فيديو السؤال: إيجاد الشغل المبذول بواسطة وزن جسم ينزلق على مستوى مائل الرياضيات • الصف الثالث الثانوي

نسخة الفيديو النصية

جسم كتلته ٢٧ كيلوجرامًا وضع على سطح مستو أملس مائل ارتفاعه ٤٫٥ أمتار. انزلق الجسم لأسفل في اتجاه خط أكبر ميل حتى وصل إلى قاعدة المستوى. احسب الشغل المبذول بواسطة وزن هذا الجسم، علمًا بأن عجلة الجاذبية الأرضية ﺩ تساوي ٩٫٨ أمتار لكل ثانية مربعة.

تذكر أن الشغل هو مقياس لانتقال الطاقة عندما تحرك القوة ﻕ جسمًا للمسافة ﻑ. القوة التي تعنينا هي قوة وزن الجسم المتجهة لأسفل. هيا نرسم شكلًا توضيحيًّا لهذا السؤال. لدينا جسم كتلته ٢٧ كيلوجرامًا. ولدينا قوة متجهة لأسفل بفعل الجاذبية الأرضية. نسمي هذه القوة الوزن. ويمكننا حساب قيمة هذه القوة باستخدام المعادلة التي تنص على أن القوة تساوي الكتلة في العجلة. كتلة الجسم تساوي ٢٧ كيلوجرامًا، وعجلة الجاذبية الأرضية تساوي ٩٫٨ أمتار لكل ثانية مربعة، أو دعونا نشر إليها بالحرف ﺩ. إذن، الوزن يساوي ٢٧ﺩ في الاتجاه لأسفل.

نحن نعرف أيضًا أن الجسم قد وضع على ارتفاع ٤٫٥ أمتار. وحقيقة أن المستوى أملس تعني عدم وجود قوة احتكاك تؤثر على الجسم. ومن ثم، قد نفكر هنا أنه علينا حساب طول الميل الذي يتحرك عليه الجسم لأسفل ومركبة الوزن التي تؤثر في هذا الاتجاه. المعادلة التي استخدمناها لحساب الشغل المبذول هي القوة مضروبة في المسافة المقطوعة. وبما أن الارتفاع الرأسي والوزن كليهما في الاتجاه نفسه، فيمكننا ببساطة استخدام القيم لدينا. الشغل المبذول يساوي ٢٧ﺩ مضروبًا في ٤٫٥، أو ٢٧ في ٩٫٨ في ٤٫٥. وهذا يعطينا ١١٩٠٫٧. وبالطبع، يكون الشغل المبذول مقيسًا بالجول.

وعليه، فإن الشغل المبذول بواسطة وزن الجسم يساوي ١١٩٠٫٧ جول.