ورقة تدريب الدرس: الفائدة الآلية للآلات الفيزياء

في ورقة التدريب هذه، سوف نتدرَّب على حساب الفائدة الآلية للآلات التي تؤثِّر بقوًى خلال مسافات، مثل البكرات والتروس.

س١:

يُستخدم نظام من البكرات لرفع حمل مقداره ٤٥ نيوتن إلى مسافة ١٫٥ م عن طريق التأثير بقوة مقدارها ١٥ نيوتن. ما الفائدة الآلية لنظام البكرات؟

س٢:

أيٌّ من الآتي هو التعريف الصحيح للفائدة الآلية الناتجة عن آلة تُزوَّد بقوة الدَّخْل 𝐹دَْ، وتصدر عنها قوة الخَرْج 𝐹َْج؟

  • أ𝐹𝐹2دََْْج
  • ب𝐹𝐹دََْْج
  • ج𝐹+𝐹2دََْْج
  • د𝐹𝐹دََْْج
  • ه𝐹𝐹َْجدَْ

س٣:

ترسان لكلٍّ منهما ذراع قوة طوله 𝑑، 𝑑، كما هو موضَّح في الشكل. يُستخدَم الترس الأكبر في تحريك الترس الأصغر. القوة الداخلة المستخدمة في تحريك الترس الأكبر تساوي 35 N، والقوة الخارجة من الترس الأصغر تساوي 70 N.

ما الفائدة الآلية لاستخدام الترس الأكبر لتحريك الترس الأصغر؟

ما نسبة 𝑑 إلى 𝑑؟

س٤:

يُرفَع جسم وزنه 𝑊 مسافة 𝑑 بحبل يمر ببكرة، كما هو موضَّح بالشكل. يُشَد الحبل مسافة 𝑑 عندما تؤثِّر عليه قوة 𝐹=𝑊.

أيٌّ ممَّا يلي يمثِّل العلاقة بين مقدارَي 𝑑، 𝑑؟

  • أ𝑑>𝑑
  • ب𝑑<𝑑
  • ج𝑑=𝑑

أيٌّ ممَّا يلي يمثِّل قيمة الفائدة الآلية للبكرة؟

  • أ1
  • ب𝑑𝑑
  • ج𝑑𝑑

س٥:

عُلِّق ثقل في حالة سكون وزنه 𝑊، من حبل ينزلق حول بكرة عديمة الوزن والاحتكاك، كما هو موضَّح في الشكل. القوة المؤثِّرة على طرف الحبل الذي لا يحمل الثقل، تمنعه من السقوط. زادت القوة المؤثِّرة على نفس طرف الحبل بـ 𝐹، ورُفع الثقل مسافة 𝑑 عند سحب الحبل مسافة 𝑑.

ما نسبة 𝑑 إلى 𝑑؟

ما نسبة 𝐹 إلى 𝑊؟

ما الفائدة الآلية للبكرة؟

س٦:

رُبِطَ قالب مُكعَّب منتظم بحبلين، كل حبل منهما يوجد على نفس المسافة الأفقية من مركز كتلة القالب، كما هو موضَّح في الشكل من أعلى. ينزلق الحبلان حول بكرات ثابتة ويُسحبان بالتزامن لتحريك القالب بحيث لا يدور. كُتَل البكرات والحبلين مهملة، وينتج عنها احتكاك مهمل. أيٌّ من العبارات الآتية يصف بطريقة صحيحة العلاقة بين مُعدَّل حركة الطرفين الحرين للحبلين عموديًّا على الخط P؟

  • أيتحرك طرفا الحبلين بالمعدَّل نفسه.
  • بيتحرك طرف الحبل I أسرع.
  • جيتحرك طرف الحبل II أسرع.

س٧:

ثلاثة تروس لها أذرع عزم أطوالها 𝑑=3.5cm، 𝑑=2.5cm، 𝑑=1.5cm، كما هو موضَّح في الشكل. في النظام I، دُوِّر أكبر ترس حتى يدوِّر الترس المتوسط الحجم من أجل تدوير الترس الأصغر. في النظام II، دُوِّر أكبر ترس حتى يدوِّر الترس الأصغر. في كلا النظامين، استُخدمتْ نفس القوة لتدوير الترس الأكبر. ما النسبة بين قوة الخرج الناتجة عن النظام I وقوة الخرج الناتجة عن النظام II؟

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