حل أسئلة الفصل الأول: الشغل والطاقة

1. اختر الاجابة الصحيحة:

a. عند زيادة سرعة سيارة إلى الضعف، فإن طاقة الحركة......

• تقل إلى النصف.
• تزيد إلى الضعف.
• تزداد إلى أربعة أمثال.
• تظل ثابتة.

b. وصل رجل إلى شقته صعودًا على السلم مرة، وباستخدام المصعد مرة ثانية. أي العبارات التالية صحيحة؟

• طاقة وضع الرجل أكبر عند صعوده السلم.
• طاقة وضع الرجل أكبر عند استخدام المصعد.
• لا توجد طاقة وضع للرجل عند استخدام المصعد.
• طاقة وضع الرجل متساوية في الحالتين.

c. الطاقة الميكانيكية لجسم تساوى......

• الفرق بين طاقتي الحركة والوضع.
• مجموع طاقتي الحركة والوضع.
• النسبة بين طاقتي الحركة والوضع
• حاصل ضرب طاقتي الحركة والوضع

4. ميل الخط المستقيم في الشكل البياني المقابل يمثل......

• كتلة الجسم.
• وزن الجسم.
• إزاحة الجسم.
• سرعة الجسم.

2. تسلق ریاضی وزنه 700N جبلًا إلى ارتفاع 200m من سطح الأرض. أوجد الشغل الذي بذله.

F=700 N

h=200 m

P. E=W= F h

=700×200=140000 J

3. لديك صندوقان ( أ ) و ( ب ) وزن كل منهما 40N و 60N على الترتيب. الصندوق ( أ ) موضوع على الأرض، بينما الصندوق ( ب ) موضوع على ارتفاع 2m فوق الأرض. ما الارتفاع الذي يرفع إليه الصندوق ( أ ) حتى يصبح له طاقة وضع الصندوق ( ب )؟

(P. E) ₁=(P.E)₂

F₁.h₁ = F₂. h₂

40×h1 =60×2

h₁ =120/40 = 3 m

4. احسب الشغل اللازم لدفع عربة مسافة ( 3.5 ) بواسطة قوة مقدارها ( 20N ).

d=3.5 m

F=20 N

W= F. d=20×3.5=70 N

5. أوجد طاقة حركة سيارة كتلتها ( 2000kg ) تسير بسرعة ( 60km / h )

m=2000 kg

v=60 kg/h =60×1000/ 3600 = 16.66 m/s

K. E=1/2 m v²

=1/2×2000 × (16.66)²

= 277555.6 J

6. اصطدمت سيارة كتلتها (3x10³kg) وسرعتها (16m/s) بشجرة، فلم تتحرك الشجرة وتوقفت السيارة، كما بالشكل التالي:

a. ما مقدار التغير في طاقة حركة السيارة؟

$\begin{array}{r}\mathrm{\Delta }KE=K{E}_{\mathrm{f}}-K{E}_{\mathrm{i}}=\frac{1}{2}m\left(v_{\mathrm{f}}^2-v_{\mathrm{i}}^2\right)\\ =\frac{1}{2}\left(3\mathrm{x}{10}^3\mathrm{kg}\right)\left((0.0\mathrm{m}/\mathrm{s}{)}^2-\right.\left.(16.0\mathrm{m}/\mathrm{s}{)}^2\right)=-384\times {10}^3\mathrm{J}\end{array}$

b. ما مقدار الشغل المبذول على الشجرة عندما ترتطم مقدمة السيارة بالشجرة؟

$W=\mathrm{\Delta }KE=-384\times {10}^3\mathrm{J}$

c. احسب مقدار القوة التي أثرت في مقدمة السيارة لتتحرك مسافة ( 50cm ).

$\begin{array}{r}W=Fd\\ F=\frac{W}{d}=\frac{-384\times {10}^3}{5\mathrm{x}{10}^{-3}}=-69.9\mathrm{N}\end{array}$

7. أكمل الكلمات المتقاطعة:

أفقيًا

( 2 ) القدرة على بذل شغل.

الطاقة

( 3 ) مجموع طاقتي الوضع والحركة.

الطاقة الميكانيكية

رأسيًا

( 1 ) الطاقة التي يمتلكها الجسم نتيجة لحركته.

الطاقة الحركية

( 2 ) الشغل المبذول بواسطة قوة مقدارها نيوتن واحد لتحرك جسمًا إزاحة مقدارها متر واحد في اتجاه القوة.

الجول

( 4 ) الطاقة التي يكتسبها الجسم نتيجة لوضعه.

طاقة الوضع