تمارين على الطاقة الكامنة والحركية

protection click fraud

ادرس الطاقة الحركية والمحتملة من خلال قائمة التمارين التي تم حلها والتي أعدتها لك Toda Matter. تخلص من شكوكك بقرارات خطوة بخطوة واستعد لأسئلة ENEM وامتحان القبول.

السؤال رقم 1

في السوق ، يقوم عاملان بتحميل شاحنة لنقل الخضار. تتم العملية على النحو التالي: يقوم العامل 1 بإزالة الخضار من الكشك وحفظها في صندوق خشبي. بعد ذلك ، يرمي الصندوق ، ويجعله ينزلق على الأرض ، باتجاه العامل 2 الموجود بجانب الشاحنة ، المسؤول عن تخزينه على الجسم.

يقوم العامل 1 برمي الصندوق بسرعة ابتدائية 2 م / ث وتؤدي قوة الاحتكاك وظيفة مقياس تساوي -12 ج. وزن الصندوق الخشبي مع مجموعة الخضار 8 كجم.
في ظل هذه الظروف ، من الصحيح القول بأن السرعة التي يصل بها الصندوق إلى العامل 2 هي

أ) 0.5 م / ث.
ب) 1 م / ث.
ج) 1.5 م / ث.
د) 2 م / ث.
ه) 2.5 م / ث.

الإجابة الصحيحة: ب) 1 م / ث

عمل القوى المؤثرة على الجسم يساوي التغير في طاقة ذلك الجسم. في هذه الحالة ، الطاقة الحركية.

tau يساوي الزيادة E مع الرمز c

التغيير في الطاقة الحركية هو الطاقة الحركية النهائية مطروحًا منها الطاقة الحركية الأولية.

tau تساوي الزيادة E مع C مع نهاية حرف f للخط السفلي مطروحًا منه زيادة E مع C مع i طرف منخفض لـ tau يساوي البسط m. v مع حرف f تربيع على المقام 2 في نهاية الكسر ناقص البسط m. v مع i تربيع منخفض على المقام 2 في نهاية الكسر

من البيان ، لدينا أن العمل هو - 16 J.

السرعة التي يصل بها الصندوق إلى العامل 2 هي السرعة النهائية.

ناقص 12 يساوي البسط 8. v مع f تربيع منخفض على المقام 2 نهاية الكسر ناقص البسط 8.2 تربيع على المقام 2 نهاية الكسر

حل Vf

ناقص 12 يساوي 8 على 2 قوس مفتوح v مع f تربيع منخفض ناقص 4 أقواس قريبة ناقص 12 يساوي 4 أقواس مفتوحة v مع f تربيع منخفض ناقص 4 إغلاق الأقواس البسط ناقص 12 على المقام 4 نهاية الكسر يساوي فتح القوس v مع f تربيع منخفض 4 إغلاق قوس ناقص 3 يساوي v مع f خط ل مربع ناقص 4 ناقص 3 زائد 4 يساوي v مع f تربيع منخفض 1 يساوي v مع f تربيع جذر تربيعي لـ 1 يساوي v مع f مسافة منخفضة 1 m مقسومًا على s يساوي a v مع f منخفض

لذلك ، فإن السرعة التي يصل بها الصندوق إلى العامل 2 هي 1 م / ث.

instagram story viewer

السؤال 2

في مخزن الحبوب المعبأ في أكياس ، يوجد رف كبير بأربعة أرفف بارتفاع 1.5 متر يخزن البضائع التي سيتم شحنها. لا يزال على الأرض ستة أكياس من الحبوب تزن كل منها 20 كجم موضوعة على منصة نقالة خشبية ، يتم تجميعها بواسطة رافعة شوكية. كل منصة نقالة لها كتلة 5 كجم.

بالنظر إلى أن تسارع الجاذبية يساوي 10 م / ث² ، فإن أكياس التثبيت بالإضافة إلى البليت كجسم وبغض النظر عن أبعادها والطاقة جهد الجاذبية المكتسب بواسطة مجموعة البليت بالإضافة إلى أكياس الحبوب ، حيث تغادر الأرض ويتم تخزينها في الطابق الرابع من الرف ، تمثل

أ) 5400 ج.
ب) 4300 ج.
ج) 5625 ج.
د) 7200 ج.
هـ) 7500 ج.

