ملف تدريبي: تحويل الطاقة وحفظها

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على التحويل بين أنواع الطاقة الميكانيكية المختلفة، وعلى فهْم متى تُفقَد الطاقة الميكانيكية.‎

س١:

جسم سرعته 𝑣، انخفضت سرعته حتى أصبح ساكنًا بواسطة قوة ثابتة 𝐹 خلال مسافة 12 m. إذا زادت سرعة الجسم إلى 5𝑣، ثم أُثِّر بنفس القوة 𝐹 مرة أخرى لإبطاء الجسم، فما المسافة التي تحرَّكها الجسم من لحظة التأثير عليه بهذه القوة إلى لحظة سكونه؟

س٢:

تتدحرج كرة سرعتها الابتدائية 20 m/s على طول سطح منحنٍ، كما هو موضَّح في الشكل. كتلة الكرة 100 g. افترض أن تحويلات الطاقة الوحيدة التي تحدث هي التي تحدث بين طاقة الحركة وطاقة وضع الجاذبية للكرة، واحسب ارتفاع الكرة عند مواضع مختلفة، لأقرب متر.

أوجد .

أوجد .

أوجد .

أوجد .

س٣:

تتدحرج كرة سرعتها الابتدائية 10 m/s على طول سطح منحنٍ، كما هو موضَّح في الشكل. كتلة الكرة 100 g. افترض أن تحويلات الطاقة الوحيدة التي تحدث هي التي تحدث بين طاقة الحركة وطاقة وضع الجاذبية للكرة، واحسب سرعة الكرة عند مواضع مختلفة لأقرب متر لكل ثانية.

أوجد مقدار 𝑣.

أوجد مقدار 𝑣.

أوجد مقدار 𝑣.

أوجد مقدار 𝑣.

س٤:

هاتف محمول كتلته 120 g يُمسِك به سائح يقضي عطلته على قارب. كان السائح يحمل الهاتف فوق سطح الماء مباشرةً، وفجأة فقد التحكم به. غاص الهاتف في الماء، وكانت السرعة اللحظية التي غاص بها عندما كان على عمق 10 cm تساوي 1.1 m/s. ما مقدار الشغل المبذول لإبعاد الماء عن مسار الهاتف عندما غاص مسافة 10 cm؟

س٥:

طفل كتلته 36 kg يحمل لوح تزلج كتلته 14 kg لأعلى قمة منحدر مائل بانتظام. سار الطفل 33 m على طول المنحدر قاطعًا بذلك مسافة رأسية لأعلى تساوي 8.8 m. وضع الطفل لوح التزلج على المنحدر؛ فثبت في مكانه بفعل الاحتكاك الذي يكفي فقط لإبقاء اللوح في مكانه، وتسلَّق بحذر على اللوح. كان وزن الطفل المضاف إلى اللوح كافيًا فقط لبدء تحرُّك لوح التزلج وانزلاقه أسفل المنحدر، وكانت سرعته عند وصوله إلى قاعدة المنحدر 10 m/s.

ما الطاقة المفقودة خلال حركة لوح التزلج أسفل المنحدر؟

ما متوسط قوة الاحتكاك التي يؤثِّر بها المنحدر على اللوح خلال حركته؟ قرِّب إجابتك لأقرب نيوتن.

س٦:

بدأت سيارة في النزول من السكون على طريق مُنحدِر لأسفل، بينما كان مُحرِّكها متوقفًا. أثناء النزول، زادت سرعة السيارة بمقدار 1.4 m/s. ما المسافة التي قطعتها السيارة أثناء الهبوط، رأسيًّا لأسفل، علمًا بأن الجاذبية هي القوة الوحيدة التي تؤثِّر على السيارة؟

س٧:

أيُّ التمثيلات البيانية الآتية (أ)، (ب)، (ﺟ)، (د) يوضِّح توضيحًا صحيحًا التغيُّر في طاقة الحركة (الموضَّحة باللون الأحمر) وطاقة وضع الجاذبية (الموضَّحة باللون الأزرق) لكرة تُقذَف رأسيًّا لأعلى، ثم تهبط إلى الأرض؟ يبدأ محور الزمن للتمثيل البياني عند اللحظة التي تترك فيها الكرة يد الشخص الذي قذفها، وينتهي تمثيل قِيَم الطاقة عند اللحظة التي تعود فيها الكرة إلى الارتفاع الذي قُذِفَت منه. مقاومة الهواء مُهمَلة.

