أسئلة مراجعة الدرس صفحة (24)
1. الفكرة الرئيسة: ما المقصود بالشغل؟ وما العوامل التي يعتمد عليها؟ وما المقصود بالقدرة؟
وما وحدة قياسها حسب النظام الدولي للوحدات؟
الحل: الشغل كمية فيزيائية قياسية ناتجة عن حاصل الضرب القياسي لمتجه القوّة المؤثّرة في جسم في متجه الإزاحة، ويقاس
بوحدة الجول، ويعتمد مقداره على مقدار القوة المؤثرة ومقدار الإزاحة وجيب تمام الزاوية المحصورة بينهما.
القدرة هي المعدل الزمني للشغل المبذول، أي تساوي ناتج قسمة الشغل المبذول على الزمن المستغرق لبذله.وتقاس بوحدة الواط.
2. أستنتجُ: رفع ريّان صندوقًا من الطابق الأرضي في مدرسته إلى الطابق الأول خلال ( 2min )، بينما احتاج نصر إلى ( 4min) ليرفع الصندوق
نفسه بين الطابقين. ما العلاقة بين مقدار الشغل الذي بذله كلّ منهما على الصندوق؟ وما العلاقة بين مقداريّ قدرتهما؟
الحل: مقدار الشغل () الذي بذله كل منهما متساوي لأن القوة المؤثرة تساوي وزن الصندوق في الحالتين، وكذلك الإزاحة نفسها
في الحالتين. وبالرجوع إلى العلاقة () فإن قدرة ريّان أكبر من قدرة نصر؛ لأن ريّان أنجز الشغل نفسه خلال زمن أقل.
3. أستعملُ المتغيّرات: يسحب قتيبة حقيبة سفره بسرعة ثابتة على أرضية أُفقية في المطار إزاحة مقدارها( 200m ). إذا علمتُ أنّ قوّة
السحب تساوي (40N) باتّجاه يصنع زاوية ( 53o ) على الأُفقي؛ فأحسبُ مقدار ما يأتي:
أ . الشغل الذي يبذله قتيبة على الحقيبة.
ب. الشغل الذي تبذله قوّة الاحتكاك الحركي على الحقيبة.
ج. قدرة قتيبة على سحب الحقيبة؛ إذا استغرق ( 3min ) لقطع هذه الإزاحة.
الحل : أ. شغل القوة (F ):
ب. سرعة قتيبة ثابتة، إذا القوة المحصلة الأفقية ( +X ) تساوي صفر، ومن ذلك أجد قوة الاحتكاك الحركي:
4. أستعملُ الأرقام: يرفع محرّك كهربائي مصعدًا كتلته مع حمولته ( 1800kg) بسرعة ثابتة مقدارها (1m/s)
من سطح الأرض إلى ارتفاع ( 80m). إذا علمتُ أنّ قوّة احتكاك حركي ثابتة مقدارها ( 3000N ) تؤثّر في المصعد في
أثناء رفعه؛ فأحسب مقدار ما يأتي:
أ. الشغل الذي يبذله المحرّك على المصعد.
ب. شغل قوّة الاحتكاك الحركي.
ج. القدرة المتوسّطة للمحرّك في أثناء رفعه للمصعد.
الحل: أ. بما أن سرعة المصعد ثابتة لذلك قوة المحرك تساوي وزن المصعد:
ب. شغل قوة الاحتكاك الحركي:
جـ. القدرة المتوسطة: (تساوي القدرة اللحظية لأن السرعة ثابتة)
5. أُصدِر حُكمًا: في أثناء دراستي وزميلتي ندى هذا الدرس، قالت: «إنّ الشغل الذي تبذله قوّة الجاذبية على قمر صناعي
يتحرّك حركة دائرية منتظمة حول الأرض، يزداد بزيادة كتلة القمر وسرعته المماسّية ». أُناقش صحّة قول ندى.
الحل: قول ندى غير صحيح ، لأن قوة الجاذبية على القمر الصناعي متعامدة مع اتجاه الحركة، لذلك الشغل يساوي صفر
لأن
لذلك الشغل لا يعتمد على كتلة القمر الصناعي ولا على السرعة المماسية,
6. التفكير الناقد: يوضّح الشكلان ( 1) و( 2) أدناه، رفع الثلاجة نفسها إلى ارتفاع (2m ) عن سطح الأرض باستعمال مستوى مائل أملس، وأُلاحظ أنّ (θ1> θ2 ): أ. أُقارن بين مقدارَي الشغل المبذول من الرجل في الشكلين ( 1 - 2). ماذا أستنتج؟ ب. أُقارن بين مقداري القوّة المؤثّرة في الثلاجة في الشكلين ( 1 - 2). ماذا أستنتج؟ الحل: أ. في الشكل 1:
في الشكل 2:
استنتج من ذلك أن الشغل في كل من الشكلين متساوي ،فالشغل في حالة الحركة عل مستوى مائلاً أملس لا يعتمد على طول المستوى( طول المسار) ، بل يعتمد على الإزاحة الرأسية . ب. القوة المؤثر في الشكل (1 ) :
وبما أن ( θ1> θ2 ) إذا أستنتج أن: قوة تحريك جسم على مستوى مائل تزداد كلما زادت زاوية ميل المستوى. |
![]() |