الإجابة الصحيحة: ج) 5625 ج

إن طاقة الجاذبية الكامنة للجسم هي ناتج كتلة ذلك الجسم ، ومقدار التسارع بسبب الجاذبية وارتفاعه بالنسبة إلى الأرض.

ومع p منخفض يساوي م. ز. ح

حساب الكتلة

نظرًا لأن كل كيس من الحبوب يبلغ وزنه 20 كجم والبليت 5 كجم ، فإن المجموعة تحتوي على:

20.6 + 5 = 120 + 5 = 125 كجم

الإرتفاع

تتكون خزانة الكتب من 4 طوابق بمساحة 1.5 متر وسيتم تخزين المجموعة في الطابق الرابع. سيكون ارتفاعه 4.5 متر من الأرض ، كما هو موضح في الرسم. لاحظ أن المجموعة ليست في الطابق الرابع ولكن في الطابق الرابع.

هكذا:

ومع p منخفض يساوي م. ز. h E مع p منخفض يساوي 125.10.4 نقطة 5 E مع p منخفض يساوي 5 مسافة 625 مسافة J

ستكون الطاقة المكتسبة بواسطة المجموعة 5625 ج.

السؤال 3

الزنبرك الذي يبلغ طوله 8 سم عند السكون يتلقى حمولة مضغوطة. يوضع جسم كتلته 80 جم فوق الزنبرك ويقل طوله إلى 5 سم. بالنظر إلى تسارع الجاذبية بمقدار 10 م / ث² ، حدد:

أ) القوة المؤثرة على الزنبرك.
ب) الثابت المرن للربيع.
ج) الطاقة الكامنة التي يخزنها الزنبرك.

أ) تتوافق القوة المؤثرة على الزنبرك مع قوة الوزن التي تمارسها كتلة 80 جم.

يتم الحصول على وزن القوة من خلال حاصل ضرب الكتلة والتسارع بسبب الجاذبية. من الضروري أن تكتب الكتلة بالكيلوجرام.

80 جم = 0.080 كجم.

P يساوي m g P يساوي 0 فاصلة. 080.10 P يساوي 0 فاصلة 80 مسافة N

القوة المؤثرة على الزنبرك هي 0.80 نيوتن.

ب) في الاتجاه العمودي ، فقط قوة الوزن والقوة المرنة تعملان في اتجاهين متعاكسين. بمجرد أن تكون ثابتة ، تلغي القوة المرنة بقوة الوزن ، ولها نفس المعامل.

كان التشوه س 8 سم - 5 سم = 3 سم.

العلاقة التي توفر قوة الشد هي

F بنهاية خط منخفض يساوي k. x حيث k هو الثابت المرن للربيع.

k يساوي F مع e l نهاية خط منخفض على x k يساوي البسط 0 فاصلة 80 على المقام 3 نهاية الكسر k يساوي تقريبًا 0 فاصلة 26 مسافة N مقسومة على c m

ج) تُعطى الطاقة الكامنة المخزنة في الزنبرك من خلال معادلة عمل القوة المرنة.

tau مع F مع e l نهاية منخفضة للنهاية المنخفضة للرقم المنخفض تساوي البسط k. x تربيع على المقام 2 نهاية الكسر

استبدال القيم في الصيغة والحساب ، لدينا:

tau مع F بنهاية خط منخفض للنهاية المنخفضة للرقم المنخفض يساوي البسط 0 فاصلة 26. قوس أيسر 0 فاصلة 03 قوس أيمن تربيع على المقام 2 نهاية الكسر tau مع F مع و l نهاية منخفضة للنهاية السفلية للقيمة حرف منخفض يساوي البسط 0 فاصلة 26.0 فاصلة 0009 على المقام 2 نهاية الكسر tau مع F ونهاية خط منخفض للنهاية المنخفضة للخط السفلي يساوي البسط 0 فاصلة 000234 على المقام 2 نهاية الكسر tau مع F ونهاية منخفضة للنهاية المنخفضة للرقم المنخفض تساوي 0 فاصلة مساحة 000117 J

في التدوين العلمي 1 فاصلة 17 علامة الضرب 10 إلى 4 ناقص نهاية الأس للفضاء الأسي J

السؤال 4

جسم كتلته 3 كجم يتساقط بحرية من ارتفاع 60 م. أوجد الطاقة الميكانيكية والحركية والطاقة الكامنة في الأوقات t = 0 و t = 1s. ضع في اعتبارك أن g = 10 m / s².

