Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
الطاقة الحركية وعلاقتها بالشغل
الطاقة الحركية
هي الطاقة التي يمتلكها الجسم نتيجة حركتة
تنتج هذه الطاقة بفعل حركة الأجسام المختلفة، وتسمى هذه الطاقة بالطاقة الحركية وتقاس بوحدة الجول
وتعتبر الطاقة الحركية من الكميات الفيزيائية القياسية التي نعبر عنها فقط بقيمة عددية ووحدة،
وتعتمد الطاقة الحركية للأجسام المختلفة على كتلة الجسم وسرعته
حيث تتناسب طردياً مع كتلة الجسم، فلكما ازدادت كتلة الجسم ازدادت الطاقة الحركية المرتبطه به
حيث نرى أن الأضرار الناتجة عن حادث سير
من شاحنة كبير تسير بسرعة 50 كم/ساعة أكبر بكثير من الأضرار الناتجة عن سيارة عائلة صغيرة وتسير بالسرعة نفسها
وأيضاً تتناسب الطاقة الحركية تناسباً طردياً مع مربع السرعة، حيث تكون الطاقة التي تملكها سيارة سباق تتحرك بسرعة
\[20 m/s \]
أكبر من االطاقة الحركية الناتجة عن سيارة لها نفس الكتلة تتحرك بسرعة
\[15 m/s \]
التجربة دراسة الطاقة الحركية وعلاقتها بالكتلة والسرعة
ثبت الكتلة وغير السرعة حذ أربع قيم للسرعة
غير الكتلة وثبت السرعة خذ أربع قيم للكتلة
تجربة محاكاة الطاقة الحركية
تجربة محاكاة الطاقة الحركية
1
5
رقم المحاولة
الكتلة (كجم)
السرعة (م/ث)
الطاقة الحركية (جول)
ما نوع العلاقة بين الطاقة الحركية والسرعة؟
ما نوع العلاقة بين الطاقة الحركية والكتلة؟
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
وقد وجد العلماء من خلال التجارب والعلاقات الرياضية بأن الطاقة الحركية تساوي نصف في كتلة الجسم في مربع سرعة الجسم أي أن
\[ KE = \frac{1}{2}m𝜗^2\]
1
أحد و حدات القياس التالية تعادل وحدة الطاقة جول
\[J\]
\[j=\frac {Kg .m} { s }\;\;\;\;\;\;-C\]
\[j=\frac { kg .m^2}{S^2}\;\;\;\;\;\;-A\]
\[j=\frac {kg .m}{S^2} \;\;\;\;\;\;-D\]
\[j=\frac {kg m^2}{S }\;\;\;\;\;\;-B\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
2
سيارة طاقتها الحركية
\[10\;J\]
فإذا زادت سرعة السيارة إلى الضعف فإن طاقته الحركية تصبح
\[KE=60 \;\;J \;\;\;\;\;\;-C\]
\[KE=40 \;\;J\;\;\;\;\;\;-A\]
\[KE=20 \;\;J\;\;\;\;\;\;-D\]
\[KE=80 \;\;J\;\;\;\;\;\;-B\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
3
سيارة كتلتها
\[1500\;Kg\] تتحرك بسرعة
\[10\;m/s\]تغيرت سرعتها فأصبحت
\[3m/s\]فإن التغير في الطاقة الحركية تعادل
\[∆KE=-56430 \;\;J \;\;\;\;\;\;-C\]
