اذا كان معامل الاحتكاك الحركي 0.20 فما مقدار الشغل الذي تبذلة قوة الاحتكاك انتبة الي الأشارات لتي تستخدمها
حل أسئلة التقويم الفصل الثالث (الشغل والطاقة والآلات البسيطة)
نبدأ على بركة الله
خريطة المفاهيم:
34. كون خريطة مفاهيم مستخدما المصطلحات الآتية:
القوة ,الإزاحة ,اتجاه الحركة ,الشغل ,التغير في الطاقة الحركية .
الحل :
إتقان المفاهيم:
35. ما وحدة قياس الشغل؟
الحل:
الجول .
36. افترض أن قمراً صناعيا يدور حول الأرض في مدار دائري، فهل تبذل قوة الجاذبية الأرضية أي شغل على القمر؟
الحل :
لا , إن قوة الجاذبية تتجه نحو مركز الأرض ومتعامدة مع اتجاه إزاحة القمر الصناعي .
37. ينزلق جسم بسرعة ثابتة على سطح عديم الاحتكاك. ما القوى المؤثرة في الجسم؟ وما مقدار الشغل التي تبذله كل قوة؟
الحل :
قوة الجاذبية وقوة رد الفعل الرأسية إلى أعلى فقط تؤثران في الجسم . لا يبذل شغل لأن الإزاحة متعامدة مع هذه القوى .
38. عرف كلا من الشغل والقدرة؟
الحل :
الشغل يساوي حاصل ضرب القوة في المسافة التي قطعها الجسم في اتجاه القوة . والقدرة هي المعدل الزمني لبذل الشغل .
39. ماذا تكافئ وحدة الواط بدلالة وحدات الكيلوجرام والمتر والثانية؟
الحل :
42. فسر كيف يمكن اعتبار الدواسات التي في الدراجة الهوائية آلة بسيطة؟
الحل :
تنقل الدواسة القوة من السائق إلى الدراجة خلال الدولاب و المحور .
تطبيق المفاهيم:
43. أي الحالتين التاليتين تتطلب بذل شغل أكبر: حمل حقيبة ظهر وزنها 420 N إلى أعلى تل ارتفاعه 200 m , أو حمل حقيبة ظهر وزنها 210 N إلى أعلى تل ارتفاعه 400 m ؟
الحل :
كل منها يحتاج نفس كمية الشغل نفسها لأن حاصل ضرب القوة في المسافة متساو.
44. الرفع يقع صندوق كتب تحت تأثير قوتين في أثناء رفعك له عن الأرض لتضعه على سطح طاولة ؛ إذ تؤثر فيه الجاذبية الأرضية بقوة مقدارها (mg) إلى أسفل وتؤثر فيه أنت بقوة مقدارها (mg) إلى الأعلى ، ولأن هاتين القوتين متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه فيبدو كأنه لا يوجد شغل مبذول ،ولكنك تعلم أنك بذلت شغلا . فسر ما الشغل الذي بذل؟
الحل :
أنت بذلت شغلا موجبا على الصندوق , لأن القوة والحركة في الاتجاه نفسه . و قوة الجاذبية بذلت شغلا سالبا على الصندوق , لان قوة الجاذبية في عكس اتجاه الحركة . وكل من الشغل الذي بذلته أنت وبذلته الجاذبية الأرضية مستقل عن الآخر ولا يلغي أحدهما الآخر .
45. يحمل عامل صناديق كرتونية إلى أعلى السلم ثم يحمل صناديق مماثلة لها في الوزن إلى أسفله. غير أن معلم الفيزياء يرى أن هذا العامل لم "يشتغل" مطلقا ,لذا فإنه لا يستحق أجرا. فكيف يمكن أن يكون المعلم على صواب ؟ وكيف يمكن إيجاد طريقة ليحصل فيها العامل على أجره؟
الحل :
الشغل المحصل يساوي صفرا . إن حمل صندوق الكرتون إلى الطابق الأعلى يتطلب بذل شغل موجب . وحمله ثانية إلى أسفل يتطلب بذل شغل سالب . و الشغل المبذول في الحالتين متساو في المقدار ومتعاكس في الإشارة لأن المسافتين في الحالتين متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه . قد يحسب الطلاب أجر العامل على أساس الزمن الذي يحتاج إليه لحمل الصناديق , إما إلى أعلى أو إلى أسفل , وليس على أساس الشغل المبذول .
46. إذا حمل العامل في المسألة السابقة الكراتين إلى أسفل درج, ثم سار بها مسافة 15 m في ممر , فهل يبذل شغلا الآن ؟ فسر إجابتك.
الحل :
لا , القوة المؤثرة في الصندوق رأسية إلى أعلى والإزاحة أفقية على امتداد الممر. وهما متعامدتان ولا يبذل شغل في هذه الحالة .
47. صعود الدرج يصعد شخصان لهما الكتلة نفسها العدد نفسه من الدرجات. فإذا صعد الشخص الأول الدرجات خلال 25 s , وصعد الشخص الثاني الدرجات خلال 35 s ,
a. فأي الشخصين بذل شغلا أكبر؟ فسر ذلك.
b. أي الشخصين أنتج قدرة أكثر؟ فسر ذلك.
الحل :
a. يبذل الشخصان كمية الشغل نفسها لأنهما يصعدان عدد الدرجات نفسه ولهما الكتلة نفسها .
b. الشخص الذي يصعد خلال 25 s ينفق قدرة أكبر , لذا يلزمه زمن أقل لقطع المسافة .
اذا كان معامل الاحتكاك الحركي 0.20 فما مقدار الشغل الذي تبذلة قوة الاحتكاك انتبة الي الأشارات لتي تستخدمها
