القدرة الكهربائية

القدرة الكهربائية

45. أمامكم دائرة كهربائية.

مُعطى أن:

R₁ = 4Ω. R₂ = 8Ω.

يُشير الامبيرمتر في الدائرة الكهربائيةإلى شدة تيار كهربائي مقداره 3 أمبير.

أي مقاوم كهربائي ترتفع درجة حرارته اكثر؟ (افرضوا أن المقاومين متشابهين وتوجد لهما نفس درجة الحرارة الإبتدائية)عللوا اجابتكم.

النجاعة

46. يزوِّدنا فرن تسخين بـكمية حرارة مقدارها J10002خلال ثانية. قدرة الفرن هي:

     أ.      J500         ت.     J2000

     ب.     W500       ث.     W2000

47. مُعطى إبريق كهربائي قدرته kW 2، وقدعَمِل لمدة 10 دقائق. كمية الطاقة الكهربائية التي استهلكها الابريق هي :

     أ.      J200          ت.     J2000

     ب.     J1200        ث.     J1,200,000

48. لغلي كأس ماءنحتاج 70,000 جول, بحوزتنا ملعقة تسخين كهربائية قدرتها kW 0.35.كم من الوقت يجب تشغيل الملعقة، لكي نغلي الماء في الكأس؟

     أ.      70 ثانية        ت.     200 ثانية

     ب.     20 ثانية        ث.     350 ثانية

49. مُعطى إبريقان كهربائيان، قدرة الأول kW0.75، قدرةالثانيkW1.5.نملأ كليهما في نفس كمية الماء من الحنفية، مُعطى أيضًا أن ماء الإبريق الأول يصل درجة حرارة الغليان خلال 15 دقيقة،متى يغلي الماء في الإبريق الثاني؟

     أ.      بَعد 5 دقائق     ت.     بَعد 15 دقيقة

     ب.     بَعد7.5 دقائق   ث.     بَعد 30 دقيقة

50. مُعطى فرن كهربائي قدرته kW2، وقد عَمِل لمدة 10 ساعات. ما هي تكلفة التسخين في هذا الفرن،إذا علمت أن سعر 1كيلواط ساعة هو 0.5 شيقل:

أ.    0.5 شاقل              ت.     10 شوقل

     ب.     1.25 شاقل    ث.     5 شواقل

51. خلال ساعة واحدة في يوم شتاء صاف،عندما نستعمل لاقط  السخان الشمسي،  تزوِّدنا أشعة الشمس طاقة بمعدلkWh1للمتر المربع. في سخان شمسي معين، مساحة اللاقط هي 2 متر مربع.

51.1. ما هي كمية الطاقة بالكيلواط ساعة التي يستوعبها سطح اللاقط خلال اليوم؟ افرضوا أن اللاقط يستقبل أشعة الشمس لمدة 10 ساعات يوميًا.

51.2.احسبوا التوفير الشهري (30 يومًا) في فاتورة الكهرباء. افرضوا أن سعر كيلواط ساعة واحد كهرباء هو 50 أغورة.

52.نريد أن نغلي لترًا واحدًا من الماء بواسطة إبريق كهربائي، سُجِّل عليه2000W.مُعطى أن الطاقة اللازمة لتنفيذ المهمة هي J600.000.كم من الزمن يجب تشغيل الابريق الكهربائي،إذا افترضنا أن الطاقة التي يزودها الإبريق تُستخدم كلها في عملية تسخين الماء؟

53. أمامكم قائمة وحدات قياس مختلفة. ما هي الوحدة التي نقيس بها كمية الحرارة؟

     أ.      واط             ت.     كيلوغرام

     ب.     جول            ث.     كيلواط

د. أسئلة تقييم إضافية

أمامكم عدة أسئلة مركبة:

1. يزن البهلوان أ 600 نيوتون وهو يقف على درجة ارتفاعها 3 أمتار،(h₁)وذلك فوق أرجوحة نصبت على الأرض. في الجهة الأخرى من الأرجوحة، يقف بهلوان آخر وزنه 500 نيوتون (انظروا الرسمة). فوق البهلوان الثاني درجة إضافية ترتفع 3.5 م عن سطح الارض(h₂).