\[∆KE=25600 \;\;J\;\;\;\;\;\;-A\]
\[∆KE=-34670 \;\;J\;\;\;\;\;\;-D\]
\[∆KE=-68250 \;\;J\;\;\;\;\;\;-B\]
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
يوجد علاقة بين الطاقة الحركية والشغل
إذا أثرنا بقوة ثابتة على جسم قابل للحركة وتحرك الجسم وتغيرت سرعته وحسب قانون نيوتن الثاني
\[ F = m . a\]
ومن خلال قوانين الحركة \[{v_f}^2={v_i}^2+2𝑎(X_f-X_i)\]
نضرب طرفي العلاقة ب
\[\frac{1}{2}m\]
\[\frac{1}{2}m{v_f}^2=\frac{1}{2}m{v_i}^2+m.𝑎(d)\]
\[\frac{1}{2}m{v_f}^2-\frac{1}{2}m{v_i}^2=\vec F.\vec d\]
\[\frac{1}{2}m{v_f}^2-\frac{1}{2}m{v_i}^2=∆𝐾𝐸\]
\[ W=\vec F.\vec d=F.d.Cos𝜃 \]
\[Kf -Ki = F . d .Cos𝜃=W_{tot}\]
في هذة المحاكاة جسمين كلاهما بدء حركتة من السكون
الجسم لأول أثرنا علية بقوة أفقية ويتحرك على مستوى أملس
لاحظ كيف يتساوى الشغل المبذول من القوة مع تغير الطاقة الحركية
\[K_f -K_i = F . d .Cos𝜃\]
وفي الجسم الثاني يتحلرك الجسم على مستوى خشن
هناك قوة احتكاك فالشغل الكلي هو حاصل المجموع الجبري لكل من شغل القوة المؤثرة وشغل قوة الاحتكاك وتساوي التغير في الطاقة الحركية
\[K_f -K_i = F . d .Cos𝜃+ F_K.d.Cos𝜃\]
حساب الشغل والطاقة الحركية
حاسبة الشغل والطاقة الحركية
في هذه المحاكاة هناك جسم موجود على مستوى أفقي انت من يحدد عن طريق المنزلقة الموجودة على اليمين أملس أم خشن
في التجربة الأولى إجعل المستوى أملس وأثر بقوة شد أفقية أفقية و أحسب التغير في الطاقة الحركية
وحدد الإزاحة المقطوعة من خلال علاقة الشغل بالطاقة الحركية
\[d=\frac{Kf -Ki}{T.Cos𝜃} =\]
\[Kf -Ki =\]
\[𝜃(Degree)\]
\[T(N)\]
\[ m(Kg)\]
\[d=.....\]
\[∆𝐾𝐸=.....\]
\[𝜃=0^0\]
\[T=30 N\]
\[m=2 kg\]
في التجربة الثانية إجعل المستوى أملس وأثر بقوة شد تميل فوق الأفق بزاوية أحسب التغير في الطاقة الحركية
وحدد الإزاحة المقطوعة من خلال علاقة الشغل بالطاقة الحركية
\[d=\frac{Kf -Ki}{T.Cos𝜃} =\]
\[Kf -Ki =\]
\[𝜃(Degree)\]
\[T(N)\]
\[ m(Kg)\]
\[d=.....\]
\[∆𝐾𝐸=.....\]
\[𝜃=30^0\]
\[T=30 N\]
\[m=2 kg\]
في التجربة الثالثة إجعل المستوى خشن وأثر بقوة شد أفقية أفقية و أحسب التغير في الطاقة الحركية
وحدد الإزاحة المقطوعة من خلال علاقة الشغل بالطاقة الحركية
(𝜇s=0.2 )اجعل معامل الإحتكاك السكوني
(𝜇k=0.1 )اجعل معامل الإحتكاك
\[𝜇_k=\frac{F_K}{F_N}=\frac{F_K}{F_g}\]
\[F_K=𝜇_k.m.g\]
\[W_{tot}=W_T+W_{FK}=K_f -K_i\]
