حل درس الطاقة وحفظها فيزياء الصف 10 متقدم.

الفصل 4

الطاقة وحفظها 

مسائل تدريبية

1-4 الأشكال المتعددة للطاقة ( صفحة 112-103 ) 

صفحة 106

1. يتحرك متزلج كتلته52.0kg  بسرعة 2.5m/s  ، ويتوقف خلال مسافة 24.0m  ما مقدار الشغل المبذول بفعل الاحتكاك مع الجليد لجعل المتزلج يتوقف ؟ وما مقدار الشغل الذي يجب على المتزلج أن يبذله ليصل إلى سرعة 2.5m/s  مرة أخرى ؟ 

لجعل المتزلج يتوقف 

لزيادة سرعة المتزلج حتى تصبح 2.5m/s  مرة أخرى 

2. سيارة صغيرة كتلتها kg875.0 زادت سرعتها من 22.0m/s  إلى 44.0m/s  عندما تجاوزت سيارة أخرى ، فما مقدار طاقتي حركتها الابتدائية والنهائية ؟ وما مقدار الشغل المبذول على السيارة لزيادة سرعتها ؟ 

الطاقة الحركية الابتدائية للسيارة تساوي ؛ 

الطاقة الحركية النهائية للسيارة تساوي 

الشغل المبذول يساوي

3. ضرب مذنب كتلته x1011 kg 7.85 الأرض بسرعة kg25.0 أوجد الطاقة الحركية للمذنب بوحدة الجول ، وقارن بين الشغل المبذول من الأرض لإيقاف المذنب والمقدار J x10154.2 والذي يمثل الطاقة الناتجة عن أكبر سلاح نووي على الأرض . 

يلزم x104 5.8 قنبلة لتوليد المقدار نفسه من الطاقة التي استخدمت من قبل الأرض لإيقاف المذنب . 

صفحة 110

4. ما مقدار طاقة الوضع لكرة البولنج في المثال 1 ، عندما تكون على سطح الأرض ، على اعتبار مستوى الإسناد عند سلة الكرات ؟

5. احسب الشغل الذي تبذله عندما تنزل بتمهل کیس رمل کتلته 20.0kg  مسافة1.20m  من شاحنة إلى الرصيف ؟ 

6. رفع طالب كتابا كتلته 2.2kg  من فوق سطح طاولة ارتفاعها عن سطح الأرض 0.80m  ، ثم وضعه على رف الكتب الذي يرتفع عن سطح الأرض مسافة 2.10m  . ما مقدار طاقة الوضع للكتاب بالنسبة إلى سطح الطاولة ؟

تابع الفصل 4

7. إذا سقطت قطعة طوب كتلتها 1.8kg  من مدخنة ارتفاعها m6.7 إلى سطح الأرض ، فما مقدار التغير في طاقة وضعها ؟ 

اختر مستوى الإسناد عند سطح الأرض .

8. رفع عامل صندوقا كتلته 10.1kg  من الأرض إلى سطح طاولة ارتفاعها m1.1 ، ثم دفع الصندوق على سطح الطاولة مسافة 5.0m  ، ثم أسقطه على الأرض . ما التغيرات في طاقة الصندوق ؟ وما مقدار التغير في طاقته الكلية ؟ ( أهمل الاحتكاك ) . 

لرفع الصندوق إلى الطاولة 

عند دفع الصندوق على الطاولة يكون 0.0 = W، لأن الارتفاع لم يتغير ولأننا أهملنا الاحتكاك . 

عند إسقاط الصندوق على الأرض فإن 

مجموع التغير الطاقة للحالات الثلاث يساوي

مراجعة القسم

1-4 الأشكال المتعددة للطاقة ( صفحة 112-103 ) 

صفحة 112 . 

9. طاقة الوضع المرونية لديك مسدس لعبة ، تدفع بداخله الطلقات المطاطية ، فتضغط نابضا ، وعندما يتحرر النابض يطلق الرصاصات المطاطية ، بفعل طاقة وضعه المرونية إلى خارج المسدس . فإذا استخدمت هذا النظام لإطلاق الطلقات المطاطية إلى أعلى فارسم مخططا بيانيا بالأعمدة يصف أشكال الطاقة في الحالات الآتية :

a . عند دفع الطلقات المطاطية داخل ماسورة المسدس ، مما يؤدي إلى انضغاط النابض . 

ينبغي أن يكون هناك ثلاثة أعمدة : أحدها لطاقة الوضع المرونية للنابض ، والثاني لطاقة الوضع الجاذبية للطلقة ، والثالث للطاقة الحركية للطلقة . ويكون عمود طاقة الوضع المرونية للنابض على مستوى الحد الأقصى ، أما العمودان الأخران فيكون مستوى كل منهما يساوي صفرا .

b. عند تمدد النابض و خروج الطلقات من ماسورة المسدس بعد سحب الزناد . 

يكون عمود الطاقة الحركية في مستوى الحد الأقصى ، أما العمودان الآخران فيكون مستوى كل منهما يساوي صفرا . 

c. عند وصول الطلقات إلى أقصى ارتفاع لها . 

يكون عمود طاقة الوضع الجاذبية في مستوى الحد الأقصى ، أما العمودان الآخران فيساوي مستوى كل منهما صفرا .

تابع الفصل 4

10. طاقة الوضع أطلقت قذيفة كتلتها 25.0kg  من مدفع على سطح الأرض . فإذا كان مستوى الإسناد هو سطح الأرض فما مقدار طاقة الوضع للنظام عندما تصبح القذيفة على ارتفاع 425m  ؟ وما التغير في طاقة الوضع عندما تصل القذيفة إلى ارتفاع 225m  ؟

طاقة الوضع عند ارتفاع 425m  

طاقة الوضع عند ارتفاع 225m  

التغير في الطاقة يساوي

11. نظرية الشغل – الطاقة كيف تطبق نظرية الشغل – الطاقة عند رفع كرة البولنج من سلة الكرات إلى كتفك ؟ 

الطاقة الحركية لكرة البولنج تساوي صفرا عندما تكون مستقرة في حمالة الكرات ، وتساوي صفرا أيضا عندما تكون عند مستوى الكتف بعد أن ترفعها ، لذا فالشغل الكلي المبذول منك ومن الجاذبية على الكرة يجب أن يكون صفرا .

12. طاقة الوضع متسلق صخور کتلته 90.0kg  تسلق في البداية 45.0m  فوق سطح طبقة صخرية ليصل إلى قمة التل ، ثم هبط إلى نقطة تبعد 85.0m  أسفل قمة التل . فإذا كان سطح الطبقة الصخرية هو مستوى الإسناد ، فجد طاقة الوضع الجاذبية للنظام (المتسلق والأرض) عند أعلى ارتفاع وصله المتسلق ، وكذلك عند أدنى نقطة . وارسم مخططا بیانيا بالأعمدة لكلا الوضعين .

عند أعلى ارتفاع وصله المتسلق : 

عند أدنى نقطة وصلها المتسلق :