5 أمثلة على أسئلة الطاقة الكامنة
طاقة الوضع التثاقلية
1. استُخدمت طاقة مقدارها 4.900 جول لرفع جسم كتلته 50 كجم عموديًا. سيرتفع الجسم إلى ارتفاع … (g = 9,8 م/ ث² )
أ. 0,1 م
ب. 10 م
ج. 98 م
د. 245 م
هـ. 960 م
مناقشة
من المعروف أن:
التغير في طاقة الوضع (ΔEP) = 4900 جول
كتلة الجسم (م) = 50 كجم
تسارع الجاذبية الأرضية (g) = 9,8 م/ ث²
المطلوب: أن يرتفع الجسم إلى ارتفاع (Δh)
الجواب:
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 أمتار
الإجابة الصحيحة هي ب.
طاقة الوضع الربيعية
2. يوضح الرسم البياني التالي العلاقة بين القوة (F) والزيادة في الطول (x) لنابض. إذا تشوه النابض بمقدار 8 سم، فإن طاقة الوضع للنابض هي...
أ. 1,6 × 10-5 جول وحدة طاقة
ب. 6,4 × 10⁻⁴ جول
ج. 8 جول
د. 16 جول
هـ. 128 جول
مناقشة
من المعروف أن:
القوة (F) = 2 نيوتن
الزيادة في الطول (س) = 1 سم = 1/100 متر = 0,01 متر
انحراف الزنبرك = 8 سم = 8/100 متر = 0,08 متر
السؤال: طاقة الوضع للنابض
الجواب:
استخدم البيانات الموجودة على الرسم البياني لحساب ثابت الزنبرك.
الطاقة الكامنة للنابض:
∆ EP = 1/2 kx 2
∆ EP = 1/2 (200 نيوتن/م)(0,08 م) 2
∆ EP = (100 نيوتن/م)(0,0064 م 2 )
∆ EP = 0,64 نيوتن متر
3. من بين الحالات التالية للأشياء:
(1) مطاط مقلاع ممتد
(2) البندول المنحرف
(3) حديد ساخن
يتم ترقيم الأجسام التي تمتلك طاقة كامنة...
ايه (1)
ب. (1) و (2)
ج. (2)
د. (2) و (3)
هـ. (3)
مناقشة
(1) مطاط مقلاع ممتد
عندما يتم شد مطاط المقلاع، فإنه يمتلك طاقة كامنة مرنة.
(2) البندول المنحرف
عندما ينحرف البندول، يكون للبندول طاقة وضع جاذبية.
الإجابة الصحيحة هي ب.
٤. يوضح الجدول أدناه نتائج تجربة أجريت على نابض معلق عليه حمل من أحد طرفيه. يمثل F وزن الحمل، ويمثل ∆L مقدار الزيادة في الطول. احسب الشغل اللازم لتمديد النابض بمقدار ١٠ سم.
أ. 2,0 جول
ب. 2,5 جول
ج. 5,0 جول
د. 7,6 جول
هـ. 10 جول
مناقشة
من المعروف أن:
زيادة في طول الزنبرك (∆L) = 10 سم = 0,1 متر
السؤال: الجهد المطلوب لتمديد الزنبرك بمقدار 10 سم
الجواب:
استخدم البيانات الموجودة في الجدول لحساب ثابت الزنبرك:
k = F / ∆x = 20 نيوتن / 0,04 متر = 500 نيوتن/متر
k = F / ∆x = 30 نيوتن / 0,06 متر = 500 نيوتن/متر
k = F / ∆x = 40 نيوتن / 0,08 متر = 500 نيوتن/متر
ثابت الزنبرك هو 500 نيوتن/متر
الجهد المطلوب لتمديد الزنبرك بمقدار 10 سم هو:
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 نيوتن متر = 2,5 جول.
الإجابة الصحيحة هي ب.
5. يوضح الرسم البياني (Fx) العلاقة بين القوة والزيادة في طول الزنبرك. مقدار طاقة الوضع للزنبرك بناءً على الرسم البياني أعلاه هو...
أ. 20 جول
ب. 16 جول
ج. 3,2 جول
د. 1,6 جول
هـ. 1,2 جول
مناقشة
من المعروف أن :
F = 40 نيوتن
Δ x = 0,08 متر
السؤال : ما هي الطاقة الكامنة للنابض؟
إجابة :
ثابت الزنبرك:
k = F / Δ x
الطاقة الكامنة للنابض:
EP = ½ k Δ x 2 = ½ (F/ Δ x) Δ x 2 = ½ F Δ x
الطاقة الكامنة = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 جول
الإجابة الصحيحة هي د.
مصدر السؤال:
أسئلة امتحان الفيزياء الوطني لطلاب المرحلة الثانوية العليا/المهنية
