درس: نظرية الشغل والطاقة الفيزياء

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نقارن بين الشغل المبذول على الأجسام والمبذول بواسطتها وبين تحوُّلات الطاقة وانتقالاتها بين الأجسام.

ورقة تدريب الدرس

س١:

حُرِّك صندوق مُنتظِم كتلته 2.3 kg لأعلى منحدر، كما هو موضَّح في الشكل. كان ارتفاع مركز كتلة الصندوق أعلى قاعدة المنحدر قبل الحركة =15cm. ارتفاع مركز كتلة الصندوق أعلى قاعدة المنحدر بعد الحركة =55cm. زاوية الميل أعلى الأفقي 𝜃=28. الشغل المبذول على الصندوق لتحريكه 15 J. ما الشغل المبذول على الصندوق بواسطة احتكاكه مع سطح المنحدر لكلِّ متر يتحرَّكه الصندوق على طول المنحدر؟

س٢:

يمكن لجُسيم موجب الشِّحنة أن يتحرك في مسارين بين النقطتين 𝐴، 𝐵 الموضَّحتين في الشكل. المسار الموضَّح بالأسود هو المسار I، والمسار الموضَّح بالأحمر هو المسار II. المسار I يمثل قوس دائرة، بينما المسارُ II يمثل وترًا في الدائرة نفسها، والخط المتقطِّع الرأسي يمثِّل قُطر الدائرة نفسها. الخط المتقطِّع الأفقي عموديٌّ على الخط المتقطِّع الرأسي. النقطة التي يلتقي عندها الخطان المتقطِّعان الرأسي والأفقي هي موضعٌ ثابت لجسيم سالب الشحنة.

أيٌّ من المسارين يمكن أن يتبعه الجسيم الموجب الشِّحنة، دون أن يبذل الجسيم السالب الشحنة شغلًا عليه، وذلك عند أي زمن خلال حركة الجسيم الموجب الشحنة؟

أيٌّ من المسارين يمكن أن يتبعه الجسيم الموجب الشحنة، دون أن يبذل عليه الجسيم السالب الشحنة شغلًا؟

أيٌّ من المسارين يمكن أن يتبعه الجسيم الموجب الشِّحنة؛ حيث تكون القدرة المزوَّدة بواسطة الجسيم السالب الشحنة ثابتة؟

أيٌّ من المسارين يتغيَّر بسبب الشغل الكلي الذي يبذله الجسيم السالب الشحنة على الجسيم الموجب الشحنة، وذلك إذا تحرك الجسيم من النقطة 𝐵 إلى النقطة 𝐴 بدلًا من النقطة 𝐴 إلى النقطة 𝐵؟

س٣:

يوضِّح الشكل الإزاحة الرأسية بين قمة تل عند المنسوب II. الإزاحة الرأسية بين تل على المنسوب I والمنسوب II تساوي 22 m. الإزاحة الرأسية بين المنسوب II وضفة طينية على المنسوب III تساوي 18 m. الإزاحة الرأسية بين المنسوب III وقاع البحيرة عند المنسوب IV تساوي 27 m. انزلق قارب كتلته 110 kg على جانب التل في اتجاه الأسفل إلى سطح البحيرة، من المنسوب I إلى المنسوب II. تحرَّك القارب عَبْرَ سطح البحيرة وبدأ في الغرق، حتى وصل إلى السكون على الضفة الطينية.

ما طاقة وضع الجاذبية للقارب قبل البَدْء في الغرق مباشرةً؟ افترِض أن منسوب البحيرة عند قاعدة التل يُمثِّل المستوى الذي تكون طاقة وضع الجاذبية عنده تساوي صفرًا.

ما طاقة وضع الجاذبية للقارب قبل البَدْء في الغرق مباشرةً؟ افترِض أن شخصًا داخل القارب قبل أن يبدأ القارب في الغرق مباشرةً يقع على المستوى الذي تكون طاقة وضع الجاذبية عنده تساوي صفرًا.

ما طاقة وضع الجاذبية لشخص كتلته 75 kg يقف عند قمة التل؟ افترِض أن شخصًا داخل القارب قبل أن يبدأ القارب في الغرق مباشرةً يقع على المستوى الذي تكون طاقة وضع الجاذبية عنده تساوي صفرًا.

ما طاقة وضع الجاذبية للقارب عندما يصل إلى السكون؟ افترِض أن شخصًا عند قمة التل يقع على المستوى الذي تكون طاقة وضع الجاذبية عنده تساوي صفرًا.

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