الطاقة الميكانيكية هي مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة في كل لحظة.

E مع الرمز M يساوي E مع الرمز P بالإضافة إلى E مع الرمز C

لنحسب طاقات t = 0s.

الطاقة الحركية عند t = 0s.

عند t = 0 ، تكون سرعة الجسم صفرًا أيضًا ، حيث يتم التخلي عن الجسم ، تاركًا الراحة ، وبالتالي فإن الطاقة الحركية تساوي 0 جول.

ومع حرف C يساوي البسط m. v تربيع على المقام 2 نهاية الكسر E مع حرف C يساوي البسط 3.0 تربيع على المقام 2 نهاية الكسر يساوي 0 مسافة J

الطاقة الكامنة عند t = 0s.

ومع حرف P يساوي م. ز. h E مع حرف P يساوي 3.10.60 يساوي مساحة 1800 J

الطاقة الميكانيكية عند t = 0s.

ومع حرف M يساوي مساحة واحدة ، 800 زائد 0 مساحة تساوي مساحة 1 مسافة 800 مسافة J

لنحسب طاقات t = 1s.

الطاقة الحركية عند t = 1s.

أولاً ، من الضروري معرفة السرعة عند t = 1s.

لهذا ، سنستخدم وظيفة السرعة بالساعة لـ MUV (حركة متنوعة بشكل موحد).

V القوس الأيسر t القوس الأيمن يساوي V مع 0 منخفض زائد a. ر

أين،
V مع 0 مسافة منخفضة في نهاية الخط السفليهي السرعة الأولية ،
ال هي العجلة ، والتي ستكون في هذه الحالة تسارع الجاذبية ، g ،
ر هو الوقت بالثواني.

سرعة الحركة الأولية هي 0 ، كما رأينا بالفعل. تبدو المعادلة كما يلي:

V أيسر قوس t قوس أيمن يساوي g. ر

باستخدام g = 10 و t = 1 ،

V قوس أيسر 1 قوس أيمن يساوي 10.1 V قوس أيسر 1 قوس أيمن يساوي 10 m مسافة مقسومة على s

مما يعني أنه في غضون ثانية واحدة من السقوط ، تكون السرعة 10 م / ث والآن يمكننا حساب الطاقة الحركية.

ومع حرف C يساوي البسط m. v تربيع على المقام 2 نهاية الكسر E مع حرف C يساوي البسط 3.10 تربيع على المقام 2 نهاية الكسر E مع C منخفض يساوي البسط 3،100 على المقام 2 نهاية الكسر يساوي البسط 3،100 على المقام 2 نهاية الكسر يساوي 300 على 2 يساوي 150 مسافة ي

الطاقة الكامنة لـ t = 1s.

لمعرفة الطاقة الكامنة عند t = 1s ، نحتاج أولاً إلى معرفة مدى ارتفاعها في هذه اللحظة. بعبارة أخرى ، إلى أي مدى تحولت. لذلك ، سوف نستخدم الدالة بالساعة لصفقات t = 1s.

أين، S مع 0 منخفض هي نقطة البداية للحركة ، والتي سنعتبرها 0.

S يساوي S مع 0 منخفض بالإضافة إلى V مع 0 منخفض. ر أكثر من 2. t تربيع S يساوي 0 زائد 0. t زائد 10 على 2.1 تربيع S يساوي 10 على 2.1 يساوي 5 m مسافة

لذلك ، عند t = 1s ، سيكون الجسم قد قطع 5 أمتار وسيكون ارتفاعه بالنسبة إلى الأرض:

60 م - 5 م = 55 م

يمكننا الآن حساب الطاقة الكامنة لـ t = 1s.

ومع حرف P يساوي م. ز. h E مع حرف P يساوي 3.10.55 مسافة تساوي مساحة 1 مسافة 650 مسافة J.

