الوحدة 02. GUEZOURI A. Lycée Maraval - Oran الدرس 2 الطاقة الحرآي ة. F r ( ) W F = F ABcosθ عمل. F r محر ك عمل مقاوم

HTML
DOWNLOAD

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "الوحدة 02. GUEZOURI A. Lycée Maraval - Oran الدرس 2 الطاقة الحرآي ة. F r ( ) W F = F ABcosθ عمل. F r محر ك عمل مقاوم"

Ακακαλλις Παππάς
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 المستى : السنة الثانية ثاني الحدة 0 العمل الطاقة الحرآية (حالة الحرآة الا نسحابية) GUEZOURI Lycée Maaal Oan ماذا يجب أن أعرف حتى أقل : إني استعبت هذا الدرس يجب أن أفر ق بين انسحاب جسم درانه يجب أن أعرف العلاقة الرياضية التي تعب ر عن الطاقة الحرآية خلال انسحاب جسم 3 يجب أن أعرف العلاقة الرياضية التي تعب ر عن عمل ق ة آيفية حساب هذا العمل في مختلف الحالات يجب أن أعرف أن عمل ق ة ثقل جسم لا يتعلق بالمسار المسلك الدرس (Joule) (J) : E c : انسحاب جسم : نقل أن جسما ينسحب عندما يكن لكل النقط المش كلة للجسم نفس منحى جهة شعاع السرعة الطاقة الحرآي ة تتعلق الطاقة الحرآية لجسم ينسحب بكتلته سرعته (m/s) : حيث (kg) : M Ec = 3 عمل ق ة ثابتة F القة الثابتة هي القة التي تحافظ على جهتها منحاها شدتها عندما تنتقل نقطة تا ثيرها نعب ر عن عملها بين بالعلاقة : هي الزاية المباشرة المحصرة بين شعاع القة F حيث المسافة التي تقطعها نقطة تا ثير القة F إذا آان > 0 cos يكن العمل مجبا نقل عنه أنه عمل محر ك إذا آان < 0 cos يكن العمل سالبا نقل عنه أنه عمل مقام F W F = F cos إذا آان = 0 cos أي 90 = يكن العمل معدما نقل أن الق ة لا تعمل : نح من F تنتقل نقطة تا ثير الق ة F F F لا تعمل F محر ك عمل F عمل مقام

2 z عمل ق ة الثقل P تسقط من نح فق المسار المبي ن في الشكل المقابل نعتبر رقة ثقلها ل قس منا هذا المسار إلى قطع صغيرة نحصل على خطط مستقيمة مثل P نعلم أن قة الثقل هي قة ثابتة بالتالي يكن عملها من () W P = P cos إلى ه : بالتالي من العلاقة () نكتب : لدينا = cos W P = P : نكر ر حساب العمل في آل جزء من المسار بجمع هذه الا عمال نجد العمل من إلى W = W P + W P + = P + P + = P + + منه عمل قة الثقل لا يتعلق بالمسار المسلك بل يتعلق فقط با ل نقطة ا خر نقطة منه P + لدينا = + إذا آان الجسم ينتقل نح الا على فا ن عمل الثقل يكن سالبا إذا آان الجسم ينتقل أفقيا فا ن عمل ثقله يكن معدما (الشكل ( W P =P (الشكل ( uu ( Oz) بصفة عامة : نج ه الارتفاعات باسطة المحر عندما ينزل جسم من النقطة إلى النقطة فا ن عمل قة ثقله ه : الشكل الشكل P ( ) z z W P = P = Mg ( ) W P P z z = ( ) عندما يصعد من النقطة إلى النقطة فا ن عمل قة ثقله ه z ( 3 ) W P P z z = ( ) O z في العلاقة () العمل محر ك في العلاقة (3) العمل مقام لا ن > z = z z في العلاقة () :

