ملف تدريبي: المرونة والكينماتيكا

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تطبيق قانون هوك وطاقة الوضْع المرنة للمواقف التي تتضمَّن كلًّا من الكينماتيكا وقوًى تؤثِّر على زنبركات.

س١:

رامي سهام سحب وتر القوس للخلف بمقدار 0.50 m، فنتج عن ذلك شدٌّ في الوتر مقداره 150 N. كتلة السهم تساوي 0.050 kg، وكتلة وتر القوس مُهمَلة. ما سرعة السهم بعد تحرير وتر القوس ورجوعه إلى طوله الطبيعي فى حالة الاتزان؟ افترض أن القوة التي يؤثر بها الوتر المشدود على السهم تؤثِّر بشكل مماثِل للقوة التى يؤثِّر بها زنبرك ممتدٌّ، وأن مقاومة الهواء مهملة.

س٢:

في فيلم هانجر جيمز، أطلقت كاتنيس إيفردين سهمًا كتلته 0.0200 كجم من مستوى الأرض ليخترق تفاحة فوق منصة. كان ثابت المرونة لوتر القوس 330 N/m، وسحبت كاتنيس السهم إلى الخلف مسافة 0.550 m. ترتفع التفاحة الموجودة فوق المنصة مسافة 5.00 m عن نقطة انطلاق السهم.

ما مقدار السرعة التي ينطلق بها السهم من القوس؟

ما مقدار السرعة التي يخترق بها السهم التفاحة؟

س٣:

في برنامج تليفزيون الواقع «ذي أمازينج ريس»، يُطلِق متسابق بطيخًا وزنه 12 كجم من مقلاع ليصيب أهدافًا في نهاية الملعب. جُذِبَ المقلاع إلى الخلف 1.5 m. تعتبر البطيخة في مستوى الأرض، وترتفع نقطة إطلاقها 0.30 m عن سطح الأرض، وتبعد الأهداف 10 m أفقيًّا. احسب ثابت الزنبرك للمقلاع.

س٤:

عندما دُفعت كتلة 3.0 kg ضد زنبرك مهمل الكتلة ثابته 4.5×10 N/m، ضُغط الزنبرك 8.0 cm. تحرَّرت الكتلة وانزلقت 2.0 m (من النقطة التي تحرَّرت عندها) على سطح أفقي قبل أن تتوقَّف بفعل الاحتكاك. ما معامل الاحتكاك الحركي بين الكتلة والسطح؟

س٥:

كتلتان مقدار كلٍّ منهما 8.00 kg متصلتان بواسطة زنبركٍ ثابته 25.0 N/m وطوله في حالة الاتزان 1.00 m. ضُغِط الزنبرك فأصبح طوله 0.900 m. تحرَّكت الكتلتان إحداهما تجاه الأخرى وكانت سرعة كلٍّ منهما 0.500 m/s. ما الطاقة الكلية للنظام؟

س٦:

مسدس لُعبة يستخدِم زنبركًا ثابته 350 N/m لقذف كرة حديدية كتلتها 12.0 g. الزنبرك مضغوط مسافة 10.0 cm والاحتكاك مُهمَل.

ما القوة اللازمة لضغط الزنبرك؟

ما أقصى ارتفاع يُمكِن للكرة أن تصل إليه؟

لأيِّ زاوية أعلى الأفقي يُمكِن للطفل توجيه المسدس لإصابة هدف على بُعد 3.00 m وعلى نفس ارتفاع المسدس؟

  • أ 1 . 8 2 ، 8 8 . 2
  • ب 3 . 5 1 ، 8 4 . 5
  • ج 1 . 7 0 ، 8 8 . 3
  • د 4 . 1 6 ، 8 5 . 8
  • ه 2 . 8 9 ، 8 7 . 1

ما أقصى مدى للمسدس على مستوى الأرض؟

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