يرجى الانتظار قليلاً لضبط
تتغير سرعة سيارة كتلتها (500kg) من (3m/s) الى (9m/s) بعجلة ثابتة و كانت المسافة المقطوعة خلال هذه الفترة (100m) , تكون قوة المحرك :
(بفرض اهمال مقاومة الهواء) تتحرك سيارة كتلتها (1Tonne) و كان الزمن الذي تتغير فيه سرعتها من (14m/s) الى (20m/s) هو (2.5sec) , فان معدل التغير في الطاقة الحركية للسيارة يساوي :
حاصل ضرب كتلة الجسم في معدل تغير السرعة :
تدفع دراجة كتلتها (30kg) بسرعة ثابته الى اعلى مسار يميل بزاوية (30o) مع الافقي ضد قوة مقاومة (50N) فان الشغل المبذول لدفع الدراجة مسافة (65m) :
الشغل الذي تبذله قوة قدرها نيوتن لتحرك جسم مسافة متر هو :
تدفع رافعة قدرتها (2KW) صندوق وزنه (103N) على مستوى مائل بسرعة منتظمة مقدارها (4m/s) فان زاوية ميل المستوى مع الافقي هي :
رافعة قدرتها (4kW) تدفع صندوق وزنه (1000N) على مستوى مائل بزاوية (45o) مع الافقي فإن الصندوق سيتحرك بسرعة ثابته مقدارها :
يدفع صندوق كتلته (27kg) على مستوى مائل لمسافة (65m) فكان الشغل المبذول (5300J) فان زاوية ميل المستوى مع الرأسي تساوي :
انطلقت رصاصة كتلتها (15g) بسرعة (350m/s) فإن طاقة الحركة تساوي (18.37kJ)
سيارة كتلتها (400kg) تدفع على سطح افقي من السكون بعجلة مقدارها (2m/s2) فإن الشغل المبذول بعد زمن قدره (5sec) هو :
ترفع كرة وزنها (200N) عموديا لاعلى لمسافة (2m) فان مقدار الشغل المبذول لذلك :
سيارة سباق كتلتها (1.1 طن) تسير بسرعة (225km/h) فان طاقة حركتها :
اذا كانت القوة المقاومة لحركة سيارة كتلتها (1.2Tonne) هي (250N) فان قدرة السيارة عندما تكون سرعتها (8m/s) و عجلتها (0.5m/s2) هي :
يمكن استخدام قاعدة الشغل-الطاقة في الحالات التي لا تكون فيها القوة ثابتة
تصعد سيارة كتلتها (1500kg) تلة بسرعة ايتدائية (30m/s) و تصل الى اعلى بعد زمن قدره (40s) بسرعة (10m/s) فإذا كان طول الهضبة (1.5km) و ارتفاعها (100m) و وكان متوسط المقاومة للحركة (500N) فإن قدرة محرك السيارة :
اذا قمت بدفع حائط بكل قوتك فإنه في هذه اللحظة تبذل شغلا موجبا
تكون قدرة الجسم اقل اذا :
اذا تضاعفت سرعة الجسم فإن طاقة حركته :
جسم كتلته ( 6tonnes ) و طاقة حركته (300kJ) فان السرعة التي يتحرك بها الجسم مقدارها :
اذا كان الجسم يتحرك بسرعة (V) تحت تأثير القوة (F) فإن قدرة الجسم تكون :
معدل الشغل او الطاقة المحولة هي :
مضخة ترفع الماء من عمق ثابت (36m) بمعدل (103kg) في الدقيقة ثم تدفعه افقيا بسرعة (18m/s) , فان قدرة المضخة تساوي :
الشغل الذي يبذله وزن جسم على مستوى مائل يساوي صفر
اذا كانت القوة المؤثرة على جسم يميل بزاوية (θ) مع الاتجاه الحركة فان الشغل المبذول يساوي :
وحدة قياس كلا من الشغل و الطاقة هي :