أ- يقفز البهلوان الأول إلى الأرجوحة ويسقط عليها في النقطة التي تقع في الجهة الاخرى من الارجوحة، على نفس البُعد من نقطة الارتكاز،  كما يبعد البهلوان الثاني عنها. نتيجة لذلك، يطير البهلوان الثاني إلىأعلى، هل يصل  البهلوان الثاني ارتفاع الدرجة التي فوقه ( ارتفاعها 3.5 متر) ؟ ( اهملوا احتكاك النظام).

ب- حلوا مرةً أخرىالبند أ، لكن في هذه المرة، خذوا بعين الاعتبار أن عملية الاحتكاك ازدادت بشكل كبير، وخلال حركة الأجسام  (البهلوانان والأرجوخة)،ازدادت طاقة الحرارة في النظام بـ J 100.

ت- يستعد البهلوان أ للقفز مرةً أخرى، نضع على درجة البهلوان أ عيارات وزنية، وزن كل  منها N 50 ،ماهوعددالعيارات الوزنيةالتييجبأنيتزودبهاالبهلوانأ،اذا اراد أن يرفع البهلوان بإلى درجة أخرى، على ارتفاع 4 متر فوق سطح الارض؟  حلوا المسألة وفقًا للحالتين الآتيتين: (1) عندما لا يكون احتكاك بتاتًا، (2)عندما يكون احتكاك في النظام وتزداد الطاقة الحرارية بـ J 120أثناء الفعالية.

ث- على أي مبدأ اعتمدتم عندما أجبتم عن الأسئلة الثلاثة  أ- ت؟

ج-صفوا ما حدث في النظام بواسطة مصطلحات " تحولات الطاقة".

2. وُجِّه أنبوب صرف بشكل مائلإلى أسفل وهو يخرج عبر حائط، قذف سائد كرة كتلتها 0.5 كغم إلى أعلى الأنبوب، عادت الكرة بعد فترة زمنية قصيرة وخرجت من الأنبوب ( انظروا الرسمالتالى).

أ- هل كانت سرعة الكرة عند عودتها أكبر/أصغر/تساوي سرعة الكرة عند دخولها الأنبوب ( افترضوا أن هناك عملية احتكاك في النظام)؟ اشرحوا.

ب-مُعطى أن السرعة الابتدائية للكرة هي 10 م/ث. احسبوا سرعة خروج الكرة من الأنبوب، اذا كانت عملية الاحتكاك كبيرة بين الكرة والانبوب، وقدازدادت طاقة حرارة الكرة بـ J 10 عند خروجها من الانبوب.

ت- قام سائد بطلاء الكرة وداحل الأنبوب بالزيت، ثم رمى الكرة مرةً أخرى. مُعطى أن سرعة الكرة الابتدائية

 10 م\ث. احسبوا سرعة الكرة لحظة خروجها من الانبوب، اذا أهملنا الاحتكاك ولم تزداد الطاقة الحرارية للأنبوب والكرةأثناء حركة الكرة.

2 م

ث-رمى سائد الكرة مرةً أخرى،وقد وصلت الكرة إلى ارتفاع 2 متر نسبة لفتحة الأنبوب، كم تكون سرعة الكرة عند خروجها من الأنبوب، اذا علمتمأن الطاقة الحرارية للكرة والأنبوب ازدادت ﺑJ 5،أثناء نزول الكرة في الانبوب؟

3. مُعطى كرتان متشابهتان، كتلة كل واحدة منهما 2 كغم،حررنا الكرتين من أعلى مسار مائل ارتفاعه50 سم. اهملوا الاحتكاك بين الكرة والمسار.