  • أ(ﺟ)
  • ب(أ)
  • ج(ب)
  • د(د)

س٨:

ثابت الزنبرك في لُعبة عصا البوجو يساوي 750 N/m. يضغط طفل يلعب بالعصا الزنبرك بمقدار 30 cm عندما يهبط على طرف العصا، ثم ترتد العصا والطفل في الهواء. الكتلة الكلية للطفل والعصا تساوي 45 kg.

ما السرعة اللحظية التي تتحرَّك بها العصا في اللحظة التي تفقد فيها التلامس مع الأرض؟ قرِّب إجابتك لأقرب رقم عشري.

ترتفع العصا 0.055 m في الهواء. ما مقدار طاقة الحركة للعصا والطفل التي تُفقَد بواسطة قوة السحب؟

س٩:

يقف ولدٌ على كرسي ويقذف كرةً رأسيًّا لأعلى، ثم يمسكها بعد سقوطها لأسفل. يقف صديق الولد على الأرض ويشاهده. أيٌّ من التمثيلات البيانية (أ)، (ب)، (جـ)، (د) يوضِّح بصورة صحيحة التغيُّر في طاقة الحركة (الموضَّحة بالأحمر) وطاقة وضع الجاذبية (الموضَّحة بالأزرق) للكرة، مَقيسةً من الأرض؟ يبدأ محور الزمن للتمثيل البياني عند اللحظة التي تَترك فيها الكرة يد الولد، وينتهي تمثيل قيم الطاقة عند اللحظة التي تعود الكرة فيها إلى الارتفاع الذي قُذفت منه. مقاومة الهواء مهملة.

  • أ(ج)
  • ب(ب)
  • ج(د)
  • د(أ)

س١٠:

يتزلَّج متزلِّج لأعلى على منحدر منحنٍ، كما هو موضَّح بالشكل، ويصل إلى أعلى المنحدر تقريبًا.

ما سرعة المتزلِّج عند النقطة التي تقع على ارتفاع 1.1 m رأسيًّا فوق قاعدة المنحدر؟ اكتب إجابتك لأقرب منزلة عشرية.

ما السرعة الابتدائية عند قاعدة المنحدر، واللازمة لكي يصل المتزلِّج إلى أعلى المنحدر؟ اكتب إجابتك لأقرب منزلة عشرية.

س١١:

سقطت صخرة كتلتها 2 kg من جرف على ارتفاع 320 m فوق سطح الأرض. علمًا بأن عجلة الجاذبية تساوي 10 m/s2، احسب كمية حركة الصخرة لحظة اصطدامها بالأرض.

  • أ320 kg⋅m/s
  • ب40 kg⋅m/s
  • ج160 kg⋅m/s
  • د80 kg⋅m/s

س١٢:

سقطت كرة مصنوعة من المعدن وريشة في نفس اللحظة ومن نفس الارتفاع داخل غرفة مفرغة الهواء. عندما تصل كلٌّ منهما إلى نصف الارتفاع الرأسي، فأيُّ الكميات الآتية تصبح متساوية لدى كلٍّ منهما؟

  • أطاقة الحركة
  • بالسرعة
  • جطاقة الوضع
  • دالطاقة الميكانيكية

س١٣:

قُذفت كرة رأسيًّا لأعلى بطاقة حركة ابتدائية تساوي 400 J. إذا وصلت إلى أقصى ارتفاع ، فإن التغيُّر في طاقة الوضع بين الموضع الابتدائي الذي قُذفت منه الكرة والنقطة 2 يساوي .