\[T.d.Cos𝜃+F_K.d.Cos180=T.d.Cos𝜃-𝜇_k.m.g.d=K_f -K_i\]
\[d=\frac{K_f -K_i}{T.Cos𝜃-𝜇_k.m.g}\]
\[d=\frac{K_f -K_i}{T.Cos𝜃-𝜇_k.m.g}\]
\[Kf -Ki =\]
\[𝜃(Degree)\]
\[T(N)\]
\[ m(Kg)\]
\[d=.....\]
\[∆𝐾𝐸=.....\]
\[𝜃=0^0\]
\[T=30 N\]
\[m=2 kg\]
في التجربة الرابعة إجعل المستوى خشن وأثر بقوة شد تميل فوق الأفق بزاوية أحسب التغير في الطاقة الحركية
وحدد الإزاحة المقطوعة من خلال علاقة الشغل بالطاقة الحركية
(𝜇s=0.2 )اجعل معامل الإحتكاك السكوني
(𝜇k=0.1 )اجعل معامل الإحتكاك
\[𝜇_k=\frac{F_K}{F_N}=\frac{F_K}{F_g-T.Sin𝜃 }\]
\[F_K=𝜇_k.(F_g-T.Sin𝜃)\]
\[W_{tot}=W_T+W_{FK}=K_f -K_i\]
\[T.d.Cos𝜃+F_K.d.Cos180=T.d.Cos𝜃-𝜇_k.(F_g-T.Sin𝜃).d=K_f -K_i\]
\[d=\frac{K_f -K_i}{T.Cos𝜃-𝜇_k.(F_g-T.Sin𝜃)}\]
\[d=\frac{K_f -K_i}{T.Cos𝜃-𝜇_k.(F_g-T.Sin𝜃)}\]
\[Kf -Ki =\]
\[𝜃(Degree)\]
\[T(N)\]
\[ m(Kg)\]
\[d=.....\]
\[∆𝐾𝐸=.....\]
\[𝜃=30^0\]
\[T=30 N\]
\[m=2 kg\]
الشغل المبذول من قوة الجاذبية
عند ترك جسم يسقط سقوط حر تحت تأثير وزنه فإن الشغل المبذول
من الوزن يعادل
\[W=m.g.h\]
\[h=\mid Y-Y_0 \mid=\mid \vec {∆r}\mid>0\]القوة والازاحة لهنا نفس الاتجاه إذا الضرب القياسي بإشارة موجبة
\[W>0\] عند قذف جسم بشكل رأسي ويتحرك الجسم تحت تأثير وزنه فإن الشغل المبذول
من الوزن يعادل
\[W=-m.g.h\]
القوة والازاحة بإتجاهين متعاكسين إذا الضرب القياسي بإشارة سالبة
\[0 >W\]
الشغل المبذول في رفع جسم وانزاله
عند ربط خبل بجسم ويتم رفعه
سوف نوثر على الجسم بقوة خارجية إضافة إلى قوة الوزن
ويبدأ الجسم حركتة من الصفر وفي النهاية أيضا يتوقف الجسم
فإن الشغل التي تبذله القوة الخارجية
\[K_f-K_i= W_g+W_T\]\[K_f=K_i=0\Rightarrow W_T=-W_g\]
عند الرفع
\[W_T=-W_g=m.g.h\]
عند الانزال
\[W_T=-W_g=-m.g.h\]
البكرات
الآلات البسيطة هي أجهزة لتحويل القوى لأداء وظيفة معينة.
بكرة ثابتة :
قوة الشد على طرفي الحبل متطابقة. تسمح لك البكرة الثابتة بتغيير اتجاه تطبيق القوة.
بكرة متحركة :
إذا كان مركز البكرة المتحركة يعمل على حمل الوزن ، فإن قوة شد الحبلين الرأسيين يساهم في رفع الجسم ويقسم الوزن على قوتي الشد وكلما زاد عدد الاحبال الرافعة نحتاج إلى قوة أقل لرفع الجسم لاحظ المسافة التي يتحرك بها الحبل الذي نؤثر غليىة بقوة شد تعادل ضعف المسافة التي يتحرك بها الجسم ويرتفع نحو الاعلى وبذلك يكون الشغل متساوي .
