أوراق عمل مع الحل وحدة طاقة الوضع وحفظ الطاقة فيزياء الصف الثاني عشر متقدم
أسئلة الاختيار من متعدد صفحة 182
6.1 انزلق قالب کتلته kg 5.0 دون احتكاك بسرعة m/s 8.0 على سطح طاولة أفقي حتى اصطدم بزنبرك أفقي والتصق به (ثايت الزنبرك k = 2000, N/mm وكتلته صغيرة للغاية. وكان الزنبرك متصلا بجدار. إلى أي مدى ينضغط الزنبرك قبل أن تصل الكتلة إلى وضع السكون؟
0.67 m (e 0.40 m (A 0.54 m.. (b 0.30 m (c 0.020 m (d
6.2 يتأرجح بندول في مستوى رأسي. عند أسفل نقطة من مسار التأرجح. تكون
الطاقة الحركية ل 8 وطاقة الوضع الجذبية ل 4 وعند أعلى نقطة من مسار التأرجح. تكون الطاقة الحركية وطاقة الوضع الجذبية كما يلي
a) الطاقة الحركية = 0J وطافة الوضع الجديية = J 4
b) الطاقة الحركية = ل 12 وطاقة الوضع الجذبية =ل 0 ) الطاقة الحركية = 0J وطاقة الوضع الجذبية = 3 12.
d) الطاقة الحركية = ل 4 وطاقة الوضع الحديبية = ال 8
e) الحطاقة الحركية ل 8 وطاقة الوضع الجذبية = 4.
6.3 أفلتت کره کتلتها kg 0.50 من وضع السكون عند نقطة A ترتفع m 5.0 فوق قاع خزان للزيت، كما هو موضح في الشكل. عند النقطة B التي ترتفع m 2.0 عن قاع خزان الزيت، بلغت سرعة الكرة m/s 6.0 يكون الشغل المبذول على الكرة بواسطة قوة احتكاك السائل
6.4 ألقى طفل ثلاث كرات زجاجية متماثلة من الارتفاع نفسه عن الأرض لتهبط على سطح مستو لأحد المباني وأطلقت الكرات الزجاجية بالسرعة الابتدائية نفسها، ألقيت الكرة الزجاجية الأولى. الكرة A بزاوية 75" فوق المستوى الأفقي، بينما القيت الكرتان B وC بزاويتي إطلاق 60 و45 على التوالي، متجاهلا مقاومة الهواء.. رتب الكرات الزجاجية وفق سرعات اصطدامها بالسطح
B (d لها أعلى سرعة و C, A لهما السرعة نفسها C A (c لهما السرعة نفسها e) كل من A وB وC تصطدم و لها سرعة أقل. بالسطح بالسرعة نفسها.
6.5 أي مما يلي لا يعد دالة طاقة وضع صحيحة لقوة الزنبرك F = kx ؟
(a )k (6)kx - 10 J (c e ) لاشئ ما سبق )kx + 10 (b kx? (d
6.6 تستخدم يدك لتمديد زنبرك إلى إزاحة * من موضع اتزانه، ثم تعيده ببطء، إلى ذلك الموضع أي من العبارات التالية صحيحة ؟
(a للزنبرك موجبة للزنبرك سالبة. AU (b للزنبرك سالبة. e) لا شيء من العبارات السابقة صحيح. c) اذ لليد موجبة.
6.7 في السؤال 6، ما الشغل المبذول باليد ؟
6.9 زنبرك ثابته cm 1.0 N/m .80. ما مقدار طاقة الوضع التي يخزنها عند تحديده بمقدار
ما أقصى عجلة تكتسبها القذيفة البشرية الواردة في المسألة المحلولة 6.4" ؟
3.25g (c 7.30g (e 1.00g (a 2.14g (b d) و 4.48
6.11 بالنسبة إلى جسم ينزلق على الأرض. تسلك قوة الاحتكاك
a) الاتجاه نفسه الذي تسلكه الإزاحة دائما.
b) اتجاها متعامدا على الإزاحة دائما.
c) اتجاها معاكسا للازاحة دائما.
d) الاتجاخ نفسه الذي تسلكه الإزاحة. أو اتجاها معاكسا للازاحة. حسب قيمة معامل الاحتكاك الحركي
6.12 تختلف بعض القوى في الطبيعة مع معکوس مربع المسافة بين جسمين. بالنسبة إلى قوة كهذه. کیف تختلف طاقة الوضع مع المسافة بين الجسمين ؟
a) تختلف طافة الوضع مع المسافة
b) نختلف طافة الوضع مع مربع المسافة
c) تختلف طاقة الوضع مع معكوس المسافة.
