درس: مبدأ حفظ الطاقة ومبدأ الشغل والطاقة في الأنظمة المرنة

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نحلُّ المسائل التي تتضمَّن خيطًا مرنًا وزنبركًا مرنًا باستخدام مبدأ الشغل والطاقة ومبدأ حفظ الطاقة.

ملف تدريبي: ١٤ سؤال

س١:

عُلِّقت كرة كتلتها ٠٫٦ كجم في حالة اتزان في زنبرك خفيف طوله الطبيعي ٢٫٥ م ومُعامِل مرونته ٩ نيوتن. سُحبت الكرة بعد ذلك عموديًّا لأسفل وحُرِّرت من حالة السكون عند نقطة على بُعد ٠٫٨ م أسفل موضع اتزانها. بافتراض أن 𞸃 = ٨ ٫ ٩ / م ث ٢ ، أوجد التسارع الذي تواجهه الكرة بعد تحرُّرها مباشرةً.

س٢:

زنبرك مُثبَّت من أحد طرفيه ومُعلَّق رأسيًّا. سُحب الطرف السفلي للزنبرك ١٩ سم لأسفل من وضع الاتزان ثم تُرِكَ. اهتز الزنبرك ١٣ مرة كلَّ ثانية، وبعد ٤ ثوانٍ، انخفضت سعة الاهتزاز إلى ١٤ سم. أوجد الدالة التي تُمثِّل إزاحة طرف الزنبرك 𞸐 من وضع الاتزان، بدلالة الزمن 𞸍 بالثواني بعد تَرْك الزنبرك.

س٣:

ثُبِّت خيط مرن خفيف طوله الطبيعي ١٫٢ م ومُعامِل مرونته ٩ نيوتن عند نقطة 󰏡 على سطح أفقي أملس. ثُبِّتت كرة كتلتها ٢٫٧ كجم عند طرفه الآخَر. إذا كانت الكرة ثابتة عند النقطة 󰏡 ثم قُذِفت أفقيًّا بسرعة ٢٫٢ م/ث، فما المسافة التي تتحرَّكها قبل أن تصل إلى حالة سكون لحظي؟

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