جول
  • ج جول
  • د جول
  • ه جول

ما سرعة البقرة عند لحظة ارتطامها بالأرض؟

معاينة