  • أ200 J
  • ب400 J
  • ج400 J
  • د200 J

س١٤:

يتزحلق مُتزلِّج لأسفل منحدر على شكل حرف U، كما هو موضَّح في الشكل. أيُّ تمثيل بياني يَصِف وصفًا صحيحًا التغيُّر في الطاقة الميكانيكية (الأزرق)، والتغيُّر في طاقة الوضع (الأخضر)، والتغيُّر في طاقة الحركة (البرتقالي) بتغيُّر الزمن؟

  • أ
  • ب
  • ج
  • د

س١٥:

يقترب سائق سيارة من هضبة ارتفاعها الرأسي ١٩٫٥ م بسرعة ٢٥ م/ث. إذا أوقف السائقُ المُحرِّك عند بداية الهضبة، فما مقدار سرعته بالكيلومتر لكل ساعة عند وصوله إلى قمة الهضبة، بإهمال الاحتكاك ومقاومة الهواء؟ اعتبر 𝑔=٨٫٩/مث٢.

  • أ٤٫٣٣ كم/س
  • ب٥٥٫٢ كم/س
  • ج١٥٫٦ كم/س
  • د٥٦٫١ كم/س

س١٦:

يوجد قالبان كتلتاهما ٥ كجم و٧ كجم متصلان بواسطة خيط على سطح أفقي عديم الاحتكاك. تؤثِّر قوة مقدارها ٤٠ نيوتن على القالبين، كما هو موضَّح في الشكل، فتُحرِّكهما مسافة ٣ م. علمًا بأن التغيُّر في طاقة الحركة الكلية للقالبين يساوي ٨٠ جول، احسب الزاوية المحصورة بين خط عمل القوة واتجاه الإزاحة.

  • أ٧٧
  • ب٨٤
  • ج٢٤
  • د٣١

س١٧:

أُلقِيَ الجسمان المُتطابِقان (أ)، (ب) من قمة مبنًى بسرعتين ابتدائيتين متساويتين. أُلقِيَ الجسم (أ) رأسيًّا لأعلى، وأُلقِيَ الجسم (ب) رأسيًّا لأسفل. قارِنْ بين طاقتَيْ حركة الجسمين عندما يلمسان الأرض.

  • أطاقة حركة الجسم (ب) أكبر من طاقة حركة الجسم (أ).
  • بطاقة حركة الجسم (أ) أكبر من طاقة حركة الجسم (ب).
  • جطاقة حركة الجسم (أ) تساوي طاقة حركة الجسم (ب).
  • دلا توجد معلومات كافية للمقارنة بين طاقتَيْ حركة الجسمين.

س١٨:

رُسِمَ مقدار كلٍّ من طاقة وضع وطاقة حركة جسم يسقط سقوطًا حرًّا مُقابِل ارتفاعه الرأسي عن الأرض. ما الطاقة الميكانيكية لهذا الجسم إذا بدأ في السقوط من ارتفاع 11 m؟

  • أ11 J
  • ب44 J
  • ج22 J
  • د0 J

س١٩:

يمكن لمتزلج على قمة جبل أن يتزحلق لأسفل على أحد جانبي الجبل؛ حيث إن الجانبين عديما الاحتكاك لكنَّ كلًّا منهما له ميل مختلف، كما هو موضَّح في الشكل. أيُّ العبارات الآتية صواب؟

  • أالنقطتان (أ)، (د) لهما طاقتان ميكانيكيتان متساويتان.
  • بالنقطتان (هـ)، (ج) لهما طاقتا وضع متساويتان.
  • جالنقطتان (د)، (ب) لهما طاقتا حركة متساويتان.
  • دجميع ما سبق

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