ملف تدريبي: قانون هوك

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على استخدام العلاقة F=kx (قانون هوك) لإيجاد ثابت مرونة زنبرك، وإيجاد القوة الناتجة عن زنبرك عندما ينضغط بقيمة معطاة.

س١:

في بناء أحد المنازل استخدم النجَّارون المسامير من صندوق كبير. عُلِّق الصندوق بزنبرك مرتين خلال اليوم لقياس نسبة استخدام المسامير. في بداية اليوم استطال الزنبرك 50 cm. في نهاية اليوم استطال الزنبرك 30 cm. ما نسبة المسامير المستخدمة؟

س٢:

زنبركان مُتماثِلان ثابت كلٍّ منهما 20 N/m، يحملان ثقلًا مقداره 15.0 N، كما هو موضَّح.

ما قيمة الشد في الزنبرك 𝐴؟

ما مقدار استطالة الزنبرك 𝐴 من موضع السكون؟

س٣:

عندما يقف رجل كتلته 80.0 kg على عصا بوجو، يُضغط الزنبرك مسافة 0.120 cm . ما ثابت الزنبرك؟

  • أ 9 . 7 3 × 1 0 N/m
  • ب 7 . 8 7 × 1 0 N/m
  • ج 8 . 5 1 × 1 0 N/m
  • د 4 . 8 3 × 1 0 N/m
  • ه 6 . 5 3 × 1 0 N/m

س٤:

مجموعة من الموازين تخضع لقانون هوك. ضُغِطت هذه الموازين بمقدار 0.75 cm بواسطة حمل مقداره 120 kg.

ما ثابت الزنبرك للموازين؟

  • أ 2 . 0 × 1 0 N/m
  • ب 1 . 8 × 1 0 N/m
  • ج 1 . 6 × 1 0 N/m
  • د 1 . 3 × 1 0 N/m
  • ه 1 . 1 × 1 0 N/m

عند وقوف شخصٍ ما على الموازين، تنضغط بمقدار 0.48 cm. ما مقدار كتلة الشخص؟

س٥:

جسم كتلته ٧٫٦٠ كجم يتدلى من زنبرك، ثابت الزنبرك ٤٢٥ نيوتن/م. أوجد إزاحة الطرف السفلي للزنبرك من موضع اتزانه.

س٦:

يتدلَّى جسم كتلته 𝑚=332 g من زنبرك مُعلَّق رأسيًّا، مُسبِّبًا استطالة للزنبرك مقدارها 4.89 cm. ما مقدار استطالة الزنبرك الناتجة عن جسم كتلته 505 g؟

س٧:

يمكن اعتبار الزنبركات الموجودة في شاحنة صغيرة زنبركًا واحدًا ثابته 1.30×10 N/m.

كم ستنخفض الشاحنة بفعل كتلة قصوى مقدارها 1.00×10 kg؟

إذا كان للشاحنة الصغيرة أربعة زنبركات متماثلة، فما ثابت قوة كل زنبرك؟

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

س٨:

يَستخدم نوع من مسدسات الخرز مكبسًا يُدفع بواسطة زنبرك لإطلاق الخرز من فوهة المسدس. كتلة المكبس 0.0750 kg، وأقصى انضغاط للزنبرك في المكبس 0.24 m، وهو ما يكفي لوصول المكبس إلى سرعة قصوى مقدارها 27.3 m/s عند إطلاقه.

احسب ثابت الزنبرك.

ما القوة المبذولة لضغط الزنبرك؟

س٩:

تُعلَّق سمكات في ميزان زنبركي لتحديد كتلتها. تمدَّد الزنبرك 5.64 cm بفعل وزن سمكة كتلتها 11.0 kg.

ما ثابت الزنبرك المُستخدَم في الميزان؟

ما كتلة السمكة التي تُمدِّد الزنبرك 3.28 cm؟

ما المسافة بين علامات نصف كيلوجرام على الميزان؟

س١٠:

مترو أنفاق كتلته 355×10 kg يقطع مسافة مقدارها 0.512 m؛ حيث يتباطأ من سرعة مقدارها 0.615 m/s إلى السكون. يتباطأ القطار عند ملامسته لمصد زنبركي. أوجد ثابت زنبرك المصد.

  • أ 3 . 5 6 × 1 0 N/m
  • ب 5 . 1 2 × 1 0 N/m
  • ج 1 . 0 2 × 1 0 N/m
  • د 4 . 4 0 × 1 0 N/m
  • ه 2 . 2 5 × 1 0 N/m

س١١:

زنبرك كان طوله 0.610 m عندما علِّق فيه جسم كتلته 0.267 kg، وكان طوله 0.812 m عندما علِّق فيه جسم كتلته 2.33 kg.

ما ثابت الزنبرك؟

ما طول الزنبرك عند عدم اتصاله بأي كتلة؟

س١٢:

ما الذي ينُصُّ عليه قانون هوك؟

  • أالكسر عملية تدريجية تحدث طرديًّا مع الاستطالة.
  • بتصل الاستطالة إلى الحد الأقصى، الذي يحدث بعده الكسر.
  • جتتناسب الاستطالة طرديًّا مع قوة الشد.
  • دتتغيَّر الاستطالة مع الجذر التربيعي لقوة الشد.
  • هتتغيَّر الاستطالة مع مربع قوة الشد.

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