ملف تدريبي: الوزن والكتلة

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب وزن جسم ما بمعلومية كتلته ومسافته من جسم فلكي معيَّن.

س١:

جسم كتلته 1.00×10 kg قيس وزنه باستخدام ميزان زنبركي عند القطب الشمالي وعند خط الاستواء. على فرض أن 𝑔=9.83 m/s2 عند القطب الشمالي، 𝑔=9.78 m/s2 عند خط الاستواء، ما الفرق بين القراءتين؟

س٢:

قوة الجاذبية للقمر أقل 6 مرات من قوة جاذبية الأرض. يبلغ وزن رائد الفضاء وبذلته الفضائية على القمر 250 N.

كم يبلغ وزن رائد الفضاء الذي يرتدي البذلة على الأرض؟

  • أ 7 . 5 0 × 1 0 N
  • ب 5 . 0 0 × 1 0 N
  • ج 1 . 2 5 × 1 0 N
  • د 1 . 0 0 × 1 0 N
  • ه 1 . 5 0 × 1 0 N

ما كتلة رائد الفضاء الذي يرتدي البذلة على القمر؟

ما كتلة رائد الفضاء الذي يرتدي البذلة على الأرض؟

س٣:

رواد الفضاء في مدارهم يكونون ظاهريًّا منعدمي الوزن. معنى ذلك أنه يجب أن تكون هناك طريقة ذكية لقياس كتلة رواد الفضاء ومراقبة اكتسابهم أو فقدانهم للوزن وضبط حميتهم. إحدى الطرق لفعل ذلك هي التأثير بقوة معلومة على رائد الفضاء وقياس العجلة الناتجة. افترض أن القوة الكلية الخارجية المؤثِّرة على رائدة فضاء تساوي 50.0 N، وقيست عجلتها فكانت 0.893 m/s2. احسب كتلتها.

س٤:

جسم كتلته 15.0 kg.

ما وزن هذا الجسم على الأرض؟

عجلة الجاذبية على سطح القمر تساوي 1.63 m/s2. ما وزن الجسم على القمر؟

ما مقدار كتلة الجسم على القمر؟

ما مقدار وزنه في الفضاء الخارجي بعيدًا عن أي جرم سماوي؟

ما كتلته عند هذه النقطة؟

س٥:

يحمل مصعد خدمات حمولةً من المهملات كتلتها 24.4 kg. يتحرَّك المصعد رأسيًّا لأسفل بعجلة 1.8 m/s2. ما مقدار القوة التي تبذلها المهملات على أرضية المصعد؟

س٦:

قُذفت كرة كتلتها 0.25 kg رأسيًّا لأعلى باتجاه سقف صالة ألعاب رياضية. عند وصول الكرة إلى النقطة التي تُلامس عندها السقف، أثَّرت عليها قوة مقدارها 78.0 N لمدة 0.02 s، تسبَّبت في ارتدادها لأسفل. أيٌّ ممَّا يلي صحيح أثناء سقوط الكرة إلى الأرض مرة أخرى؟

  • أ تتسارع الكرة لأسفل بقوة مقدارها 2.45 N.
  • بتسارُع الكرة لأسفل يعتمد على ارتفاع السقف.
  • ج تتسارع الكرة لأسفل بقوة مقدارها 312 N.
  • د تتسارع الكرة لأسفل بقوة مقدارها 78.0 N.
  • ه تتسارع الكرة لأسفل بقوة مقدارها 80.5 N.

س٧:

عند الهبوط بعد شقلبة مذهلة، تحرَّك رياضي كتلته 45.0 kg بعجلة تقصيرية بالدفع بشكل مستقيم لأسفل على البساط. احسب القوة التي يجب أن يؤثِّر بها على البساط إذا كانت العجلة التقصيرية التي يتحرَّك بها تساوي 6.00 أمثال عجلة الجاذبية الأرضية.

س٨:

احسب القوة التي يجب أن يؤثِّر بها لاعب قفز عالٍ كتلته 70.0 kg على الأرض لإنتاج عجلة لأعلى تساوي 4.00 مرات عجلة الجاذبية الأرضية.

س٩:

أنبوب أسطواني منتظم مفتوح من الطرفين قطره 16 cm. كرتان في حالة سكون داخل الأنبوب، كما هو موضَّح في الشكل المرافق. قطرا الكرتين 8 cm، 12 cm على الترتيب ووزناهما 10 N، 30 N على الترتيب. احسب أقل وزن للأنبوب ليصبح النظام المُكوَّن من الأنبوب والكرتين في حالة اتزان.