حلول الأسئلة

السؤال

انزلقت سيارة كتلتها 1250 kg فوصلت إلى حالة السكون بعد أن قطعت مسافة 36 m ما مقدار قوة الاحتكاك بين إطاراتها المنزلقة الأربع وسطح الطريق إذا كان معامل الاحتكاك الانزلاقي 0.7؟ ما مقدار الشغل الذي بذلته قوة الاحتكاك على السيارة؟

الحل

F k = μ k N , N = m g N = 1250 × 10 = 12500 N  ज.  = f k = 0.7 × 12500 = 8750 N W = f k X cos 180 W = 8750 × 36 × ( 1 ) W = 315000 J

مشاركة الحل

اسئلة الفصل الخامس

اسئلة الفصل الخامس

س 1. اختر العبارة الصحيحة لكل مما يأتي اعتبر g = 10 m / s2

1. صبي كتلته 40 Kg يصعد سلماً ارتفاعه الشاقولي 5 m في زمن 10s فإن قدرته:

  • 20w
  • 200w
  • 0.8w
  • 2x104w

التوضيح:

P=wt=mghtP=40×10×510=200W

2. تطبيقاً لقانون حفظ الطاقة فإن الطاقة:

  • تستحدث ولا تفنى.
  • تفنى ولا تستحدث.
  • لا تفنى ولا تستحدث.
  • تفنى وتستحدث.

3. أنجز جسم قدرة 1hp عند الانطلاق الآني 3m / s فإن مقدار أقصى قوة هي:

  • 248.7N
  • 2238N
  • 2613N
  • 3600N

التوضيح:

P=Wt=FXtXt=VP=FV1hp=746W746=F×3F=7463=248.7N

4. إحدى الوحدات التالية ليست وحدة للقدرة:

  • Joule - second.
  • Watt.
  • N.m/s
  • hp.

5. لحفظ مركبة متحركة بانطلاق v يتطلب قوة F ضد الاحتكاك فالقدرة التي تحتاجها:

  • Fv
  • 1/2Fv2
  • F/v
  • F/v2

P=Wt=F.Xt=F.V

6. جسم كتلته (1Kg) يملك طاقة كامنة تثاقلية (1Joule) نسبة إلى الأرض عندما يكون ارتفاعه الشاقولي:

  • 0.012m
  • 0.1m
  • 9.8m
  • 32m

التوضيح:

 GPE =mgh1=1×10×hh=110=0.1m

7. جسم وزنه 10 N يسقط من السكون من موضع ارتفاعه الشاقولي (2m) فوق سطح الأرض فإن مقدار سرعته لحظة اصطدامه بسطح الأرض تكون:

  • 400m/s
  • 20m/s
  • 10m/s
  • 40m/s

التوضيح: من قانون حفظ الطاقة:

الطاقة الميكانيكية في الموقع الابتدائي = الطاقة الميكانيكية في الموضع النهائي.

KEf+PEf=KEi+PEi12mvi2+mgh=12mVf2+mgh0+10×2=12(1)vf2+10×020=0.5vf2Vf2=200.5=40Vf=40m/s

8. الذي لا يتغير عندما يصطدم جسمان أو أكثر هو:

  • الزخم الخطي لكل منهما.
  • الطاقة الحركية لكل منهم.
  • الزخم الخطي الكلي للأجسام.
  • الطاقة الحركية لكل الأجسام.

9. عندما يصطدم جسمان متساويان بالكتلة فالتغير في الزخم الكلي:

  • يعتمد على سرعتي الجسمين التصادمين.
  • يعتمد على الزاوية التي يصطدم بها الجسمان.
  • يساوي صفر.
  • يعتمد على الدفع المعطى لكل جسم متصادم.

التوضيح:

مجموع الزخوم قبل التصادم = مجموع الزخوم بعد التصادم.

1. سقط جسم كتلته 2 kg من ارتفاع قدره (10m) على أرض رملية واستقر فيها بعد أن قطع 3 cm شاقولياً داخل الرمل ما متوسط القوة التي تؤثر بها الرجل على الجسم على فرض إهمال تأثير الهواء؟

من قانون حفظ الطاقة الميكانيكية:

PE1+KE1=PE2+KE2PE1+0=0+KE2PE1=KE2Mgh=KE22kg×10m/s2×10m=KE2

الطاقة الحركية للجسم لحظة وصوله سطح الأرض ل 200 = KE2

في أثناء انغمار الجسم في الرمل إلى عمق 0.03m

الشغل المبذول لإيقاف الحجر (Fy) = التغير بالطاقة للحجر  ( KE)

ΔKE=KE1KE20200=F×0.03Fnet =2000.03=6666.67N

الإشارة السالبة تعني أن القوة تتجه عكس اتجاه حركة الجسم في الرمل.