حساب الطاقة الميكانيكية لـ t = 1s.

E مع حرف M يساوي E مع حرف P بالإضافة إلى E مع حرف C منخفض E مع حرف M يساوي مسافة واحدة 650 بالإضافة إلى 150 مسافة تساوي مساحة 1 مسافة 800 مسافة J

لاحظ أن الطاقة الميكانيكية هي نفسها ، أحاول أن تكون t = 0s كما في t = 1s. مع انخفاض الطاقة الكامنة ، زادت الخواص الحركية ، لتعويض الخسارة ، لأنه نظام محافظ.

السؤال 5

طفل يلعب على أرجوحة في حديقة مع والده. عند نقطة معينة ، يسحب الأب الأرجوحة ، ويرفعها إلى ارتفاع 1.5 متر بالنسبة لمكان السكون. كتلة الأرجوحة زائد الطفل تساوي 35 كجم. حدد السرعة الأفقية للتأرجح أثناء مروره في الجزء السفلي من المسار.

ضع في اعتبارك نظامًا متحفظًا حيث لا يوجد فقد للطاقة ويكون التسارع بسبب الجاذبية مساويًا لـ 10 م / ث².

ستتحول كل الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية. في اللحظة الأولى تكون الطاقة الكامنة

ومع حرف P يساوي م. ز. h E مع الرمز P يساوي 35.10.1 نقطة 5 يساوي 525 مسافة J

في اللحظة الثانية ، ستساوي الطاقة الحركية 525 J لأن كل الطاقة الكامنة تصبح حركية.

ومع حرف C يساوي البسط m. v تربيع على المقام 2 نهاية الكسر 525 يساوي البسط 35. v تربيع على المقام 2 نهاية الكسر 525.2 يساوي 35. v تربيع 1050 على 35 يساوي v تربيع 30 يساوي v تربيع الجذر التربيعي لـ 30 يساوي v مسافة

إذن ، السرعة الأفقية للجسم تساوي الجذر التربيعي لـ 30 نهاية فضاء جذر م مقسومًا على مساحة s، أو ما يقرب من 5.47 م / ث.

السؤال 6

(Enem 2019) في معرض العلوم ، سيستخدم الطالب قرص Maxwell (yo-yo) لإثبات مبدأ الحفاظ على الطاقة. يتكون العرض التقديمي من خطوتين:

الخطوة 1 - شرح أنه عندما ينزل القرص ، يتم تحويل جزء من طاقة وضع الجاذبية إلى طاقة حركية للترجمة وطاقة حركية للدوران ؛

الخطوة 2 - حساب الطاقة الحركية لدوران القرص عند أدنى نقطة في مساره ، بافتراض النظام المحافظ.

عند تحضير الخطوة الثانية ، اعتبر أن التسارع الناتج عن الجاذبية يساوي 10 م / ث² والسرعة الخطية لمركز كتلة القرص مهملة مقارنة بالسرعة الزاوية. ثم يقيس ارتفاع الجزء العلوي من القرص بالنسبة إلى الأرض عند أدنى نقطة في مساره ، ويأخذ 1/3 ارتفاع ساق اللعبة.

مواصفات حجم اللعبة أي الطول (L) والعرض (L) والارتفاع (H) أيضًا من كتلة قرصها المعدني ، وجدها الطالب في قصاصة الدليل المصور إلى إتبع.

المحتويات: قاعدة معدنية ، قضبان معدنية ، قضيب علوي ، قرص معدني.
الحجم (L × W × H): 300mm × 100mm × 410mm
كتلة القرص المعدني: 30 جم

نتيجة حساب الخطوة 2 ، بالجول ، هي:

مسافة الأقواس اليمنى 4 فاصلة 10 مسافة علامة الضرب في الفضاء 10 إلى القوة ناقص 2 نهاية المسافة الأسية ب مسافة الأقواس اليمنى 8 فاصلة 20 علامة الضرب في الفضاء مسافة 10 إلى 2 ناقص نهاية القوة الأسية c المسافة بين الأقواس اليمنى 1 فاصلة 23 مسافة علامة الضرب في الفضاء 10 إلى 1 ناقص القوة النهائية للمساحة الأسية d الأقواس اليمنى مسافة 8 فاصلة 20 مسافة علامة مضاعفة 10 أس 4 مسافة نهاية أسي وأقواس أيمن مسافة 1 فاصلة 23 علامة مضاعفة مسافة 10 إلى أس 5