أ - احسبوا سرعة الكرة أ لحظة اصطدامها بالارض.

ب-  احسبوا سرعة الكرة ب لحظة اصطدامها بالارض.

ت - هل وصلت الكرتين سطح الارض بَعد مرور نفس الفترة الزمنية من لحظة تحريرهما؟ اشرحوا.

إجابات لمهام التقييم¹⁷

أ-إجابات أسئلة التشخيص

1) أمامكم رسوم تخطيطية دائرية  تصف سلسلة تحولات طاقة  سهم أُطلق من قوس ( الطاقة الحرارية مهملة).

1.1 أمامكم جُمل،  أي جملة مناسبة للوصف أعلاه.

أ. أُطلق السهم إلى أعلى من ملعب.

ب. أطلق السهم إلى اسفل من على سطح بناية.

ت. أُطلق السهم أُفقيًا من فوق تلة (إلى الأمام).

ث. انطلق السهم من القوس خلال إطلاق النار وسقط على الارض.

ج. صفوا العملية بواسطة رسم تخطيطي مكون من أسهم.

1.2هل انخفاض طاقة حركة السهم يساوي ازدياد طاقة  ارتفاع السهم؟ اشرحوا.

نعم، طاقة الحركة  بأكملها تحولت إلى طاقة  ارتفاع وفقًا لقانون حفظ الطاقة.

2) أمامكم جُمل، أي جملة مناسبة لوصف سلسلة تحولا ت الطاقة التالية:

تغيير في طاقة الارتفاع

التغيير في طاقة المرونة

تغيير في الطاقة

أ. رياضي يمرِّن عضلات يديه من خلال شد نابض.

ب. سيارة أطفال للعب، تعمل بواسطة نابض، تتحرك إلى أعلى المنحدر وتقف.

ب‌.     ميزان زمبركي يُبيِّن وزن عيار وزني (ثقل) وُضع على كفة ميزان.

ت‌.     دولاب يدور، وقد وقف بواسطة شد نابض.

3) قُذف جسم عموديًا إلى أعلى. أثناء حركته إلى أعلى، طاقة حركته:

أ- تقل

ب- تزداد

ت-لا تتغير

4)قُذف جسم عموديًا الى اعلى. أثناء حركته إلى أعلى، طاقة ارتفاعه:

أ- تقل

ب- تزداد

ت- لا تتغير

5) سَقط كتاب من فوق سطح طاولة واصطدم بالأرض. أثناء سقوطة:

أ- تقل طاقة حركته، وتزداد طاقة ارتفاعه.

ب - تزداد طاقة حركته وتقل طاقة ارتفاعه.

     ت- تقل طاقة حركته وتقل طاقة ارتفاعه.

     ث - تزداد طاقة حركته وتزداد طاقة ارتفاعه.

6) أمكم وصف عدة حالات، في واحدة منها فقط، تتغير طاقة الحركة. في أي حالة؟

أ- سيارة تتحرك بسرعة ثابته.

ب- سيارة تقف أمام إشارة ضوئية.

ت - تتباطئ سرعة سيارة أمام إشارة ضوئية.

ث - سيارة تقف في موقف سيارات.

7) يمكن وصف حركة قذيفة أثناء حركتها إلى أعلى بواسطة:

أ- تغيير طاقة الارتفاع وتغيير طاقة الحركة.

ب- تغيير طاقة الحركة فقط.

ت- تغيير طاقة الارتفاع فقط.

ث-لا يوجد أي تغيير في نوعيِ الطاقة أثناء حركة القذيفة إلى أعلى.

الرسم الذي أمامكم يصف تفاحة تسقط من شجرة، في ثلاث حالات مختلفة أثناء السقوط.

انتبهوا: الحالة 3 تصف التفاحة قبل اصطدامها بالارض (جزء من الثانية قبل الاصطدام).

أجيبوا عن الأسئلة من 8- 10 بالاعتماد على الرسمة التالية.