الرافعة :
نسمي مجموعة من البكرات لها محاور متوازية الرافعة . يتم تشكيل الرافعة ؛ كتلة ثابتة (المحور الأسود) وكتلة متحركة (المحور الأصفر ). تسمح البكرة الثابتة ذات المحور الاحمر ببساطة بتغيير اتجاه تطبيق القوة
المصدر
https://www.seilias.gr/go-lab/html5/kineticEnergy.plain.html
المصدر
https://ophysics.com/em4.html
🧮 Calculator
الطاقة الحركية وعلاقتها بالشغل |
الطاقة الحركية
هي الطاقة التي يمتلكها الجسم نتيجة حركتة
تنتج هذه الطاقة بفعل حركة الأجسام المختلفة، وتسمى هذه الطاقة بالطاقة الحركية وتقاس بوحدة الجول
وتعتبر الطاقة الحركية من الكميات الفيزيائية القياسية التي نعبر عنها فقط بقيمة عددية ووحدة،
وتعتمد الطاقة الحركية للأجسام المختلفة على كتلة الجسم وسرعته
حيث تتناسب طردياً مع كتلة الجسم، فلكما ازدادت كتلة الجسم ازدادت الطاقة الحركية المرتبطه به
حيث نرى أن الأضرار الناتجة عن حادث سير
من شاحنة كبير تسير بسرعة 50 كم/ساعة أكبر بكثير من الأضرار الناتجة عن سيارة عائلة صغيرة وتسير بالسرعة نفسها
وأيضاً تتناسب الطاقة الحركية تناسباً طردياً مع مربع السرعة، حيث تكون الطاقة التي تملكها سيارة سباق تتحرك بسرعة
\[20 m/s \] أكبر من االطاقة الحركية الناتجة عن سيارة لها نفس الكتلة تتحرك بسرعة \[15 m/s \]
التجربة دراسة الطاقة الحركية وعلاقتها بالكتلة والسرعة
ثبت الكتلة وغير السرعة حذ أربع قيم للسرعة
غير الكتلة وثبت السرعة خذ أربع قيم للكتلة
تجربة محاكاة الطاقة الحركية
| رقم المحاولة | الكتلة (كجم) | السرعة (م/ث) | الطاقة الحركية (جول) |
|---|
ما نوع العلاقة بين الطاقة الحركية والسرعة؟
ما نوع العلاقة بين الطاقة الحركية والكتلة؟
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
وقد وجد العلماء من خلال التجارب والعلاقات الرياضية بأن الطاقة الحركية تساوي نصف في كتلة الجسم في مربع سرعة الجسم أي أن \[ KE = \frac{1}{2}m𝜗^2\]
أحد و حدات القياس التالية تعادل وحدة الطاقة جول \[J\]
\[j=\frac {Kg .m} { s }\;\;\;\;\;\;-C\] |
\[j=\frac { kg .m^2}{S^2}\;\;\;\;\;\;-A\] |
\[j=\frac {kg .m}{S^2} \;\;\;\;\;\;-D\] |
\[j=\frac {kg m^2}{S }\;\;\;\;\;\;-B\] |
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
سيارة طاقتها الحركية
\[10\;J\]
فإذا زادت سرعة السيارة إلى الضعف فإن طاقته الحركية تصبح
\[KE=60 \;\;J \;\;\;\;\;\;-C\] |
\[KE=40 \;\;J\;\;\;\;\;\;-A\] |
\[KE=20 \;\;J\;\;\;\;\;\;-D\] |
\[KE=80 \;\;J\;\;\;\;\;\;-B\] |
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
سيارة كتلتها
\[1500\;Kg\] تتحرك بسرعة