الجواب الصحيح: ب) وباستخدام مساحة C d e ، نهاية خط منخفض لدوران الفضاء يساوي 8 فاصلة 3 علامة الضرب من 10 إلى ناقص 2 نهاية الأسي J

نريد تحديد الطاقة الحركية للدوران في الوقت 2 ، عندما يكون القرص في أدنى موضع له.

نظرًا لإهمال طاقة الترجمة ، وعدم وجود خسائر في الطاقة ، يتم تحويل كل طاقة وضع الجاذبية إلى طاقة حركية للدوران.

الطاقة الحركية للدوران عند أدنى نقطة في المسار = طاقة الجاذبية المحتملة عند أعلى نقطة في المسار.

يبلغ الارتفاع الإجمالي للمجموعة 410 ملم أو 0.41 متر. ارتفاع المسار البسط 2 h على المقام 3 نهاية الكسر انها نفس:

البسط 2 علامة الضرب 0 فاصلة 41 على المقام 3 نهاية الكسر يساوي البسط 0 فاصلة 82 على المقام 3 نهاية الكسر م

الكتلة 30 جم ، بالكيلوجرام ، 0.03 كجم.

حساب الطاقة الكامنة.

ومع حرف P يساوي م. ز. h E مع حرف P يساوي 0 فاصلة 03.10. البسط 0 فاصلة 82 على المقام 3 نهاية الكسر E مع الرمز P يساوي 0 فاصلة 3. البسط 0 فاصلة 82 على المقام 3 نهاية الكسر E مع P منخفض يساوي 0 فاصلة 1 مسافة. المسافة 0 فاصلة 82 تساوي 0 فاصلة 082 مسافة J

في التدوين العلمي ، لدينا

وباستخدام مساحة C d e ، نهاية منخفضة للدوران في الفضاء تساوي 8 فاصلة 2 علامة الضرب من 10 إلى ناقص 2 قوة نهائية للأس J

السؤال 7

(CBM-SC 2018) الطاقة الحركية هي طاقة ناتجة عن الحركة. كل ما يتحرك له طاقة حركية. لذلك ، تمتلك الأجسام المتحركة طاقة وبالتالي يمكن أن تسبب تشوهات. تعتمد الطاقة الحركية للجسم على كتلته وسرعته. لذلك ، يمكننا القول إن الطاقة الحركية هي دالة لكتلة الجسم وسرعته ، حيث تساوي الطاقة الحركية نصف كتلته مضروبة في تربيع سرعته. إذا أجرينا بعض الحسابات ، فسنجد أن السرعة تحدد زيادة في الطاقة الحركية أكبر بكثير من الكتلة ، لذلك يمكننا أن نستنتج أنه ستكون هناك إصابات أكبر بكثير لركاب السيارة المتورطة في حادث تصادم عالي السرعة مقارنة بمن هم في حادث تحطم السرعة المنخفضة ● السرعة.

ومن المعروف أن سيارتين تزن كل منهما 1500 كجم تصطدمان بنفس الحاجز. تبلغ سرعة السيارة أ 20 م / ث والمركبة ب 35 م / ث. ما هي السيارة التي ستكون أكثر عرضة لتصادم أكثر عنفاً ولماذا؟

أ) المركبة "أ" ، حيث إن سرعتها أعلى من سرعة السيارة "ب".
ب) المركبة "ب" ، حيث إن سرعتها ثابتة أعلى من سرعة المركبة "أ".
ج) المركبة "أ" ، حيث أن لها نفس كتلة السيارة "ب" ، إلا أنها تتمتع بسرعة ثابتة أعلى من السيارة "ب".
د) ستتأثر كلتا المركبتين بنفس الشدة.


الإجابة الصحيحة: ب) المركبة "ب" ، حيث تكون سرعتها ثابتة أعلى من سرعة المركبة "أ".