8) متى حدث الانخفاض الأكبر في طاقة ارتفاع التفاحة؟

أ- عند الانتقال من الحالة 1 إلى الحالة 2.

ب- عند الانتقال من الحالة 2 إلى الحالة 3.

ت- عند الانتقال من الحالة 1 إلى الحالة 3.

ث- لم يحدث أي تغيير في مقدار طاقة الارتفاع.

9) متى حدث الازدياد الأكبر في طاقة حركة التفاحة؟

    أ- عند الانتقال من الحالة 1 إلى الحالة 2.

    ب- عند الانتقال من الحالة 2 إلى الحالة 3.

ت- عند الانتقال من الحالة 1 إلى الحالة 3.

    ث- لم يحدث أي تغيير في مقدار طاقة الحركة.

10) نلصق مكعبين ببعضهما من نفس المادة، درجة حرارة  المكعب أ C 80⁰ بينما درجة حرارة المكعب

     ب C 30⁰.

10.1 اختاروا الإجابة الصحيحة التي تتطرق إلى التغيير في درجات الحرارة التي قيست لكل مكعب من المكعبين بعد عدة دقائق. اشرحوا اجاباتكم بالكلمات.

10.2اختاروا إحدى الإجابات غير صحيحة واشرحوا لماذا تُعتبر غير صحيحة؟

اجابة	درجة حرارة المكعب الأول	درجة حرارة المكعب الثاني
أ	ارتفعت	انخفضت
ب	انخفضت	ارتفعت
ت	دون تغيير	ارتفعت
ث	دون تغيير	انخفضت

الاجابة أ: درجة حرارة المكعب أ لا يمكن أن ترتفع لأنهموجود في بيئة محيط أبرد منه (أنا أفترضأن درجة حرارة الهواء اقل منC 80⁰).

11)أُخرجصحن مصنوع من الحديد من فرن ووضع على الشايش وقد كانت درجة حرارته C⁰ 135، بينما درجة حرارة صحن آخر مصنوع من الكلكار (يُستعمل لمرة واحدة) فقد  كانت C⁰ 23في خزانة المطبخ.

 في اليوم التالي، في نفس الساعة، تكون درجة حرارة صحن الحديد:

أ.C⁰ 23 تقريبًا.

ب. C⁰ 135 تقريبًا.

ت.C⁰ 100 تقريبًا.

ث. C⁰ 230 تقريبًا.

عللوا إجابتكم.

درجة الحرارة C⁰ 23 هي درجة حرارة الغرفة، لذا درجة حرارة جميع الاجسام الموجودة فيها تصبحمساوية لها.

12) في أحد ايام الصيف الصافية، اصطدمت أشعة الشمس بطاولة سوداء تقف في ساحة البيت، وقد ابتلعت الطاولة أشعة الشمس. نتيجةً لذلك:

أ- التغيير في طاقة حرارة الطاولة يساوي التغيير في طاقة أشعة الشمس التي اصطدمت بالطاولة.

ب- التغيير في طاقة حرارة الطاولة أكبر من التغيير في طاقة حرارة أشعة الشمس التي اصطدمت بالطاولة.

ت- التغيير في طاقة حرارة الطاولة أصغر من التغيير في طاقة حرارة أشعة الشمس التي اصطدمت بالطاولة.

13)أمامكم سباح الذي يستعد للقفز إلى بركة عميقة، ادعى يوسف أن التغيير في طاقة ارتفاع السباح يكون مساويًا    للتغيير في طاقة حركته.

هل توافقون مع يوسف؟ اشرحوا.

موافقون – وفقًا لقانون حفظ الطاقة.

14)الرسم الذي أمامكم يصف كرة قدم ومكانها نسبة إلى سطح الارض، أثناء سقوطها على سطح الأرض، من لحظة وجودها في قمة الارتفاع وحتى وقوفها المطلق على سطح الأرض. انتبهوا إلى أن الحالة 4 تصف الكرة لحظة قبل اصطدامها بالأرض، بينما الحالة 5 تصف الجسم بعد اصطدامه بالأرض ووقوفه المطلق.