\[10\;m/s\]تغيرت سرعتها فأصبحت
\[3m/s\]فإن التغير في الطاقة الحركية تعادل
\[∆KE=-56430 \;\;J \;\;\;\;\;\;-C\] |
\[∆KE=25600 \;\;J\;\;\;\;\;\;-A\] |
\[∆KE=-34670 \;\;J\;\;\;\;\;\;-D\] |
\[∆KE=-68250 \;\;J\;\;\;\;\;\;-B\] |
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
أختر الإجابة الصحيحة
يوجد علاقة بين الطاقة الحركية والشغل
إذا أثرنا بقوة ثابتة على جسم قابل للحركة وتحرك الجسم وتغيرت سرعته وحسب قانون نيوتن الثاني
\[ F = m . a\] ومن خلال قوانين الحركة \[{v_f}^2={v_i}^2+2𝑎(X_f-X_i)\] نضرب طرفي العلاقة ب \[\frac{1}{2}m\] \[\frac{1}{2}m{v_f}^2=\frac{1}{2}m{v_i}^2+m.𝑎(d)\] \[\frac{1}{2}m{v_f}^2-\frac{1}{2}m{v_i}^2=\vec F.\vec d\] \[\frac{1}{2}m{v_f}^2-\frac{1}{2}m{v_i}^2=∆𝐾𝐸\] \[ W=\vec F.\vec d=F.d.Cos𝜃 \] \[Kf -Ki = F . d .Cos𝜃=W_{tot}\]
في هذة المحاكاة جسمين كلاهما بدء حركتة من السكون
الجسم لأول أثرنا علية بقوة أفقية ويتحرك على مستوى أملس
لاحظ كيف يتساوى الشغل المبذول من القوة مع تغير الطاقة الحركية \[K_f -K_i = F . d .Cos𝜃\] وفي الجسم الثاني يتحلرك الجسم على مستوى خشن
هناك قوة احتكاك فالشغل الكلي هو حاصل المجموع الجبري لكل من شغل القوة المؤثرة وشغل قوة الاحتكاك وتساوي التغير في الطاقة الحركية \[K_f -K_i = F . d .Cos𝜃+ F_K.d.Cos𝜃\]
حاسبة الشغل والطاقة الحركية
في هذه المحاكاة هناك جسم موجود على مستوى أفقي انت من يحدد عن طريق المنزلقة الموجودة على اليمين أملس أم خشن
وحدد الإزاحة المقطوعة من خلال علاقة الشغل بالطاقة الحركية
\[d=\frac{Kf -Ki}{T.Cos𝜃} =\] |
\[Kf -Ki =\] |
\[𝜃(Degree)\] |
\[T(N)\] |
\[ m(Kg)\] |
\[d=.....\] |
\[∆𝐾𝐸=.....\] |
\[𝜃=0^0\] |
\[T=30 N\] |
\[m=2 kg\] |
في التجربة الثانية إجعل المستوى أملس وأثر بقوة شد تميل فوق الأفق بزاوية أحسب التغير في الطاقة الحركية
وحدد الإزاحة المقطوعة من خلال علاقة الشغل بالطاقة الحركية
\[d=\frac{Kf -Ki}{T.Cos𝜃} =\] |
\[Kf -Ki =\] |
\[𝜃(Degree)\] |
\[T(N)\] |
\[ m(Kg)\] |
\[d=.....\] |
\[∆𝐾𝐸=.....\] |
\[𝜃=30^0\] |
\[T=30 N\] |
\[m=2 kg\] |
في التجربة الثالثة إجعل المستوى خشن وأثر بقوة شد أفقية أفقية و أحسب التغير في الطاقة الحركية
وحدد الإزاحة المقطوعة من خلال علاقة الشغل بالطاقة الحركية
(𝜇s=0.2 )اجعل معامل الإحتكاك السكوني
(𝜇k=0.1 )اجعل معامل الإحتكاك \[𝜇_k=\frac{F_K}{F_N}=\frac{F_K}{F_g}\] \[F_K=𝜇_k.m.g\] \[W_{tot}=W_T+W_{FK}=K_f -K_i\] \[T.d.Cos𝜃+F_K.d.Cos180=T.d.Cos𝜃-𝜇_k.m.g.d=K_f -K_i\] \[d=\frac{K_f -K_i}{T.Cos𝜃-𝜇_k.m.g}\]