عندما تكون القوة غير ثابتة تستطيع استخدام قاعدة الشغل-الطاقة
الفرق يبن الشغل المبذول بواسطة قوة المقاومة و الشغل المبذول بواسطة القوة المؤثرة يساوي معدل التغير في طاقة الحركة
تعرف قدرة الجسم على انها حاصل ضرب القوة المؤثرة في سرعته غير المنتظمة
كل العلاقات التالية لقاعدة الشغل-الطاقة , عدا :
تدحرجت كرة وزنها (5N) على ارضية مسافة (10m) فالشغل الذي يبذله وزنها هو :
اذا كانت الزاوية (°θ) بين خط عمل القوة و اتجاه الازاحة منفرجة فإن الشغل المبذول يكون :
تستخدم قاعدة او نظرية (الشغل - الطاقة) في الحلات التالية :
علق جسمان في نهايتي خيط يمر على بكرة ملساء كتلتهما (0.6kg) , (0.4kg) ثم بدأ حركتهما من السكون فقطعا مسافة (1m) فإن سرعتهما عندها و الشغل المبذول بواسطة الخيط على الكتلة (0.6kg) على التوالي هما :
اذا تحركت سيارة كتلتها (1000kg) بقدرة (25kW) فإن الزمن الذي تزداد فيه سرعتها من (15m/s) الى (20m/s) يساوي :
الشغل و الطاقة لهما نفس المفهوم
اذا بذل شغل قدره (200J) على جسم لمدة (4sec) بواسطة قوة فتحرك بسرعة منتظمة مقدارها (5m/s) فان مقدار القوة هو :
تقدر القدرة بالوات و يعادل :
لا يبذل شغل عندما تكون الزاوية بين القوة المؤثرة على الجسم و ازاحتها تساوي صفرا
يدفع شخص عربة بقوة (120N) مسافة (40m) في زمن قدره (60sec) بينما تكون قدرة شخص اخر يدفع عربة مماثلة (120W) فإن النسبة بين قدرة الشخص الاول الى الثاني تساوي :
اذا كانت القدرة التي يبذلها محرك دراجة نارية تتحرك بسرعة منتظمة مقدارها (20m/s) و (12kW) فإن قوة المقاومة :
اذا كانت قدرة الة (200W) فان هذه الالة تبذل شغلا في (10min) قدره :
الة قدرتها (100W) فإن الشغل الذي تبذله هذه الالة في زمن قدره (5min) هو :
سيارة كتلتها (50kg) و طاقة حركتها (100J) و عند دخولها الى الماء فقدت نصف سرعتها , فان مقدار طاقة حركتها داخل الماء تصبح :
اذا علمت ان طاقة الحركة لنيزك كتلته (20kg) هي (640MJ) فإن سرعته التي يتحرك بها :
تدفع رافعة قدرتها (2kW) صندوقا بسرعة ثابته مقدارها (10m/s) وزنه (1000N) على مستوى يميل بزاوية (θo) مع الافقي فان قيمة الزاوية تكون :
وحدة قياس القدرة هي (Js-1)
اذا دفعت قوة قدرها (20N) جسما الى اعلى بسرعة (54km/h) فإن الشغل المبذول في (15min) :
السيارة التي تسير بسرعة ثابته على ارض افقية تستفيد من الشغل المبذول من قوة محركها
وحدة قياس الشغل في النظام الدولي هي (الجول) و تعادل :
يتحرك دراج بسرعة منتظمة مقدارها (11ms-1) فاذا كانت المقاومة (80N) فإن القدرة التي يبذلها الدراج هي :
سيارة كتلتها (1tonne) تدفع على سطح افقي من السكون حتى تصل سرعتها الى (4m/s) فان مقدار الشغل المبذول يساوي :
لمشاهدة جميع الأسئلة وإجراء الاختبارات كاملة وحفظ نتائجك، يرجى الاشتراك.