14.1ارسموا، في كل من الرسومات البيانية الدائرية ( الكعكة)، التوزيع النسبي لطاقة الارتفاع وطاقة الحركة. استخدموا الرموز التالية:

14.2 اشرحوا التغييرات في حركة الكرة بالاعتماد على قانون حفظ الطاقة.

أثناء سقوط الكرة، تقل طاقة الارتفاع وتزداد طاقة الحركة. عند اصطدام الكرة بالأرض تقل طاقة الحركة وتزداد طاقة الحرارة.

14.3 الكرة الساقطة تصطدم بالارض، ترتد إلى أعلى عدة مرات، ثم تقف على العشب الاخضر. هل تحقَّق قانون حفظ الطاقة؟ اشرحوا.

أ‌.        نعم، يتحقق القانون. في كل مرة، تتحول طاقة الحركة التي تقل الى طاقة المرونة التي تزداد. ثم مرةًأخرى الى طاقة حركة وتندفع الكرة إلى أعلى. ومع ذلك، ترتفع  درجة حرارة الكرة،لذا يقل ارتفاع الكرة بالمقارنة مع الارتفاع السابق.

ب. إجابات لأسئلةالتقييم في موضوع طاقة الارتفاع

1. كتلة أصيص 1 كغم، وُضع الأصيص على سطح طاولة ارتفاعها 1 متر عن سطح الارض، نُسقط الاصيص على الارض.

1.1  ما هو التغيير في مقدار طاقة ارتفاع الاصيص؟

E=1*10*1 = 10 J

1.2ما هو مقدار التغيير في طاقة حركة الاصيص؟

تكبر بـ J 10. طاقة الارتفاع تتحول الى طاقة حركة.

1.3 صفوا عملية سقوط الاصيص بمصطلحات تحولات الطاقة.

2. رجال الفضاء بعيدون عن سطح الكرة الارضية في مكان لا يخضع لأي جاذبية. يحاولون كسر قشرة حبة جوز قاسية بواسطة مطرقة وسندان من الحديد. يدعي رجل الفضاء أ بأنه لا يمكن تنفيذ هذه المهمة، لأن المطرقة عديمة الوزن ولا تستطيع السقوط. يدعي رجل فضاء آخر بأنه يمكن كسر قشرة الجوز على الرغم من عدم وجود وزن للمطرقة، لكن أثناء تنفذ العملية تكون للمطرقة كتلة وسرعة.

2.1 أيُّهما قوله صحيح؟ اشرحوا.

رجل الفضاء ب قوله صحيح. تتحول طاقة حركة المطرقة إلى الطاقة المطلوبة لكسر الجوزة.

(الطاقة الحرارية والطاقة الوضعية بين جزيئات الجوزة).

2.2 يدعي رجل فضاء الثالث، بأنه يمكن كسر الجوزة عن طريق إسقاط المطرقة عليها. هل قوله صحيح؟ اشرحوا.

كلا، لا يوجد للمطرقة وزن، لذلك لا تسقط، وهذا يعني المطرقة لا تسقط، لأنه لا تؤثر عليها قوة جاذبية.

عيار وزني من حديد

غطاء فلين

مسمار

3. معطى عيار وزني (ثقل) من الحديد، كتلته 2 كغم وهو معلق فوق  مسمار مثبت في سدادة من الفلين (انظروا الرسمة).

المسمار مثبت في قطعة الفلين على عمق 1 سم. ارتفاع العيار الوزني (الثقل) فوق المسمار 50 سم .

نحرر الثقل الحديدي، بحيث يسقط ويصطدم بالمسمار المثبت بالفلين.

3.1  ماذا يحدث لطاقة العيار الوزني (الثقل) أثنا سقوطه؟ (أشيروا إلى الإجابة الصحيحة):

أ. تقل  طاقة ارتفاع الثقل، بينما تزداد طاقة حركته.

