أمثلة على أسئلة العمل في مجال الطاقة الحركية والفيزياء

خمسة أمثلة على الطاقة الحركية وأسئلة العمل في الفيزياء

1. سيارة كتلتها 5000 كجم كانت ساكنة في البداية، ثم تحركت بسرعة 20 م/ث. احسب إجمالي الشغل المبذول على السيارة...
مناقشة
معروف :
الكتلة (م) = 5000 كجم
السرعة الابتدائية (v_o) = 0 م/ث (السيارة متوقفة في البداية)
السرعة النهائية (v_t) = 20 م/ث
سأل الجهد الكلي
جواب :
نظرية الشغل والطاقة الحركية ينص على أن الشغل الكلي يساوي التغير في الطاقة الحركية. رياضياً:
الجهد الكلي:
W_مجموع = ½ م (v_t² - الخامس_o²)
W_مجموع = ½ (5000)(20² - 0²)
W_مجموع = (2500)(400 – 0)
W_مجموع = (2500)(400)
W_مجموع = 1000.000
يبلغ إجمالي العمل 1000.000 جول.

2. يتحرك جسم كتلته 10 كجم بسرعة ابتدائية قدرها 5 م/ث. وبعد لحظة، يتحرك الجسم بسرعة 10 م/ث. احسب الشغل الكلي المبذول على الجسم.
مناقشة
معروف :
كتلة الجسم (م) = 10 كجم
السرعة الابتدائية (v_o) = 5 م/ث
السرعة النهائية (v_t) = 10 م/ث
سأل الجهد الكلي
جواب :
الجهد الكلي:
يبلغ إجمالي العمل 375 جول.

3. سيارة كتلتها 2000 كجم تتحرك بسرعة أفقية مقدارها 10 م/ث. فجأة، خفّض السائق سرعة السيارة إلى 5 م/ث. الشغل المبذول من السائق على السيارة هو...
مناقشة
معروف :
كتلة السيارة (م) = 2000 كجم
السرعة الابتدائية (v_o) = 10 م/ث
السرعة النهائية (v_t) = 5 م/ث
سأل الجهد الكلي
جواب :
الجهد الكلي:
يبلغ إجمالي العمل 75.000 جول.
تشير الإشارة السالبة إلى أن محصلة القوى المؤثرة على السيارة تكون في الاتجاه المعاكس لإزاحة السيارة. كما أن الشغل السالب يعني انخفاض الطاقة الحركية للسيارة.

4. سيارة كتلتها طن واحد كانت ساكنة في البداية. بعد لحظة، تحركت بسرعة 10 م/ث. مقدار الشغل المبذول من محرك السيارة هو...
أ. 1.000 جول
ب. 10.500 جول
ج. 15.000 جول
د. 25.000 جول
هـ. 50.000 جول
مناقشة :
معروف :
m = 1 طن = 1000 كجم، v_o = 0 م/ث، v_t = 10 م / ث
سأل :
الجهد (واط)؟
جواب :
الشغل = التغير في الطاقة الحركية

التغير في الطاقة الحركية :
= ½ m(v_t² - الخامس_o²) = ½ (1000)(100 – 0) = ½ (1000)(100) = 50.000 كجم م²/s² = 50.000 جول
إذن W = 50.000 جول
الإجابة الصحيحة هي هـ.

5. طاولة كتلتها 10 كجم ثابتة في البداية على أرضية ملساء، ثم يتم دفعها لمدة 10 ثوانٍ بحيث تتحرك في خط مستقيم بتسارع 2 م/ث².²كان حجم الجهد المبذول...
أ. 2000 جول
ب. 3000 جول
ج. 6000 جول
د. 8000 جول
هـ. 9000 جول
مناقشة :
معروف :
m = 10 كجم، t = 10 ثوانٍ، v_o = 0، a = 2 م/ث²في_t =؟
سأل :
الجهد (واط)؟
جواب :
احسب السرعة النهائية (v)_t):
v_t = الخامس_o + at = 0 + (2)(10) = 20 م/ث

الشغل = التغير في الطاقة الحركية

التغير في الطاقة الحركية :
= ½ m(v_t² - الخامس_o²) = ½ (10)(400 – 0) = ½ (10)(400) = ½ (4000) = 2000 جول
إذن W = 2000 جول
الإجابة الصحيحة هي أ.