فيديو السؤال: المقارنة بين طاقات حركة الأجسام الفيزياء • الصف الأول الثانوي

نسخة الفيديو النصية

كم مثلًا تساوي طاقة حركة رصاصة كتلتها 0.005 كيلوجرامات، وسرعتها 500 متر لكل ثانية من طاقة حركة طائرة بدون طيار كتلتها خمسة كيلوجرامات، وسرعتها خمسة أمتار لكل ثانية؟

في هذا السؤال ندرس جسمين مختلفين. لدينا رصاصة. ولدينا طائرة بدون طيار. الرصاصة كتلتها 0.005 كيلوجرامات، وسرعتها 500 متر لكل ثانية. والطائرة، في المقابل، كتلتها خمسة كيلوجرامات، وسرعتها خمسة أمتار لكل ثانية.

وعلينا المقارنة بين طاقتي حركة هذين الجسمين. بعبارة أخرى: نحتاج إلى معرفة كم مثلًا تساوي طاقة حركة الرصاصة من طاقة حركة الطائرة. لذا فإن الطريقة المنطقية لفعل ذلك هي إيجاد طاقة حركة الرصاصة أولًا. وسنسميها ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪b‬‏. نشير للطاقة بالرمز ‪𝐸‬‏. الحروف السفلية تخبرنا بأنها طاقة حركة ‪𝑘‬‏. وأنها طاقة حركة الرصاصة ‪b‬‏.

هذا أول شيء سنستنتجه. وبعدها يمكننا استنتاج ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪d‬‏. وهي طاقة حركة الطائرة. وأخيرًا: نحتاج إلى معرفة كم مثلًا تساوي طاقة حركة الرصاصة من طاقة حركة الطائرة.

يمكننا القول: إن طاقة حركة الرصاصة ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪b‬‏ تساوي ‪𝑥‬‏ في ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪d‬‏، وهي طاقة حركة الطائرة. ونحاول معرفة قيمة ‪𝑥‬‏. يمكننا إعادة ترتيب هذه المعادلة لتعطينا ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪b‬‏ مقسومة على ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪d‬‏ تساوي ‪𝑥‬‏. وسيعطينا ذلك الإجابة النهائية.

إذن لنبدأ بإيجاد ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪b‬‏. يمكننا البدء بتذكر معادلة طاقة حركة الجسم. نحصل على طاقة الحركة ‪𝐸k‬‏ بضرب نصف في كتلة الجسم ‪𝑚‬‏ في سرعة الجسم ‪𝑣‬‏ تربيع.

من المهم تذكر هذه المعادلة. طاقة حركة الجسم تساوي نصف ‪𝑚𝑣‬‏ تربيع. فلنستخدمها إذن لإيجاد ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪b‬‏. هذا يساوي نصفًا مضروبًا في كتلة الرصاصة، 0.005 كيلوجرامات، مضروبًا في سرعة الرصاصة، 500 متر لكل ثانية، تربيع.

بحساب هذه القيمة، سنحصل على 625 جول. ويمكننا وضع مربع برتقالي صغير حول هذه القيمة والانتقال إلى ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪d‬‏. هذه المرة، علينا استخدام قيمتي الكتلة والسرعة المعطاتين لنا للطائرة وليس للرصاصة. وهذا يساوي نصفًا مضروبًا في كتلة الطائرة، وهي خمسة كيلوجرامات، مضروبًا في سرعة الطائرة، خمسة أمتار لكل ثانية، تربيع.

وبحساب قيمة هذا التعبير، نحصل على 62.5 جول، وسنرسم حوله مربعًا برتقاليًّا صغيرًا آخر. أخيرًا: نريد إيجاد نسبة ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪b‬‏ إلى ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪d‬‏. وهذا ببساطة يساوي 625 مقسومًا على 62.5.

وبتبسيط الكسر، نحصل على قيمة قدرها 10. وبذلك، فإن إجابتنا النهائية هي أن ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪b‬‏؛ أي طاقة حركة الرصاصة، تساوي 10 أمثال ‪𝐸k‬‏ فاصلة ‪d‬‏؛ أي طاقة حركة الطائرة بدون طيار.