كما يقول البيان ، تزداد الطاقة الحركية مع مربع السرعة ، لذلك تنتج السرعة الأعلى طاقة حركية أكبر.

على سبيل المقارنة ، حتى لو لم يكن من الضروري الإجابة على المشكلة ، فلنحسب طاقات سيارتين ونقارنها.

سيارة أ

وبنهاية خط C A منخفضًا يساوي البسط m. v تربيع على المقام 2 نهاية مساحة الكسر يساوي مساحة البسط 1500.20 تربيع فوق المقام 2 نهاية الكسر يساوي البسط 1500.400 على المقام 2 نهاية الكسر يساوي 300 مسافة 000 مساحة J

سيارة ب

وبنهاية خط C A منخفضًا يساوي البسط m. v تربيع على المقام 2 نهاية مساحة الكسر يساوي مساحة البسط 1500.35 تربيع المقام 2 نهاية الكسر يساوي البسط 1500.1225 على المقام 2 نهاية الكسر يساوي 918 مسافة 750 مساحة J

وهكذا ، نرى أن الزيادة في سرعة السيارة B تؤدي إلى طاقة حركية أكبر بثلاث مرات من طاقة السيارة A.

السؤال 8

(Enem 2005) لاحظ الوضع الموصوف في الشريط أدناه.

بمجرد أن يطلق الصبي السهم ، هناك تحول من نوع واحد من الطاقة إلى نوع آخر. التحول ، في هذه الحالة ، هو الطاقة

أ) المرونة الكامنة في طاقة الجاذبية.
ب) الجاذبية إلى طاقة كامنة.
ج) القدرة المرنة في الطاقة الحركية.
د) حركية الطاقة الكامنة المرنة.
ه) الجاذبية إلى طاقة حركية

الإجابة الصحيحة: ج) الجهد المرن في الطاقة الحركية.

1 - يخزن رامي السهام الطاقة في شكل الجهد المرن ، عن طريق تشويه القوس الذي سيكون بمثابة نابض.

2 - عند تحرير السهم ، تتحول الطاقة الكامنة إلى طاقة حركية عندما تدخل في الحركة.

السؤال 9

(Enem 2012) تسير سيارة ، في حركة موحدة ، على طول طريق مسطح ، عندما تبدأ في النزول منحدر يجعل السائق عليه السيارة دائمًا مواكبة لسرعة التسلق ثابت.

أثناء الهبوط ، ماذا يحدث للطاقات الكامنة والحركية والميكانيكية للسيارة؟

أ) تظل الطاقة الميكانيكية ثابتة ، لأن السرعة القياسية لا تتغير ، وبالتالي فإن الطاقة الحركية ثابتة.
ب) تزداد الطاقة الحركية ، مع انخفاض طاقة الجاذبية الكامنة وعندما ينقص أحدهما ، يزداد الآخر.
ج) تظل طاقة الجاذبية الكامنة ثابتة ، حيث لا يوجد سوى قوى محافظة تعمل على السيارة.
د) تتناقص الطاقة الميكانيكية ، حيث تظل الطاقة الحركية ثابتة ، بينما تتناقص طاقة وضع الجاذبية.
هـ) تظل الطاقة الحركية ثابتة حيث لا يوجد عمل يتم القيام به على السيارة.

الإجابة الصحيحة: د) تقل الطاقة الميكانيكية حيث تظل الطاقة الحركية ثابتة بينما تقل طاقة وضع الجاذبية.

تعتمد الطاقة الحركية على الكتلة والسرعة ، لأنهما لا يتغيران ، تظل الطاقة الحركية ثابتة.

تنخفض الطاقة الكامنة لأنها تعتمد على الارتفاع.

تنخفض الطاقة الميكانيكية لأن هذا هو مجموع الطاقة الكامنة بالإضافة إلى الطاقة الحركية.