ب. تقل طاقة ارتفاع الثقل وتقل طاقة حركته.

ت. تزداد طاقة ارتفاع الثقل، بينما تزداد طاقة حركته.

          ث. لا تتغير طاقة ارتفاع الثقل، بينما تزداد طاقة حركة الثقل.

3.2 ماذا يجب أن نعمل، لكي ينغرس المسمار في سدادة الفلين إلى عمق أكبر؟ ( أشيروا إلى جميع الإجابات الصحيحة)

أ- نكبر كتلة الثقل.

ب- نأرجح الثقل.

ت-  نكبر الارتفاع الذي يسقط منه الثقل.

ث- نطول الخيط المعلق به الثقل.

3.3 بَعد اصطدام الثقل في المسمار، ينغرس المسمار نِصف سم  إضافي في السدادة. ما هي التغييرات في طاقة النظام مسمار- سدادة، أثناء انغراس المسمار في السدادة؟

تنخفض طاقة حركة الثقل حتى صفر، وتزداد طاقة الحرارة في المسمار والسدادة.

3.4 إذا علمت أن كتلة الثقل 2 كغم، وهو يسقط نِصف متر حتى يصطدم بالمسمار، ما هو التغيير في مقدار الطاقة الحرارية في النظام بَعد اصطدام الثقل بالمسمار( النظام : ثقل – مسمار – سدادة)؟

Q=E=2*10*0.5=10J

4. تصف الرسمة التالية نظام التجربة التي تحتوي على 4 اثقال متشابه

   من حيث الحجم والشكل، وهي معلَّقة على ارتفاع 1 متر فوق سطح رملي.

4.1  نقطع الخيوط، لكي تسقط الاثقال ويحدث تغيير في طاقة ارتفاع كل منها.

       في أي منها يكون التغيير الأكبر؟ اشرحوا اجابلتكم.

أ- الثقل الخشبي ( كثافة الخشب 0.7 غم\سم³ تقريبًا)

ب- ثقل الرصاص ( كثافة الرصاص 11.3 غم\سم³ تقريبًا)

ت - ثقل الكلكار ( كثافة الكلكار  0.1 غم\سم³ تقريبًا)

      ث - الثقل الحديدي ( كثافة الحديد 7.8غم\سم³ تقريبًا)

4.2 بَعد قطع الخيوط، أي منها (الأثقال) تنغرس أكثر في الرمل؟ اشرحوا اجاباتكم؟

الثقل المصنوع من رصاص، لأن التغيير في طاقة ارتفاعه يكون الأكبر(تتحول إلى طاقة حرارة)

4.3 كتلة ثقل حديدي هي 3 كغم، ما هو التغيير في مقدار طاقة ارتفاع النظام أثناء عملية السقوط؟ ( النظام: الكرة، الأرضية والعيارات الوزنية - الاثقال).

J 30 = 3*10*1= mgh

4.4 استمرارًا لسؤال 4.3،  كم يكون ( بالتقريب) التغيير في مقدار الطاقة الحرارية للثقل والرمل بعد انغراس الثقل في الرمل؟

J 30 (قانون حفظ الطاقة)

5. قام داوود بتعليق ثقلاً كتلته 1 كغم بخيط.

ثبت الخيط في السقف ( انظروا الرسمة). وضع عربة على الطاولة بجانب الثقل المعلَّق في السقف.

5.1ما هي طاقة حركة العربة الساكنة؟

صفر ( لا توجد حركة)

5.2 رفع داوود الثقل وحرره ( انظروا الرسمة). نتيجة لذلك اصطدم الثقل بالعربة بدأت العربة بالحركة. التغيير في ارتفاع الثقل كان سمh=50.

احسبوا التغيير في طاقة ارتفاع الثقل من لحظة تحرير الثقل حتى اصطدامه بالعربة.

