صيغة قانون حفظ الطاقة الميكانيكية، طاقة الوضع للنابض، الآلات البسيطة

أمثلة على الأسئلة والصيغ المتعلقة بقانون حفظ الطاقة الميكانيكية، والطاقة الكامنة للنابض، والآلات البسيطة

قانون حفظ الطاقة الميكانيكية

1. يمتلك الجسم طاقة ميكانيكية ثابتة، وطاقة حركية متزايدة، وطاقة وضع جاذبية متناقصة. يكون الجسم في حالة...

1. بقطر
2. الترقية
3. انزل لأسفل
4. التحرك للأعلى بتسارع

مناقشة
كلما زادت الطاقة الحركية، زادت سرعة الجسم، وكلما قلت طاقة الوضع التثاقلية، انخفض ارتفاع الجسم عن سطح الأرض. يحدث هذا عندما يتحرك الجسم من ارتفاع معين نحو الأسفل باتجاه الأرض.

تُظهر صيغة الطاقة الحركية العلاقة بين السرعة والطاقة الحركية:
EK = ½ mv²
شرح الصيغة: EK = الطاقة الحركية، m = الكتلة، v = السرعة

تُظهر صيغة طاقة الوضع التثاقلية العلاقة بين الارتفاع وطاقة الوضع التثاقلية:
EP = mgh
وصف الصيغة: EP = طاقة الوضع التثاقلية، m = الكتلة، g = تسارع الجاذبية، h = الارتفاع
الإجابة الصحيحة هي ج.

آلة بسيطة
2. نسبة الطولين a و b في الرسم التخطيطي لآلة بسيطة هي a : b = 1 : 2,2. أقل قيمة للقوة F اللازمة لرفع الحمل B الذي يزن 330 نيوتن هي... نيوتن

1. 100
2. 150
3. 2200
4. 7260

مناقشة
من المعروف أن:
الطول أ = ذراع الحمل (ل)_B) = 1
الطول b = ذراع القوة (l)_F) = 2,2
قوة الوزن (w) = 330 نيوتن
سأل: قوة الرافعة (F)
الجواب:
صيغة حساب الميزة الميكانيكية لآلة الرافعة البسيطة:
كم = w / F = l_F / لتر_B
المعلومات:
KM = الفائدة الميكانيكية، w = الجاذبية، F = الرافعة، l_F = ذراع القوة، ل_B = ذراع التحميل
 
w / F = l_F / لتر_B
330 / F = 2,2 / 1
330 / F = 2,2
330 / 2,2 = F
F = 150 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي ب.

3. انظر إلى الصورة الجانبية. يقوم طالب بتحريك جسم من النقطة أ إلى النقطة ب بقوة ق كما هو موضح في الصورة. إذا تم تجاهل الاحتكاك بين الجسم واللوح، فإن الفائدة الميكانيكية للنشاط هي...

1. 4
2. 5/3
3. 5/4
4. 3/4

مناقشة
من المعروف أن:
ارتفاع المستوى المائل (ص) = 4 أمتار - 1 متر = 3 أمتار
طول المنطقة المستوية (س) = 4 أمتار
سأل: الميزة الميكانيكية (MC) للمستوى المائل
الجواب:
احسب طول المستوى المائل باستخدام نظرية فيثاغورس:
ر = √3²+4² = √9+16 = √25 = 5 أمتار
المزايا الميكانيكية للمستوى المائل:
كم = ر / ص
كم = 5 أمتار / 3 أمتار
كم = 5/3
الإجابة الصحيحة هي ب.

طاقة الوضع الربيعية

٤. يستخدم ميدان الغطس قاعدة زنبركية لتوفير قوة دفع للأعلى للرياضي لبدء القفزة. عندما يقفز الرياضي عليها بقوة ٥٠٠ نيوتن، يتقلص الزنبرك بمقدار ٤ سم. مقدار طاقة الوضع التي يوفرها الزنبرك لدفع الرياضي هو...

1. 20 جول
2. 10 جول
3. 5 جول
4. 2 جول

مناقشة
من المعروف أن:
القوة (F) = 500 نيوتن
التغير في طول الزنبرك (Δx) = 4 سم = 0,04 م
سأل: طاقة الوضع للنابض
الجواب:
أولاً، احسب ثابت المرونة للنابض باستخدام صيغة قانون هوك:
k = F / Δx = 500 نيوتن / 0,04 متر = 12500 نيوتن/متر
طاقة الوضع المرنة للنابض هي:
EP = ½ k Δx² = ½ (12500)(0,04)² = (6250)(0,0016)
الطاقة الفعالة = 10 جول
الإجابة الصحيحة هي ب.

مصدر السؤال:

أسئلة الفيزياء للمرحلة الإعدادية (OSN)