3 النشاطات عمل قة ثابتة النشاط ص 3 يجب تثبيت مجفف الشعر على بعد ثابت عن العربة (يتحرك مع العربة) لكي يبقى ضغط التيار الهاي ي المنبعث من المجفف ثابتا بالتالي تكن القة المطبقة منه على العربة ثابتة يجب أن يكن التيار الهاي ي أفقيا من جهة النقطة حتى يكن شعاع القة التي ي ث ر بها مازيا ل لا ن عبارة العمل هي = cos التي تافق أعظم قيمة للعمل W أي العربة تصل با قصى = 0 منه W في هذه الحالة لدينا = F cos سرعة إلى في هذه الحالة نجعل التيار الهاي ي يسقط أفقيا عليها من جهة فتكن الزاية 0 = بالتالي = cos فيصبح العمل سالبا أي مقاما هذا العمل ه أعظم عمل سالب 90 = منه = 0 cos إذا آان حامل القة عمديا على العربة فا نها لا تتحرك أي أن عمل هذه القة يكن معدما لا ن النشاط ص 35 حتى يصبح للنشاط معنى نستبدل العبارة الا لى بالعبارة التالية : ي ث ر أربعة أشخاص على سيارة باسطة القى الممث لة في الشكل F F ملاحظة : ليس من المعقل أن الا شخاص يريدن نقل العربة من نح ي ث رن عليها بالقى أي = cos F 3 F 3 القة التي تجعل العربة تصل إلى النقطة با قصى سرعة هي لا ن الزاية بين هي = 0 F F يجب أن تتعادل القتان بالتالي تكن لدينا أآبر قيمة للعمل المقصد هنا ه مفعل التحريك مفعل العرقلة فلكي تبقى العربة فق الخط هما قتان ليس لهما أي مفعل في الحرآة على F الق ة تعرقل حرآة العربة من إلى 3 العلاقتان F dα F dsinα لا معنى لهما في عبارة العمل أما العلاقتان F dcosα Fd فتعب ران عن عمل قة ثابتة حيث العبارة الثانية تافق أعظم عمل أي أن شعاع القة مازي للانتقال مج ه من نح حالات خاصة الق ة معدمة : هذا معناه أننا لم ن ث ر على العربة أ أثرنا عليها بمجمعة من الق ى محص لتها معدمة بالتالي يكن العمل معدما القة عمدية على مسار نقطة تطبيقها : العمل معدم لا ن الزاية بين شعاع الق ة قاي مة بالتالي = 0 cos الانتقال معدم : هذا معناه أن عمل القة معدم (لم تنتقل) 3

4 العمل المحر ك العمل المقام النشاط ص 35 هذه الق ة مساعدة للحرآة بفرض أن الخيط الذي نجر به العربة مازي ل : W F = F cos = cos 0 =, 0 0 J 5 3 هذا العمل محرك بالتالي فه مجب النشاط ص 35 هذه الق ة معرقلة للحرآة لا نها تعمل على إيقاف العربة W F F cos cos, J = = = قة الفرامل تعرقل الحرآة بالتالي عملها يكن سالبا إآمال الفراغات تكن القة المطب قة على متحر ك في جهة الحرآة مساعدة لحرآته تكن إشارة عمل هذه الق ة مجبة ندعه عملا محر آا تكن الق ة المطب قة على متحر ك في الاتجاه ) المقصد الجهة) المعاآس للحرآة معيقة لحرآته تكن إشارة عمل هذه الق ة سالبة ندعه عملا مقاما W P = P = P أي : : نفس العبارة لا ن عمل الثقل مستقل عن المسار المت بع 3 عمل الثقل W P = P عبارة عمل قة الثقل : S في هذه الحالة نطب ق عبارة العمل على ق ة تنسحب مازية للانتقال عبارة عمل الثقل أثناء قذف الكرة أفقيا من المضع عبارة عمل الثقل عندما ينزل الجسم فق مست ماي ل : ي مكن تحليل قة الثقل إلى مرآبتن إحداهما عمدية على المستي الماي ل الا خرى انظر للدرس P P α P α S ( P ) () ( P مازية للمستي الماي ل ) P ه مجمع عملي القتين P عمل القة W P = W P + W P = 0 + P S' P S' S' S' P sin α = P لدينا آذلك sin α = مازية للمسار نعلم أن P S عمدية على المسار P لا ن S' W S' ( P) = Psinα بالتعيض في العلاقة () نجد : = P sin α نستنتج من آل ما سبق أن عمل الثقل لا يتعل ق بالمسار المسلك إآمال الفراغات عمل الثقل لا يتعل ق بالطريق المتبع من طرف المتحر ك بل يتعل ق بقيمة الثقل الفرق في الارتفاع المضع الابتداي ي المضع النهاي ي فقط أي : W P = P بين