E=1*10*0.5=5J

5.3 ما هو التغيير في طاقة حركة العربة نتيجةً العلاقة المتبادلة بين الثقل والعربة؟ افرضوا أن التغيير في الطاقة الحرارية للنظام كان J2(هذا يعني ارتفاع درجة حرارة الأجسام نتيجة الاصطدام بين الثقل والعربة، والزيادة في الطاقة الحرارية للنظام كانت 2 جول).

J 3

5.4 ماذا يستطيع أن يفعل داوود، لكي تتحرك العربة إلى بُعد أكبر؟

 (أشيروا إلى جميع الإجابات الصحيحة).

أ‌-        تغيير الثقل بثقل أكبر.

ب‌-    رفع الثقل إلى ارتفاع أكبر (سمh>50).

ت‌-    تغيير الثقل بثقل أخف.

ث‌-    تحريك العربة أكثر إلى الأمام قبل تحرير الثقل ( انظروا الرسمة).

6. امامكم ثلاثة سباحون، وهم يستعدون للقفز إلى بركة عميقة من أجهزة قفز على ارتفاعات مختلفة ( انظروا الجدول).

يقفز السباحون إلى البركة ونتيجة لذلك يحدث تغيير في طاقة ارتفاعهم.

جهاز القفز	ارتفاع جهاز القفز (بالمتر)	اسم السباح	كتلة السباح (بالكغم)
أ	15	داوود	60
ب	10	سليمان	60
ت	5	سائد	120

6.1   كان التغيير في طاقة ارتفاع اثنين منهما متساوٍ. من هما؟ احسبوا التغيير في الطاقة.

أ‌-        داوود وسائد

ب‌-    سليمان وسائد

ت‌-    داوود وسليمان

التغيير في الطاقة: :       E=5*120=10*60=600J

6.2  أي سباح كان له التغيير الأكبر في طاقة الارتفاع؟ احسبوا التغيير.

لداود : E=15*60=900J

6.3احسبوا سرعة كل واحد منهم لحظة اصطدامه بالماء. اكتبوا اجاباتكم في الجدول التالي:

جهاز القفز	اسم السباح	السرعة لحظة الاصطدام م\ث
أ	داوود	V=(2gh)1/2=17.3
ب	سليمان	14.14
ت	سائد	10

7. مُعطىكتلة عربة أطفال 5 كغم، تتحرك بسرعة 10 م\ث. نوقف العربة.

7.1 بكم تقل طاقة حركة العربة أثناء عملية الايقاف؟J 250 = 2/ E=5*10²

7.2 ما هو نوع الطاقة الذي يزداد أثناء الايقاف؟ بكم يكبر؟الطاقة الحراريةبـJ 250.  صفوا عملية ايقاف العربة بمصطلحات الطاقة.تتحول طاقة الحركة إلى طاقة حرارة.

8.سقطت أربعة اثقال من ارتفاعات مختلفة، وقد قلت طاقة ارتفاع كل منها بـ 12 جول. في الجدول الذي أمامكم، تظهر أوزان الأجسام، وكذلك الارتفاع الذي سقطت منه. جميع المعطيات في الجدول صحيحة باستثناء معطيات جسم واحدا، جدوا هذا الجسم.

رقم الجسم الوزن بنيوتون ارتفاع الجسم بالمتر 1 12 1 2 1 12 3 2 6 4 2 12 5 6 2 6 3 6 7 10 2

 

9.  قذفنا سبعة أجسام إلى أعلى ونتيجة لذلك ازدادت طاقة ارتفاعها ﺑ 20 جول. في الجدول أدناه، تظهر أوزان الأجسام والارتفاعات التي وصلت اليها نسبةً للشخص الذي فذفها. أكملوا الجدول:

رقم الجسم	الوزن بنيوتون	الارتفاع الذي وصل إليه الجسم بالمتر	التغيير في طاقة الارتفاع بالجول
1	10	2	20
2	2	20	20
3	4	5	20
4	5	4	20
5	2	10	20
6	20	1	20
7	1	20	20

10. وزن جسم 100 نيوتون،  ارتفاع الجسم 2 متر فوق سطح الكرة الأرضية. مُعطى جسم مماثل على سطح القمر، وهو يقع على نفس الارتفاع. في لحظة معينة يسقط الجسمان . أشيروا إلى الجملة الصحيحة التي تعبِّر عن التغيير في  طاقة الجسمين.

