الشغل و الطاقة الوضع التقالية Le travail et l'énergie potentielle. الا ستاذ: الدلاحي محمد ) السنة الا ولى علوم تجريبية (.I مفهوم الطاقة الوضع الثقالية: نشاط : 1 السقوط الحر نحرر جسما صلبا كتلتھ m من نقطة الا رض. فسقط لیصل إلى نقطة أنسوبھا. حدد تعبیر شغل وزن الجسم بدلالة نھمل : دافعة أرخمیدس احتكاكات مع الھواء بدون سرعة بدي یة ارتفاعھ بالنسبة لسطح و. P 0 سطح الا رض استثمار : { المجموعة المدروسة : } الجسم : جرد القوى المطبقة على الجسم.. : سقوط الحر القوة الوحیدة ھي الوزن P P W (P) شغل وزن الجسم أثناء انتقاله من : إلى m.g. m.g.( ) 0 تعبیر طاقة الوضع التقالیة حسب العلاقة السابقة فا ن كل من mg و mg یعبران عن طاقة تسمى بالطاقة الوضع الثقالیة DLHI Moamed
تعریف : طاقة الوضع الثقالیة في مجال الثقالة ھي الطاقة التي یتوفر علیھا الجسم نتیجة موضعھ بالنسبة لسطح الا رض و ھي ناتجة عن التا ثیر البیني الحاصل بینھ و بین الا رض. صیغتھا : m.g. C... m. g. C طاقة الوضع الثقالیة C الحالة المرجعیة : تحدید الثابتة تمھید : x 3x C نعتبر الدالة العددیة (x) المعرفة على R بما یلي : أحسب () اذا علمت أن 0=(1) 3 C 1 31 C 0 C -3 لنحسب C: 3 3 3 3 C تحدید الثابتة DLHI Moamed
( re )=0 C = - m.g. re أي m.g. re + C=0 ( re )=0 ()=m.g. - m.g. re P P ( ) = m.g.( - r e ) () = m.g.( - re ). ملحوظة : یلاحظ من خلال العلاقة أن طاقة الوضع الثقالیة یمكن أن تكون : > re طاقة الوضع الثقالیة موجبة : < re طاقة الوضع الثقالیة سالبة : = re طاقة الوضع الثقالیة منعدمة : طاقة الوضع الثقالیة تبقى ثابتة خلال الانتقال الا فقي المستقیمي. منحى الحركة طاقة الوضع الثقالیة مقدار جبري بینما الطاقة الحركیة تكون داي ما موجبة. في حالة ما اذا كان المحور ( ) نحو الا سفل : () = - m.g.( - re ) انتباه : منحى المحور نحو الا سفل DLHI Moamed
تطبیق :1 سطح الا رض =0 1 أوجد في كل حالة : 1- تعبیر الطاقة الوضع الثقالیة لدلو كتلتھ m بالموضع ذي الانسوب. - أحسب الطاقة الوضع الثقالیة لدلو بكل من الموضعین و الحالة : 1 الحالة المرجعیة لطاقة الوضع الثقالیة مستوى سطح الا رض الحالة : الحالة المرجعیة لطاقة الوضع الثقالیة مستوى سطح الماء سطح الماء ' g = 10 N/kg ; 1 = 3 m ; = 10 m ; m = 10 kg جواب : 1- الحالة : 1 الحالة المرجعیة لطاقة الوضع الثقالیة مستوى سطح الا رض عند 0 0 r e m.g. m.g. re - m.g. m.g. 3 101010 10 J - 1 الطاقة الوضع الثقالیة لدلو في الموضع 3 10 J ت ع الطاقة الوضع الثقالیة لدلو في الموضع - m.g. m.g. 1 10107 7.10 J 7.10 J ت ع DLHI Moamed
1- الحالة : الحالة المرجعیة لطاقة الوضع الثقالیة مستوى سطح الماء re عند 0 10 m.g. 10 - m.g. 10 1010-10 10 0 - الطاقة الوضع الثقالیة لدلو في الموضع ھذا الجواب مقبول لا ن الحالة المرجعیة ھي مستوى سطح الماء ت ع 7-1 m.g. 10 10103 3.10 J 0 J 3.10 J الطاقة الوضع الثقالیة لدلو في الموضع ت ع.II تغير الطاقة الوضع الثقالية: لتكن تغیر الطاقة الوضع الثقالیة عندما ینتقل الجسم من الموضع إلى الموضع. m.g. m.g. re m.g. m.g. re 0 re =0 m.g. m.g. re m.g. m.g. سطح الا رض k m.g. re DLHI Moamed
ملحوظة : نلاحظ أن الطاقة الوضع الثقالیة لا یتعلق بالحالة المرجعیة التي یتم اختیارھا فھو یتعلق بالحالة البدي یة والحالة النھاي یة تغیر.III العلاقة بين تغير الطاقة الوضع الثقالية و شغل الوزن : إلى تغیر الطاقة الوضع الثقالیة عندما ینتقل الجسم من m.g. 0 k تعبیر شغل الوزن عندما ینتقل الجسم من سطح الا رض W : إلى P m.g. - W P : تطبیق =0 X' X =0 1- تعبیر الطاقة الوضع الثقالیة للجسم ( S ) كتلتھ m بدلالة : X و m و g و. - نا خذ m = 1 kg ; g = 10 N/kg ; = 30 ; = 1 m /1- أحسب بین الموضعیین و. -/ الجسم ینطلق من الموضع بدون سرعة بدي یة أحسب C بین الموضعیین و (الاحتكاكات مع السطح مھملة ( X استنتج. X X ' جواب : الحالة المرجعیة لطاقة الوضع الثقالیة مستوى الا فقي المار من 1- الحالة المرجعیة لطاقة الوضع الثقالیة مستوى الا فقي المار من DLHI Moamed
1- الحالة المرجعیة لطاقة الوضع الثقالیة مستوى الا فقي المار من عند 0 0 re m.g. re m.g. 0 ; - X - X.sinα X.sinα m.g.x.sinα X' X =0 =0 X X X ' m.g. : إلى ; 1-/ تغیر الطاقة الوضع الثقالیة عندما ینتقل الجسم من Δ m.g.h H 0 ; H X X.sinα.sinα Δ m.g..sin α DLHI Moamed
Δ 1101sin 30 5 Δ 5 J ت. ع : Δ C W P W R W P m.g. H -/ و.ط.ح R استنتاج : P - C. DLHI Moamed