السؤال 10

(FUVEST 2016) هيلينا ، التي يبلغ وزنها 50 كجم ، تمارس الرياضة المتطرفة القفز بالمطاط. في التمرين ، يخرج من حافة جسر ، مع سرعة ابتدائية صفرية ، مرتبطًا بشريط مرن بطول طبيعي L مع 0 منخفض يساوي مسافة 15 مترًا والثابت المرن k = 250 N / m. عندما يتم شد الرقعة بمقدار 10 أمتار عن طولها الطبيعي ، يكون معامل سرعة هيلينا كذلك

لاحظ واعتمد: تسارع الجاذبية: 10 م / ث². الشريط مرن تمامًا ؛ يجب تجاهل آثارها الجماعية والمشتتة.

أ) 0 م / ث
ب) 5 م / ث
ج) 10 م / ث
د) 15 م / ث
هـ) 20 م / ث

الإجابة الصحيحة: أ) 0 م / ث.

من خلال الحفاظ على الطاقة ، تكون الطاقة الميكانيكية في بداية القفزة متساوية في نهاية القفزة.

E مع M i n i c i a l نهاية منخفضة للرمز المنخفض تساوي E مع M f i n i c i a l نهاية منخفضة للرمز E P مع g r a v i t a c i o n a l space i n i c i a l نهاية منخفضة لمساحة منخفضة زائد مسافة E مع c i n e t i c مسافة i n i c i a l نهاية منخفضة لمساحة منخفضة زائد مسافة E P مع e l a s t i c a i n i n i c i a l مسافة منخفضة نهاية حرف منخفض يساوي E P مع g r a v i t a c i o n a l space f i n a l l منخفض نهاية المسافة المنخفضة مساحة أكبر E مع c i n e t i c a f i n a l مسافة منخفضة نهاية مساحة منخفضة مساحة أكبر مساحة E P مع e l a s t i c a f i n a l مسافة منخفضة نهاية نصية مشترك

في بداية الحركة

الطاقة الحركية تساوي 0 لأن السرعة الابتدائية تساوي 0.
الطاقة الكامنة المرنة هي 0 لأن الشريط المرن غير مشدود.

في نهاية الحركة

طاقة وضع الجاذبية هي 0 ، نسبة إلى الطول المحسوب في البداية.

يبدو توازن الطاقات الآن كما يلي:

E P مع g r a v i t a c i o n a l i n i c i a l مسافة منخفضة نهاية الرمز المنخفض تساوي E مع c i n t i c a space f نهاية منخفضة للمسافة المنخفضة زائد المسافة E P مع e l a s t i c a زعنفة فضاء ونهاية منخفضة للكتابة

بما أننا نريد السرعة ، فلنعزل الطاقة الحركية من جانب واحد من المساواة.

E P مع g r a v i t a c i o n a l i n i c i a l space ناقص المسافة المنخفضة نهاية الحرف E P مع e l á s t i c زعنفة فضاء ونهاية منخفضة للرمز السفلي تساوي E مع c i n t i c a زعنفة فضاء ونهاية منخفضة للخط السفلي فضاء

القيام بالحسابات

طاقة الجاذبية الكامنة

ع = 15 م من الطول الطبيعي للشريط + 10 م من الامتداد = 25 م.

E P مع g r a v i t a c i o n a l space i n i c i a l نهاية منخفضة للرمز المنخفض يساوي m. ز. h E P مع g r a v i t a c i o n a l space in i n i c i l نهاية منخفضة من منخفض يساوي 50.10.25 مسافة تساوي المسافة 12 مسافة 500 مسافة J

الطاقة الكامنة المرنة

وباستخدام مسافة P و l a s t i c ، فإن الطرف السفلي للرمز المنخفض يساوي البسط k. x تربيع على المقام 2 نهاية الكسر E بمسافة P و l á st i c نهاية منخفضة من منخفض يساوي البسط 250.10 تربيع على المقام 2 نهاية الكسر يساوي 12 مسافة 500 مساحة J

استبدال القيم في ميزان الطاقة لدينا:

12 مسافة 500 ناقص 12 مسافة 500 يساوي E مع c i n e t i c a c a زعنفة فضاء و l طرف منخفض لمساحة منخفضة 0 يساوي E مع c i n e t i c a زعنفة فضاء ونهاية منخفضة لمساحة منخفضة

نظرًا لأن الطاقة الحركية تعتمد فقط على الكتلة التي لم تتغير ، وعلى السرعة ، لدينا سرعة تساوي 0.

تحديد مع الحساب.