أ- التغيير في طاقة الارتفاع متشابه.

ب- التغيير في طاقة الارتفاع على سطح الكرة الأرضية أكبر من التغيير في طاقة الارتفاع على سطح القمر.

ت- التغيير في طاقة الارتفاع على سطح القمر أكبر منالتغيير في طاقة الارتفاع على سطح الكرة الأرضية.

11. كان رجل الفضاء نيل ارمسترونج، الإنسان الأول الذي هبط على سطح القمر بمركبة الهبوط التي سُمِّيت " ايجيل"، وقد كانت مزودة بسلم ارتفاعه 3 متر عن سطح القمر. فتح نيل باب المركبة ونزل على السَّلم على سطح القمر.

بسبب الظروف المختلفة جدًا على القمر بالمقارنة مع  الظروف على سطح الارض ( على القمر درجة الحرارة عالية في ساعات النهار ولا يوجد هواء)، حَمَل نيل على ظهره برميلاً كبيرًا من الهواء ونظام تبريد خاص. وقد كانت كتلة الحمل 200 كغم.

11.1 كم كان التغيير في طاقة ارتفاع الحِمْل الذي كان على ظهر نيل ارمسترونج عندما نزل من مركبة " ايجيل" على سطح القمر؟ ( م\ث²= 1.6 _قمرg)

أ. 2000 جول

ب. 960 جول

ت. 5000 جول

11.2 أُعيد الحِمْل إلى الكرة الأرضية. من أي ارتفاع كان على نيل ارمسترونج أن ينزل، لكي يكون التغيير في طاقة نظام  الحِمْل على الكرة الأرضية مساويًا للتغيير في طاقة النظام على القمر؟

من ارتفاع نِصف متر بسبب التغيير في الجاذبية التي تساوي سُدس.

12. كتلة جسم 10 كغم، وُضع الجسم على ارتفاع 5 متر عن سطح الكرة الأرضية  . وقد وُضع جسم مشابه له على ارتفاع 5 متر عن سطح القمر، سقط الجسمان في نفس اللحظة. أشيروا إلى الجملة الصحيحة:

أ- كان نفس التغيير في طاقة الارتفاع على سطح الكرة الأرضية وعلى القمر.  

ب- التغيير في طاقة الارتفاع على سطح الكرة الأرضية أكبر من التغيير في طاقة الارتفاع على سطح القمر.

ت- التغيير في طاقة الارتفاع على سطح القمر أكبر من التغيير في طاقة الارتفاع على سطح الكرة الأرضية.

13. كتلة علبة 2 كغم، وُضعت العلبة على سطح طاولة تقف على درجة (انظروا الرسمة). في لحظة معينة، نُسقط العلبة، ارتفاع سطح الطاولة عن سطح الدرجة  هو متر واحد (h₁)، ارتفاع

سطح الدرجة عن أرضية الغرفة 0.5 متر (h₂).

درجة

 

13.1  ما هو التغيير في طاقة ارتفاع العلبة عندما تصل سطح الدرجة؟

E=2*10*1=20 J

13.2   ما هو التغيير في طاقة ارتفاع العلبة عندما تصل سطح الارضية؟

E=2*10*1.5=30 J

13.3  لماذا من المهم أن نُشير إلى المكان الذي تصل العلبة؟ اشرحوا.

لأن التغيير في طاقة الارتفاع متعلق بتغيير الارتفاع الذي نتطرق إليه.