Fnet =Favg +(W)6666.67=Favg (2×10)

Favg=6686.67N

2. انزلقت سيارة كتلتها 1250 kg فوصلت إلى حالة السكون بعد أن قطعت مسافة 36 m ما مقدار قوة الاحتكاك بين إطاراتها المنزلقة الأربع وسطح الطريق إذا كان معامل الاحتكاك الانزلاقي 0.7؟ ما مقدار الشغل الذي بذلته قوة الاحتكاك على السيارة؟

Fk=μkN,N=mgN=1250×10=12500N ज. =fk=0.7×12500=8750NW=fkXcos180W=8750×36×(1)W=315000J

3. دفع صندوق شحن كتلته 80 kg مسافة 3.5 m إلى أعلى سطح مائل (يفترض أنه مهمل الاحتكاك، ويميل بزاوية قدرها 37 بالنسبة للأفق، ما مقدار الشغل المبذول في دفع صندوق الشحن؟ أفرض أن صندوق الشحن يدفع بسرعة ثابتة المقدار؟

مثال

W=mgW=80×10=800NWsinθF=800×0.6=480NW=FXcos0W=480×3.5=1680J

4. ما مقدار القدرة بالواط اللازمة لدفع عربة تسوق محملة بقوة أفقية قدرها 50 N مسافة أفقية مقدارها 200 m خلال 5 s؟

P=Wt=F.Xt=50×205=200Watt

5. قوة احتكاك مقدارها 20 N تؤثر في صندوق كتلته 6 kg ينزلق على أرضية أفقية، ما مقدار القدرة اللازمة لسحب الصندوق على الأرضية بسرعة ثابتة قدرها 0.6m/s؟

مثال

P=Wt=FXt=FVP=20×0.6=12Watt

6. يستطيع جرار شد مقطورته بقوة ثابتة مقدارها 12000 N عندما تكون سرعته 2.5m / s، ما قيمة قدرة الجرار بالواط والقدرة الحصانية تحت هذه الشروط؟

P=Wt=FXt=Fv=12000×2.5=30000w

1hp=746wP=30000746=40.21hp

7. بينما كان أحد لاعبي كرة القدم كتلته 90 kg يجري بسرعة قدرها 6m / s قام لاعب من الفريق الآخر بشدة من الخلف فتوقف بعد أن قطع مسافة قدرها 1.8m، ما مقدار متوسط القوة التي سببت إيقاف اللاعب؟ ما الزمن الذي استغرقه اللاعب ليتوقف تماماً؟

F=maF=90a----------(1)Vf2=Vi2+2XX0=36+2×1.8×a=36+3.6a36=3.6aa=363.6=10m/s2----------(2)

نعوض a في معدلة (1)

F=90×(10)F=900NVf=Vi+at0=6+(10)t

0=6+(10)t10t=6t=010=0.6s

مشاركة الدرس

السؤال

انزلقت سيارة كتلتها 1250 kg فوصلت إلى حالة السكون بعد أن قطعت مسافة 36 m ما مقدار قوة الاحتكاك بين إطاراتها المنزلقة الأربع وسطح الطريق إذا كان معامل الاحتكاك الانزلاقي 0.7؟ ما مقدار الشغل الذي بذلته قوة الاحتكاك على السيارة؟

الحل

F k = μ k N , N = m g N = 1250 × 10 = 12500 N  ज.  = f k = 0.7 × 12500 = 8750 N W = f k X cos 180 W = 8750 × 36 × ( 1 ) W = 315000 J

اسئلة الفصل الخامس

اسئلة الفصل الخامس

س 1. اختر العبارة الصحيحة لكل مما يأتي اعتبر g = 10 m / s2

1. صبي كتلته 40 Kg يصعد سلماً ارتفاعه الشاقولي 5 m في زمن 10s فإن قدرته:

  • 20w
  • 200w
  • 0.8w
  • 2x104w

التوضيح:

P=wt=mghtP=40×10×510=200W

2. تطبيقاً لقانون حفظ الطاقة فإن الطاقة:

  • تستحدث ولا تفنى.
  • تفنى ولا تستحدث.
  • لا تفنى ولا تستحدث.
  • تفنى وتستحدث.

3. أنجز جسم قدرة 1hp عند الانطلاق الآني 3m / s فإن مقدار أقصى قوة هي:

  • 248.7N
  • 2238N
  • 2613N
  • 3600N

التوضيح:

P=Wt=FXtXt=VP=FV1hp=746W746=F×3F=7463=248.7N

4. إحدى الوحدات التالية ليست وحدة للقدرة:

  • Joule - second.
  • Watt.
  • N.m/s
  • hp.

5. لحفظ مركبة متحركة بانطلاق v يتطلب قوة F ضد الاحتكاك فالقدرة التي تحتاجها:

  • Fv
  • 1/2Fv2
  • F/v
  • F/v2

P=Wt=F.Xt=F.V

6. جسم كتلته (1Kg) يملك طاقة كامنة تثاقلية (1Joule) نسبة إلى الأرض عندما يكون ارتفاعه الشاقولي:

  • 0.012m
  • 0.1m
  • 9.8m
  • 32m

التوضيح:

 GPE =mgh1=1×10×hh=110=0.1m

7. جسم وزنه 10 N يسقط من السكون من موضع ارتفاعه الشاقولي (2m) فوق سطح الأرض فإن مقدار سرعته لحظة اصطدامه بسطح الأرض تكون:

  • 400m/s
  • 20m/s
  • 10m/s
  • 40m/s

التوضيح: من قانون حفظ الطاقة:

الطاقة الميكانيكية في الموقع الابتدائي = الطاقة الميكانيكية في الموضع النهائي.