d) تختلف طاقة الوضع مع معکوس مربع المسافة.
e) لا تعتمد طاقة الوضع على المسافة
6.13 ألقيت کرة بيسبول من أعلى مبنى، وكانت مقاومة الهواء تؤثر في كرة البيسبول أثناء سقوطها أي من العبارات التالية تعد صحيحة ؟
a) يساوي التغير في طاقة الوضع لكرة البيسبول أثناء سقوطها الطاقة الحركية لكرة البيسبول قبل اصطدامها بالأرض مباشرة.
b) يكون التغير في طاقة الوضع لكرة البيسبول أثناء سقوطها أكبر من الطاقة الحركبة لكرة البيسبول قبل اصطدامها بالأرض مباشرة.
c) يكون التغير في طاقة الوضع الكرة البيسبول أثناء سقوطها أصغر من الطاقة الحركية لكرة البيسبول قبل اصطدامها بالأرض مباشرة.
d) يساوي التغير في طاقة الوضع لكرة البيسبول الطاقة المفقودة بسبب الاحتكاك الناتج عن مقاومة الهواء أثناء سقوط الكرة.
6.58 بسنخدم عمال العناية بملاعب الجولف جهازا لقياس سرعة الكرة لتحديد "سرعة" جري الكرة على العشب. وهذا الجهاز عبارة عن قضيب مستقیم مصنوع من الألومنيوم ومجوف على شكل حرف ۷ يمكن أن نجري عليه كرة جولف. وهو مصمم لتحرير كرة الجولف عند وصول الزاوية بين القضيب والأرض إلى قيمة 20.0° = 6. مجری كرة الجولف (كتلتها = oz = 0.0459 kg 1.62) مسافة cm 30.0 أسفل القضيب. ثم تستمر في الجري على طول العشب لأمتار قليلة. تسمى هذه المسافة القراءة". يجرى الاختبار على مساحة عشبية مستوية. ونمد فراء ات جهاز قياس سرعة الكرة التي بين 2m وm 83.6 مقبولة، بالنسبة إلى قراءة جهاز قياس 0=v سرعة الكرة البالغة m 3.38. ما معامل الاحتكاك بين الكرة والعشب ؟ (تجري الكرة م ولا تنزلق، كما نفترض عادة عند أخذ الاحتكاك في الاعتبار، لكن ذلك لا يغير النتيجة - في هذه الحالة).
6.59 يدفع حجر کتلته kg 1.00 إلى أعلى وإلى أسفل على لوح خشبي خشن طوله L = 2.00 m، منحدرا بزاوية ° 30.0 أعلى المستوى الأفقي. من الجزء السفلي، يدفع مسافة 2/L أعلى اللوح الخشبي، ثم مرة أخرى إلى الخلف لمسافة 4/L، وأخيرا يدفع مرة أخرى إلى أعلى اللوح الخشبي حتى يصل إلى الطرف العلوي منه. إذا كان معامل الاحتكاك الحركي بين القالب والقالب الخشبي 0.300، فحدد الشغل الذي يبذله القالب مقابل الاحتكاك.
تمارين إضافية صفحة 185
6.66 ألقيت کره کتلتها kg 1.84 من ارتفاع m 1.49 = ثم ارتدت إلى أعلى إلى ارتفاع m 0.87 = . ما مقدار الطاقة الميكانيكية المفقودة أثناء الارنداد ؟ لقد ثبت بالتجربة أن مقاومة الهواء يمكن تجاهلها في هذه الحالة، لذا يمكنك تجاهلها
6.67 تسير سيارة كتلتها kg 987 أفقيا على طريق سريع فارغ بسرعة m/s 28.8 . وفجأة، اضطر السائق إلى شد المكابح بقوة لتفادي حادثة وشيكة. لم تكن السيارة مزودة بنظام منع انغلاق المكابح (ABS)، فانفلقت العجلات مما أدى إلى انزلاق السيارة المسافة معينة قبل أن نتوقف بسبب قوة الاحتكاك بين إطاراتها وسطح الطريق. کان معامل الاحتكاك الحركي 0.301 ما مقدار الطاقة الميكانيكية المفقودة في صورة حرارة في هذه العملية ؟
6.68 كتلتان مربوطتان في سلسلة خفيفة تمر عبر بكرة خفيفة عديمة الاحتكاك. كما يوضح الشكل. حررت الكتلة kg 10.0 وسقطت مسافة رأسية m 1.00 قبل الاصطدام بالأرض استخدم مبدأ حفظ الطاقة الميكانيكية لتحديد
a) سرعة الكتلة kg 5.00 قبل اصطدام الكتلة kg 10.0 بالأرض