ملف تدريبي: طاقة الوضع الناتجة عن الجاذبية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب طاقة الوضْع لجسم الناتجة عن إزاحته من نقطة معيَّنة في مجال جاذبية منتظم.

س١:

ما مقدار الشغل المبذول ضد قوة الجاذبية على حقيبة يد كتلتها 5.00 كجم عند حَمْلِها من الطابق الأرضي إلى سطح مبنى إمباير ستيت مسافة رأسية مقدارها 380 m؟

س٢:

كتلة كرة مجعدة تلعب بها قطة تساوي 15 g، قُذفت لأعلى بسرعة ابتدائية قدرها 3.0 m/s. افترض أن مقاومة الهواء مهملة في هذه المسألة.

ما طاقة حركة الكرة عندما تترك اليد؟

ما مقدار الشغل الذي تبذله قوة الجاذبية أثناء ارتفاع الكرة لأقصى نقطة؟

ما مقدار التغير في طاقة وضع الجاذبية للكرة أثناء ارتفاعها لأقصى نقطة؟

إذا افترضنا أن طاقة وضع الجاذبية تساوي صفرًا عند النقطة التي تترك فيها الكرة اليد، فما طاقة وضع الجاذبية لها عندما تصل إلى أقصى ارتفاع؟

إذا افترضنا أن طاقة وضع الجاذبية تساوي صفرًا عند أقصى ارتفاع تصل إليه الكرة، فما طاقة وضع الجاذبية للكرة عندما تترك اليد؟

ما أقصى ارتفاع تصل إليه الكرة؟

س٣:

افترِض أن طائر كوكوبارا (طائر كبير من فصيلة الرفرافيات) كتلته 350 g، التقط ثعبانًا كتلته 75 g ورفعه مسافة 2.5 m فوق الأرض إلى غصن.

ما مقدار الشغل الذي بذله الطائر على الثعبان؟

ما مقدار الشغل الذي بذله الطائر ليرفع مركز كتلته إلى الغصن؟

س٤:

أوجد التغيُّر في طاقة حِمْل كتلته 1.00×10 kg أُخِذ من السكون على سطح الأرض ووُضع في حالة سكون على سطح القمر، بافتراض أنه يُمكِن استرجاع كل طاقة الحركة المُستخدَمة في تحريك الحِمْل. استخدِم القيمة 5.97×10 kg لكتلة الأرض، والقيمة 7.35×10 kg لكتلة القمر. استخدِم القيمة 6.37×10 m لنصف قطر الأرض، والقيمة 1.74×10 m لنصف قطر القمر، واستخدِم القيمة 3.84×10 m للمسافة بين مركز كتلة الأرض ومركز كتلة القمر.

  • أ 5 . 8 5 × 1 0 J
  • ب 3 . 5 5 × 1 0 J
  • ج 8 . 0 4 × 1 0 J
  • د 4 . 1 9 × 1 0 J
  • ه 1 . 9 9 × 1 0 J

س٥:

شخص كتلته 62.0 kg يصعد السُّلَّم، فيتحرك مسافة 1.14 m رأسيًّا لأعلى. أوجد الشغل الذي يبذله هذا الشخص.

س٦:

كابينة مصعد كتلتها 1.50×10 kg تُسحب مسافة 40.0 m رأسيًّا لأعلى بسرعة ثابتة بواسطة كبلات. متوسط قوة الاحتكاك التي تقاوم حركة كابينة المصعد 100 N.

ما الشغل المبذول على الكابينة بواسطة الكبلات؟

ما الشغل المبذول على الكابينة بواسطة قوة الجاذبية؟

ما الشغل الكلي المبذول على الكابينة؟

س٧:

ترسو باخرة سياحية في الميناء. يقع مستوى رصيف الميناء على ارتفاع 2.15 m فوق مستوى سطح الماء. تقف سيدة على سطح الباخرة السياحية الذي يقع على بعد 55.5 m فوق مستوى سطح الماء. قذفت السيدة حصاة كتلتها 36.0 جم من سطح السفينة. يقف رجل على رصيف الميناء ممسكًا شبكة تعلو الرصيف بمسافة 1.20 m، فالتقط الحصاة بالشبكة. افترض أن الحركة العمودية لأعلى تقابل إزاحة موجبة.

ما قيمة الشغل المبذول بواسطة الجاذبية على الحصاة؟

ما قيمة التغيُّر في طاقة وضع الجاذبية للحصاة؟

إذا اعتبرنا أن طاقة وضع الجاذبية عند مستوى سطح الماء تساوي صفرًا، فما طاقة وضع الجاذبية للحصاة على سطح الباخرة السياحية؟

إذا اعتبرنا أن طاقة وضع الجاذبية عند مستوى سطح الماء تساوي صفرًا، فما طاقة وضع الجاذبية للحصاة عندما التقطتها الشبكة؟

إذا اعتبرنا أن طاقة وضع الجاذبية عند مستوى سطح الماء تساوي 21.5 J، فما طاقة وضع الجاذبية للحصاة على سطح الباخرة السياحية؟

إذا اعتبرنا أن طاقة وضع الجاذبية عند مستوى سطح الماء تساوي 21.5 J، فما طاقة وضع الجاذبية للحصاة عندما التقطتها الشبكة؟

س٨:

الهرم الأكبر في الجيزة كتلته 6.45×10 kg ومركز كتلته يبعُد 34.7 m أعلى الأرض المحيطة. ما مقدار طاقة وضع الجاذبية المُخزَّنة في الهرم؟

  • أ 2 . 4 4 × 1 0 J
  • ب 3 . 0 7 × 1 0 J
  • ج 1 . 4 6 × 1 0 J
  • د 1 . 5 7 × 1 0 J
  • ه 2 . 1 9 × 1 0 J

س٩:

منشأة تعمل بالطاقة الكهرومائية تُحوِّل طاقة وضع الجاذبية لمياه وراء سد إلى طاقة كهربية. ما طاقة وضع الجاذبية بالنسبة إلى مولِّدات بحيرة حجمها 50.0 km3 وكتلتها 5.00×10 kg، إذا كان متوسِّط ارتفاع البحيرة 40.0 m فوق المولِّدات؟

  • أ 2 . 7 3 × 1 0 J
  • ب 9 . 1 1 × 1 0 J
  • ج 3 . 5 1 × 1 0 J
  • د 2 . 0 0 × 1 0 J
  • ه 1 . 9 6 × 1 0 J

س١٠:

يوجد جُرفٌ عالٍ ارتفاعه 250 m في هاف دوم في حديقة يوسيميتي الوطنية بكاليفورنيا. افترض أن صخرة موجودة على قمة الجرف انزلقت من مكانها.

ما سرعتها عند اصطدامها بالأرض؟

بافتراض أن زمن رد الفعل 0.300 s، ما المدة الزمنية المتاحة لسائح موجود عند قاعدة الجرف ليبتعد عن الطريق بعد سماعه صوت انزلاق الصخرة من فوق الجرف (مع إهمال ارتفاع السائح؛ سوف يُهمل على أي حال إذا اصطدمت به)؟ سرعة الصوت تساوي 335.0 m/s في ذلك اليوم.

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