KEf+PEf=KEi+PEi12mvi2+mgh=12mVf2+mgh0+10×2=12(1)vf2+10×020=0.5vf2Vf2=200.5=40Vf=40m/s

8. الذي لا يتغير عندما يصطدم جسمان أو أكثر هو:

  • الزخم الخطي لكل منهما.
  • الطاقة الحركية لكل منهم.
  • الزخم الخطي الكلي للأجسام.
  • الطاقة الحركية لكل الأجسام.

9. عندما يصطدم جسمان متساويان بالكتلة فالتغير في الزخم الكلي:

  • يعتمد على سرعتي الجسمين التصادمين.
  • يعتمد على الزاوية التي يصطدم بها الجسمان.
  • يساوي صفر.
  • يعتمد على الدفع المعطى لكل جسم متصادم.

التوضيح:

مجموع الزخوم قبل التصادم = مجموع الزخوم بعد التصادم.

1. سقط جسم كتلته 2 kg من ارتفاع قدره (10m) على أرض رملية واستقر فيها بعد أن قطع 3 cm شاقولياً داخل الرمل ما متوسط القوة التي تؤثر بها الرجل على الجسم على فرض إهمال تأثير الهواء؟

من قانون حفظ الطاقة الميكانيكية:

PE1+KE1=PE2+KE2PE1+0=0+KE2PE1=KE2Mgh=KE22kg×10m/s2×10m=KE2

الطاقة الحركية للجسم لحظة وصوله سطح الأرض ل 200 = KE2

في أثناء انغمار الجسم في الرمل إلى عمق 0.03m

الشغل المبذول لإيقاف الحجر (Fy) = التغير بالطاقة للحجر  ( KE)

ΔKE=KE1KE20200=F×0.03Fnet =2000.03=6666.67N

الإشارة السالبة تعني أن القوة تتجه عكس اتجاه حركة الجسم في الرمل.

Fnet =Favg +(W)6666.67=Favg (2×10)

Favg=6686.67N

2. انزلقت سيارة كتلتها 1250 kg فوصلت إلى حالة السكون بعد أن قطعت مسافة 36 m ما مقدار قوة الاحتكاك بين إطاراتها المنزلقة الأربع وسطح الطريق إذا كان معامل الاحتكاك الانزلاقي 0.7؟ ما مقدار الشغل الذي بذلته قوة الاحتكاك على السيارة؟

Fk=μkN,N=mgN=1250×10=12500N ज. =fk=0.7×12500=8750NW=fkXcos180W=8750×36×(1)W=315000J

3. دفع صندوق شحن كتلته 80 kg مسافة 3.5 m إلى أعلى سطح مائل (يفترض أنه مهمل الاحتكاك، ويميل بزاوية قدرها 37 بالنسبة للأفق، ما مقدار الشغل المبذول في دفع صندوق الشحن؟ أفرض أن صندوق الشحن يدفع بسرعة ثابتة المقدار؟

مثال

W=mgW=80×10=800NWsinθF=800×0.6=480NW=FXcos0W=480×3.5=1680J

4. ما مقدار القدرة بالواط اللازمة لدفع عربة تسوق محملة بقوة أفقية قدرها 50 N مسافة أفقية مقدارها 200 m خلال 5 s؟

P=Wt=F.Xt=50×205=200Watt

5. قوة احتكاك مقدارها 20 N تؤثر في صندوق كتلته 6 kg ينزلق على أرضية أفقية، ما مقدار القدرة اللازمة لسحب الصندوق على الأرضية بسرعة ثابتة قدرها 0.6m/s؟

مثال

P=Wt=FXt=FVP=20×0.6=12Watt

6. يستطيع جرار شد مقطورته بقوة ثابتة مقدارها 12000 N عندما تكون سرعته 2.5m / s، ما قيمة قدرة الجرار بالواط والقدرة الحصانية تحت هذه الشروط؟

P=Wt=FXt=Fv=12000×2.5=30000w

1hp=746wP=30000746=40.21hp

7. بينما كان أحد لاعبي كرة القدم كتلته 90 kg يجري بسرعة قدرها 6m / s قام لاعب من الفريق الآخر بشدة من الخلف فتوقف بعد أن قطع مسافة قدرها 1.8m، ما مقدار متوسط القوة التي سببت إيقاف اللاعب؟ ما الزمن الذي استغرقه اللاعب ليتوقف تماماً؟

F=maF=90a----------(1)Vf2=Vi2+2XX0=36+2×1.8×a=36+3.6a36=3.6aa=363.6=10m/s2----------(2)

نعوض a في معدلة (1)

F=90×(10)F=900NVf=Vi+at0=6+(10)t

0=6+(10)t10t=6t=010=0.6s