5 العمل الطاقة الحرآية النشاط ص 37 نقل عن نابض أنه خرج من مجال مرنته عندما نثب ته من أحد طرفيه نسحب طرفه الا خر بقيمة آبيرة عندما نترآه يبقى مش ها لا يرجع لطله الطبيعي في المضع : ليس للعربة طاقة حرآية لا نها ساآنة ليس لها طاقة آامنة ثقالية إذا اعتبرنا أن الارتفاع معدم على الطالة أما النابض قد خز ن طاقة آامنة مرنية لا نه مستطال في المضع : لا يخز ن النابض طاقة لا ن طله أصبح مسايا لطله الطبيعي l 0 تكتسب العربة طاقة حرآية هي الطاقة التي تحلت من النابض من آامنة مرنية لحرآية لدى العربة حساب سرعة العربة في المضع : ملاحظة نقس م المسافة على الزمن m = 37 7 = kg Δx = τ : أ جريت التجربة الا خيرة بخمس حملات ليس بثلاث حملات لا ن قيمة الحملة هي بالتالي يكن عدد الحملات في التجربة الا خيرة ه : ملاحظة : 77 7 n = = 5 0, النقط على الشريط غير مرسمة بشكل علمي دقيق حيث نعلم أن أآبر سرعة للعربة تكن في النقطة ثم أن بعد النقطة نلاحظ في الشكل أن النابض لم يصبح له أي تا ثير بالتالي تكن حرآة العربة إما منتظمة أ متباطي ة (حالة جد احتكاك) حتى تكن الا مر دقيقة نعتبر أن النقطة على الشريط ليست هي النقطة على الشكل لا ن على جانبي هذه النقطة لدينا حرآتان مختلفتان نعتمد على الجدل ناصل الحل ملء الجدل : Δx (m) ( m / s) M آتلة العربة : M (kg) ,5,39, عربة بدن حملة عربة بحملة احدة عربة بحملتين عربة بخمس حملات في المضع : تملك الجملة (عربة + نابض) طاقة آامنة مرنية مخز نة في النابض لا ن هذا الا خير مستطال طاقة الجملة متساية في آل الحالات الا ربع لا ن هذه الطاقة تخص النابض (نفس الاستطالة في آل الحالات) ليس العربة إذن مهما آانت آتلة العربة مع الحملات فا ن الجملة تكن لها نفس الطاقة في المضع : l 0 طاقة الجملة عبارة عن طاقة حرآية اآتسبتها العربة لا ن النابض لم يصبح يخز ن طاقة لا ن طله يساي طله الطبيعي طاقة الجملة متساية في الحالات الا ربعة لا نها تمث ل الطاقة التي آانت مخز نة في الجملة هذه الطاقة تتعلق باستطالة النابض (نفس الاستطالة في آل الحالات) 5

6 نمط التحيل ميكانيكي قيمة التحيل هي نفسها في آل تجربة لا ن في آل تجربة آان النابض يخز ن نفس الطاقة في الضع من الجدل نلاحظ أنه آلما زادت الكتلة تنقص السرعة في النقطة (نفس الاستطالة) بما أن العبارة تغيرات مرب ع السرعة في الجدل ثابتة فهي التي تناسب التحيل الذي حدث في الجملة في مختلف الحالات = f M : M بدلالة مقلب الكتلة ( m/ s ),7,93,5 9 kg M 3,,,0,9 ( m/ s ) 5 نلاحظ أن البيان عبارة عن خط مستقيم في حدد أخطاء التجربة 5 5 kg M إآمال الفراغات تتعل ق الطاقة الحرآية لجسم متحرك بكتلته سرعته تتناسب طرديا مع المقدار من الشكل E = K M حيث قيمة ثابتة تمث ل معامل التناسب تكن عبارتها K c : تحديد الثابت K c النشاط ص 39 الجزء أ E c ينزل الجسم المعل ق في الخيط في د ي ثقله لسحب العربة فتتغي ر طاقتها الحرآية من = 0 c E إلى W = E c E c = 0 معادلة انحفاظ الطاقة : c E c + W = E بما أن (العربة ساآنة) فا ن W E c للعلم : النابض لا يتغي ر طله أثناء الحرآة E c الجزء ب ملاحظة : تجد أخطاء آثيرة في شريط تسجيل الحرآة لهذا نستبدل هذا التسجيل بتسجيل ا خر نستعمل عربة آتلتها M = 0 g حيث المسافات مقاسة ب mm الشريط الجديد : ,,, 5,7,7 9, 33,7 3,,7 7, 5,7 5,

