التغيّرات في حالة طاقة الخرزة

ب.

المرحلة في العملية	التغيّرات في حالة الخرزة		التغيّرات في طاقة الخرزة
المرحلة في العملية	الارتفاع فوق الأرض	السرعة	طاقة الارتفاع	الطاقة الحركية
من الحالة 1 إلى الحالة 2	يقلّ	تزداد	تقلّ	تزداد
من الحالة 2 إلى الحالة 3	يقلّ	تزداد	تقلّ	تزداد
من الحالة 3 إلى الحالة 4	يقلّ	تزداد	تقلّ	تزداد
من الحالة 4 إلى الحالة 5	يزداد	تقلّ	تزداد	تقلّ
من الحالة 5 إلى الحالة 6	يزداد	تقلّ	تزداد	تقلّ
من الحالة 6 إلى الحالة 7	يزداد	تقلّ	تزداد	تقلّ

43) إذا أخذنا كلّ أنواع الطاقة بالحسبان (طاقة الارتفاع والسرعة والطاقة المرنة والحرارية). حسب قانون حفظ الطاقه، تتحوّل طاقة الارتفاع إلى طاقة حركية، التي تتحوّل أثناء اصطدامها بالأرض إلى طاقة مرنة وإلى طاقة حرارية. الطاقه المرنة تتحوّل إلى طاقة حركية، وهذه الطاقه تتحوّل بدورها إلى طاقة ارتفاع.

أسئلة للتوسّع وللتعمّق

44) تتأثرّ اللامبة بدوران مولّد الطاقة. كلّما أدرنا المولّد أسرع، ازدادت كمّية الطاقة الحركية التي تتحوّل إلى طاقة كهربائية وأضاءت اللامبة بشدّة أكبر (التيّار أكبر).

45) الإجابة "ب". مقدار الطاقة المرنة في نابض معيّن يتعلّق ببُعد النابض عن نقطة اتّزانه. أي الطاقة المرنة تتعلّق بمدى انقباضه (أو امتطاطه) من الحالة المرخية. بما أنّ النابضين اللذين في السؤال متطابقان، فإنّ النابض المنقبض بمدى أكبر تكون طاقته المرنة أكبر.

46) رانية على حقّ. عندما تستعدّ الطائرة للإقلاع، لا توجد لها طاقة ارتفاع (بالنسبة للأرض) ولا توجد لها طاقة حركية. عندما تقلع وتكون في الهواء، تكون لها طاقة ارتفاع (تكون فوق الأرض) وطاقة حركية أيضًا.

47) الإجابة "ج".

48) تزداد الطاقة المرنة لشجرة السرو. الشجرة المثنية تشبه المطّاطة التي يتمّ شدّها. عندما تتوقّف الرياح تعود الشجرة إلى حالتها المنتصبة.

49) الإجابة "د". مقدار الطاقة الحركية للسيّارة يتعلّق بكتلتها وبسرعتها.

50) الإجابة "أ".

51.1

العلبة	الارتفاع بالنسبة للأرض (سم)	عمق الحفرة (ملم)
أ	80	5
ب	40	3

يجب إدخال المعطيات من المعطى في السؤال في الجدول: معلوم أنّ ارتفاع الجسم "ب" هو نصف ارتفاع الجسم "أ" بالنسبة للأرض، ولذلك ارتفاعه 40 سم.

51.2 الإجابة "أ".

52.1. الإجابة "أ". مقدار طاقة ارتفاع العلبة يتعلّق بالكتلة أيضًا.

52.2.1. الإجابة "ج". استيفاء حسب المعطيات الموجودة: إذا كانت الكتلة بين 300 وَ 600 غرام، فإنّ عمق الحفرة أيضًا سيكون بين 5 وَ 8 ملم. الإجابة "ج" هي الوحيدة التي تقدّم إجابة منطقية.

52.2.2

كتلة الكرة (غرام)	ارتفاع تحرير الكرة فوق الأرض (سم)	عمق الحفرة في الرمل (ملم)
300	80	5
500	80	7
600	80	8

52.2.3. الإجابة "أ". تأويل من المعطيات الموجودة: إذا كانت الكتلة أكبر من 600 غرام، فإنّ الحفرة ستكون أكبر من

8 ملم، لكن ليس أكبر ممّا يجب (30 ملم).

53) الإجابة "د".

54) نعم، ازدادت الطاقة المرنة للمطّاطة.

55) الإجابة "أ". كلّما قمنا بشدّ القوس أكثر، يجب بذل قوّة أكبر، ولذلك الطاقة المرنة التي تُخزن تكون أكبر.

56) أ.

ب.

المرحلة في العملية	التغيّرات في حالة العلبة		التغيّرات في طاقة العلبة
المرحلة في العملية	الارتفاع فوق الأرض	السرعة	طاقة الارتفاع	الطاقة الحركية	الطاقة المرنة
من الحالة 1 إلى الحالة 2	لا يتغيّر	تقلّ	لا تتغيّر	تقلّ	تزداد
من الحالة 2 إلى الحالة 3	لا يتغيّر	تزداد	لا تتغيّر	تقلّ	تقلّ

ج. الطاقة الحركية للعلبة تتحوّل إلى طاقة مرنة للمطّاطة، التي تتحوّل ثانيةً إلى طاقة حركية للعلبة. بسبب تكوّن حرارة وصوت في العملية تكون سرعة العلبة العائدة أصغر ممّا في البداية.

57)

57.1. الإجابة "أ". في النقطة A تكون طاقة الارتفاع أكبر.

57.2. الإجابة "د". اعتمادًا على قانون حفظ الطاقة، عندما يتحرّك البندول ببطء تكون طاقته أكبر لأنّ مجموع هذه الطاقات متساوٍ دائمًا (بافتراض أنّه لا يوجد فقدان آخر للطاقة في المنظومة مثل الطاقة الحرارية).

57.3. يجب أن يكون حجم العمود أكبر من حجم عمود طاقة الارتفاع (يجب أن يكون بطول 7 جول).

57.4. الرسم البياني II.

57.5. بعد زمن معيّن يمرّ البندول عن طريق النقطة A، وبما أنّ ارتفاعها مساوٍ فإنّ طاقة ارتفاعه هي نفسها. مقابل ذلك سرعته أصغر لأنّ البندول فقد طاقة على أثر الاحتكاك مع الهواء.

57.6 مخطّط الأعمدة يلائم أيضًا عرض تحوّلات الطاقة للبندول بالإضافة إلى المخطّط الدائري. أفضلية مخطّط الأعمدة هي أنّه يمكن بسهولة رؤية مقدار طاقتَي الارتفاع والسرعة في كلّ رسم بياني (الذي يصف لحظة معيّنة)، وذلك بخلاف المخطّط الدائري الذي يبيّن المقدار النسبي للطاقات ولا يبيّن مقاديرها بوضوح.

مهمّات تقييمية موسّعة

فيما يلي روابط لمهمّات وعي-تنور قرائي علمية للتقييم تلائم موضوع الطاقة: