تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

فيديو السؤال: إيجاد الشغل المبذول بواسطة جسم قذف لأعلى على مستوى مائل خشن، وتحديد طاقة وضع الجاذبية الأرضية له الرياضيات

قذف جسم لأعلى مستوى مائل خشن من قاعدته. كانت طاقة حركة الجسم الابتدائية ٢٤٢ جول. استمر الجسم في الحركة إلى أن وصل إلى أقصى ارتفاع، ثم انزلق عائدًا إلى القاعدة. عندما وصل الجسم إلى القاعدة، كانت طاقة حركته ١٨٦ جول. أوجد الشغل المبذول ضد الاحتكاك ﺵ خلال الصعود، ومقدار طاقة وضع الجاذبية الأرضية ﺽ التي يكتسبها الجسم عند وصوله إلى أقصى ارتفاع.

٠٣:٤٥

‏نسخة الفيديو النصية

قذف جسم لأعلى مستوى مائل خشن من قاعدته. كانت طاقة حركة الجسم الابتدائية ٢٤٢ جول. استمر الجسم في الحركة إلى أن وصل إلى أقصى ارتفاع، ثم انزلق عائدًا إلى القاعدة. عندما وصل الجسم إلى القاعدة، كانت طاقة حركته ١٨٦ جول. أوجد الشغل المبذول ضد الاحتكاك ﺵ خلال الصعود، ومقدار طاقة وضع الجاذبية الأرضية ﺽ التي يكتسبها الجسم عند وصوله إلى أقصى ارتفاع.

لنبدأ برسم شكل يوضح السؤال. علمنا أن الجسم يبدأ من قاعدة المستوى أو من أسفله. ويصعد المنحدر حتى يصل إلى أقصى ارتفاع له. ينزلق الجسم بعد ذلك إلى أسفل المستوى حتى يعود إلى القاعدة. للإجابة عن هذا السؤال، علينا أن نتذكر قانون حفظ الطاقة. وهو ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم، بل تتحول فقط من نوع لآخر. يعني هذا أن الطاقة الابتدائية يجب أن تساوي الطاقة النهائية.

علمنا من المعطيات أن طاقة الحركة الابتدائية تساوي ٢٤٢ جول، وطاقة الحركة النهائية تساوي ١٨٦ جول. عندما يبدأ الجسم من نقطة وينتهي عندها أيضًا، فإن طاقة وضع الجاذبية الأرضية عند هذه النقطة تساوي صفرًا. يبدو أن هذا يشير إلى أننا قد فقدنا طاقة؛ لأننا بدأنا بـ ٢٤٢ جول ثم أصبح لدينا ١٨٦ جول. السبب في ذلك هو أن السطح خشن، كما علمنا. وهذا يعني أننا سنفقد طاقة بسبب الاحتكاك.

يمكننا حساب الشغل المبذول ضد الاحتكاك من خلال طرح ١٨٦ من ٢٤٢ أولًا. هذا يساوي ٥٦. ومن ثم، فإن الشغل المبذول ضد الاحتكاك خلال الرحلة بأكملها يساوي ٥٦ جول. لكن ما يعنينا هو الشغل المبذول خلال الصعود فقط. يعني هذا أنه علينا قسمة ٥٦ على اثنين؛ لأن الشغل المبذول عند صعود المنحدر يساوي الشغل المبذول عند الهبوط مرة أخرى. إذن الشغل المبذول ضد الاحتكاك ﺵ أثناء الصعود يساوي ٢٨ جول.

يطلب منا الجزء الثاني من السؤال حساب طاقة وضع الجاذبية الأرضية ﺽ عند وصول الجسم إلى أقصى ارتفاع له. كانت طاقة الحركة تساوي ٢٤٢ جول عند بداية حركة الجسم. وعرفنا للتو أننا فقدنا ٢٨ جول أثناء الصعود نتيجة الشغل المبذول ضد الاحتكاك. بطرح ٢٨ من ٢٤٢، نحصل على ٢١٤. يعني هذا أن طاقة وضع الجاذبية الأرضية ﺽ عند وصول الجسم إلى أقصى ارتفاع له تساوي ٢١٤ جول.

وعند الهبوط، ستستخدم ٢٨ جول مرة أخرى للشغل المبذول ضد الاحتكاك. وبما أن ٢١٤ ناقص ٢٨ يساوي ١٨٦، فإن هذا يتطابق مع طاقة الحركة النهائية. إذن، إجابتا هذا السؤال هما: ﺵ يساوي ٢٨ جول وﺽ يساوي ٢١٤ جول.

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