7 3 3 (, +, ) 0 = = = m / s τ سرعة العربة في الماضع المطلبة : ( 5, 7 + ) 0 = = = m / s τ (, 7 + 9, ) 0 = = = 7 m / s τ ( 33, 7 + 3, ) 0 = = = 9 m / s τ 3 9 (, 7 + 7, ) 0 0 = = =, 3 m / s τ Δ 3 = = = m / s Δ 5 = = 7 = m / s Δ 7 = = 9 73 = 5 m / s Δ 9 = 0 =, 3 9 = 5 cm / s طيلة شعاع تغي ر السرعة : 3 نلاحظ أن طيلة شعاع تغي ر السرعة ثابتة في حدد دقة التجربة منه نستنتج أن القة التي آانت ت ث ر على العربة ثابتة المسافات d i من الجدل : 0 5 = 55,9 mm 0 = 35,7 mm 0 3 = 0 mm 0 =, mm 0 =, mm 0 0 =,3 mm 0 9 =, mm 0 = 3, mm 0 7 = 09,7 mm 0 = mm 5 أعمال القة الم ث رة على العربة خلال هذه الانتقالات (نحسب في الماضع التي حسبنا فيها سرعة العربة اختصارا) : 3 3 W F F 0 07,, 0 = = = 59, 0 J 3 W F F 0 07, 357, 0 = = = 0, 0 J 3 W F F 0 07, 0, 0 = = = 50, 0 J 3 W F F 0 7 3, 0 = = = 9, 0 0 J 3 W F F 0 0 7, 3 0 = = =, 5 0 J 0 في الماضع السابقة : (نحسب هذا المقدار في الماضع التي حسبنا فيها سرعة العربة ( المضع ( J) قيمة المقدار 7

8 7 تدين النتاي ج في جدل احد : m/ ( المضع s) d( mm) ( J) W = Fd J, 0 5, ,7, 0 7 5, 0 9 3, 93 9, 0 0,3,3 30 5,0 0 ( J ) الجزء ج : = رسم البيان f W نلاحظ أن البيان خط مستقيم ميل البيان : 05 a = = = W ( J ) E العلاقة الممثلة في الشكل هي = K بالتالي : 3 = a W W = لدينا من a W = E الجزء (أ) :, 0 J mj K = منه : الجزء د : نمث ل الحصيلة الطاقية مثلا بين الضع الضع : يكن العمل المنجز من طرف القة الم ث رة على العربة بين الضعين المسافة =,9 mm 3 W F 7,9 0 = =, 0 J 3 E = = 0 J 3 E = = 0 J لدينا mj حيث أن ه التغير في الطاقة الحرآية لا ن الطاقة الحرآية الابتداي ية آانت W = لاحظ في الجدل أن معدمة في آل تجربة (انطلاق العربة من السكن ( بالتالي يكن التغي ر في الطاقة الحرآية بين ضعين ه العمل المنجز بين هذين

9 Δ E حيث الضعين من طرف القى الم ثرة على العربة للتذآير أن عملي قة الثقل قة رد فعل الطالة على العربة معدمان لا ن هاتين القتين عمديتان على المسار W نستنتج أن F = Ec Ec =Δ Ec إآمال الفراغات ه التغي ر في الطاقة الحرآية E عندما ينسحب جسم ذ آتلة M بسرعة تكن طاقته الحرآية = تغي ر الطاقة الحرآية للعربة بين مضعين يساي عمل القى الم ث رة على هذه العربة بين هذين المضعين 9

Σχετικά έγγραφα

الوحدة 04 الدرس الشكل - 2. E pp. E : Energie, p : potentielle, p : (de) pesanteur. P r. F r. r P. z A إلى. z B. cb ca AB AB

الوحدة 04 الدرس الشكل - 2. E pp. E : Energie, p : potentielle, p : (de) pesanteur. P r. F r. r P. z A إلى. z B. cb ca AB AB المستوى : السنة الثانية ثانوي الطاقة الكامنة الوحدة 4 حسب الطبعة 3 / للكتاب المدرسي GUZOURI Lycée aaal Oan ماذا يجب أن أعرف حتى أقول : إني استوعبت هذا الدرس - يجب أن أعرف مدلول الطاقة الكامنة الثقالية