معادلة الطاقة الحركية بـ 0 ، لدينا:

مع c i n هو t i c مسافة في n a l نهاية منخفضة لمساحة منخفضة تساوي مساحة البسط m. v تربيع على المقام 2 نهاية الكسر يساوي 0 م. v تربيع يساوي 0 v تربيع يساوي 0 على m v يساوي 0 مسافة

لذلك ، عندما يتم شد الشريط بمقدار 10 أمتار عن طوله الطبيعي ، يكون معامل سرعة هيلينا 0 م / ث.

السؤال 11

(USP 2018) يتم تحرير جسمين من كتل متساوية ، في نفس الوقت ، من السكون ، من الارتفاع h1 والسفر على طول المسارات المختلفة (A) و (B) ، كما هو موضح في الشكل ، حيث x1> x2 و h1> h2 .

تأمل العبارات التالية:

أنا. الطاقات الحركية النهائية للأجسام في (أ) و (ب) مختلفة.
II. الطاقات الميكانيكية للأجسام ، قبل أن تبدأ في تسلق المنحدر مباشرة ، متساوية.
ثالثا. وقت إكمال الدورة التدريبية مستقل عن المسار.
رابعا. يصل الجسم في (ب) إلى نهاية المسار أولاً.
الخامس. العمل الذي تؤديه قوة الوزن هو نفسه في كلتا الحالتين.

صحيح فقط ما ورد فيه

ملاحظة واعتماد: تجاهل القوى المبددة.

أ) الأول والثالث.
ب) الثاني والخامس.
ج) الرابع والخامس.
د) الثاني والثالث.
ه) أنا و V.

الإجابة الصحيحة: ب) II و V.

I - خطأ: نظرًا لأن الطاقات الأولية متساوية وقوى التبديد لا يتم أخذها في الاعتبار وأن الجسمين A و B ينزلان h1 ويصعدان h2 ، فإن الطاقة الكامنة فقط تتغير ، بالتساوي ، لكليهما.

II - CERTA: حيث يتم إهمال قوى التبديد ، مثل الاحتكاك عند السير في المسارات حتى بداية التسلق ، فإن الطاقات الميكانيكية متساوية.

III - خطأ: نظرًا لأن x1> x2 ، يسافر الجسم A في مسار "الوادي" ، الجزء السفلي ، بسرعة أكبر لفترة أطول. عندما يبدأ B في الصعود أولاً ، فإنه يفقد بالفعل طاقته الحركية ، مما يقلل من سرعته. ومع ذلك ، بعد التسلق ، يتمتع كلاهما بنفس السرعة ، لكن يحتاج الجسم B إلى السفر لمسافة أكبر ، ويستغرق وقتًا أطول لإكمال المسار.

رابعًا - خطأ: كما رأينا في III ، يصل الجسم B بعد A ، حيث يستغرق وقتًا أطول لإكمال الطريق.

V - RIGHT: نظرًا لأن قوة الوزن تعتمد فقط على الكتلة ، وتسارع الجاذبية ، وفرق الارتفاع أثناء الرحلة ، وهما متساويان لكليهما ، فإن الشغل الذي تؤديه قوة الوزن هو نفسه لكليهما.

تستمر في التدرب معها تمارين الطاقة الحركية.

قد تكون مهتمًا به

  • الطاقة الكامنة
  • طاقة الجاذبية الكامنة
  • الطاقة الكامنة المرنة
Teachs.ru

20 تمرينًا متزامنًا (مع نموذج)

في اقتران هي مصطلحات تستخدم لربط جملتين أو كلمتين لها نفس القيمة النحوية لتأسيس علاقة بينهما. الع...

read more
تمارين على النماذج الذرية

تمارين على النماذج الذرية

اختبر معلوماتك بأسئلة سهلة ومتوسطة وصعبة حول النماذج الذرية التي اقترحها دالتون وتومسون وروذرفورد...

read more
أسئلة حول الثورة الفرنسية

أسئلة حول الثورة الفرنسية

كانت الثورة الفرنسية ، التي بدأت عام 1789 ، عملية أثرت في كل بلد في العالم الغربي.التعرف عليها أم...

read more
instagram viewer