\[d=\frac{K_f -K_i}{T.Cos𝜃-𝜇_k.m.g}\] |
\[Kf -Ki =\] |
\[𝜃(Degree)\] |
\[T(N)\] |
\[ m(Kg)\] |
\[d=.....\] |
\[∆𝐾𝐸=.....\] |
\[𝜃=0^0\] |
\[T=30 N\] |
\[m=2 kg\] |
في التجربة الرابعة إجعل المستوى خشن وأثر بقوة شد تميل فوق الأفق بزاوية أحسب التغير في الطاقة الحركية
وحدد الإزاحة المقطوعة من خلال علاقة الشغل بالطاقة الحركية
(𝜇s=0.2 )اجعل معامل الإحتكاك السكوني
(𝜇k=0.1 )اجعل معامل الإحتكاك \[𝜇_k=\frac{F_K}{F_N}=\frac{F_K}{F_g-T.Sin𝜃 }\] \[F_K=𝜇_k.(F_g-T.Sin𝜃)\] \[W_{tot}=W_T+W_{FK}=K_f -K_i\] \[T.d.Cos𝜃+F_K.d.Cos180=T.d.Cos𝜃-𝜇_k.(F_g-T.Sin𝜃).d=K_f -K_i\] \[d=\frac{K_f -K_i}{T.Cos𝜃-𝜇_k.(F_g-T.Sin𝜃)}\]
\[d=\frac{K_f -K_i}{T.Cos𝜃-𝜇_k.(F_g-T.Sin𝜃)}\] |
\[Kf -Ki =\] |
\[𝜃(Degree)\] |
\[T(N)\] |
\[ m(Kg)\] |
\[d=.....\] |
\[∆𝐾𝐸=.....\] |
\[𝜃=30^0\] |
\[T=30 N\] |
\[m=2 kg\] |
الشغل المبذول من قوة الجاذبية
عند ترك جسم يسقط سقوط حر تحت تأثير وزنه فإن الشغل المبذول من الوزن يعادل \[W=m.g.h\] \[h=\mid Y-Y_0 \mid=\mid \vec {∆r}\mid>0\]القوة والازاحة لهنا نفس الاتجاه إذا الضرب القياسي بإشارة موجبة \[W>0\] عند قذف جسم بشكل رأسي ويتحرك الجسم تحت تأثير وزنه فإن الشغل المبذول من الوزن يعادل \[W=-m.g.h\] القوة والازاحة بإتجاهين متعاكسين إذا الضرب القياسي بإشارة سالبة \[0 >W\]الشغل المبذول في رفع جسم وانزاله
عند ربط خبل بجسم ويتم رفعه سوف نوثر على الجسم بقوة خارجية إضافة إلى قوة الوزن ويبدأ الجسم حركتة من الصفر وفي النهاية أيضا يتوقف الجسم فإن الشغل التي تبذله القوة الخارجية \[K_f-K_i= W_g+W_T\]\[K_f=K_i=0\Rightarrow W_T=-W_g\]
البكرات
الآلات البسيطة هي أجهزة لتحويل القوى لأداء وظيفة معينة.
بكرة ثابتة :
قوة الشد على طرفي الحبل متطابقة. تسمح لك البكرة الثابتة بتغيير اتجاه تطبيق القوة.
بكرة متحركة :
إذا كان مركز البكرة المتحركة يعمل على حمل الوزن ، فإن قوة شد الحبلين الرأسيين يساهم في رفع الجسم ويقسم الوزن على قوتي الشد وكلما زاد عدد الاحبال الرافعة نحتاج إلى قوة أقل لرفع الجسم لاحظ المسافة التي يتحرك بها الحبل الذي نؤثر غليىة بقوة شد تعادل ضعف المسافة التي يتحرك بها الجسم ويرتفع نحو الاعلى وبذلك يكون الشغل متساوي .
الرافعة :
نسمي مجموعة من البكرات لها محاور متوازية الرافعة . يتم تشكيل الرافعة ؛ كتلة ثابتة (المحور الأسود) وكتلة متحركة (المحور الأصفر ). تسمح البكرة الثابتة ذات المحور الاحمر ببساطة بتغيير اتجاه تطبيق القوة
المصدر
https://ophysics.com/em4.html
No comments:
Post a Comment