يوضح الشكل المجاور جسماً A كتلته (m=100g) مرتبطاً بنابض مرن ثابت صلابته (K=10N.m) مثبت في أعلى المستوى المائل الأملس

  • فيزياء

يوضح الشكل المجاور جسماً A كتلته (m=100g) مرتبطاً بنابض مرن ثابت صلابته (K=10N.m) مثبت في أعلى المستوى المائل الأملس بافتراض (g=10m/s2).

والمطلوب حساب:

  1. استطالة النابض.
  2. الطاقة الكامنة المرونية المختزنة في النابض.
  3. مقدار التغير في الطاقة الكامنة الثقالية للجسم.
  4. وازن بين الطاقة الكامنة الثقالية والطاقة الكامنة المرونية بعد الاستطالة ماذا تستنتج.

الأجوبة

القوى الخارجية المؤثرة:

 :Wثقل الجسم.

 :Rرد فعل المستوي على الجسم.

Fs: قوة توتر النابض. 

∑F = 0

بسبب توازن الجسم:

W + Fs + R = 0

بالإسقاط على محور x’x:

-w.sinθ + 0 + Fs = 0

Fs = m.g.sinθ

K.X = m.g.sinθ

X = (m.g.sinθ)/k = (0.1*10*0.5)/10 = 0.05 m

Ep = ½ K.X2 = ½ *10*(5*10-2)2

Ep = 5*25*10-4 = 125*10-4 J

∆Ep.WW = m.g.h

∆Ep = m.g.x.sinθ = 0.1*10*5*10-2*0.5

∆Ep = 25*10-3 J

Ep = ½ K.X2                   (1)

Ep’ = m.g.h

h = X.sinθ

Ep’ = m.g.X.sinθ

لكن (K.X=m.g.sinθ) نعوض:

Ep’ = K.X.(X) = K.X2               (2)

Ep’/Ep = 2

Ep’ = 2.Ep

الطاقة الكامنة الثقالية = ضعفي الطاقة الكامنة المرونية

هل كان المحتوى مفيد؟

تبحث عن مدرس اونلاين؟

محتاج مساعدة باختيار المدرس الافضل؟ تواصل مع فريقنا الان لمساعدتك بتأمين افضل مدرس
ماهو التخصص الذي تبحث عنه؟
اكتب هنا...