الحصيلة الطاقوية



الحصيلة الطاقوية للسنة الثانية ثانوي

العمل والطاقة الحركية للسنة الثانية ثانوي

الحصيلة الطاقوية

لتمثيل الحصيلة الطاقوية بين الموضعين   و نتبع الخطوات التالية :

1- تحديد الجملة .

2- تحديد الوسط الخارجي : أي الأجسام التي لاتنتمي إلى الجملة المختارة و تؤثر بقوى خارجية على هذه الجملة .

3- تمثيل القوى الخارجية المطبقة من طرف الوسط الخارجي على الجملة .

4- تحديد إشارة عمل كل قوة خارجية :
القوة التي عملها معدوم لا يمثل عملها في الحصيلة .
القوة التي عملها موجب يمثل عملها يسار الفقاعة .
القوة التي عملها سالب يمثل عملها يمين الفقاعة .

ملاحظة :
العمل المحرك يمثل الطاقة المستقبلة .
و القيمة المطلقة للعمل المقاوم يمثل الطاقة المقدمة .

5- تحديد شكل الطاقة المخزنة في الجملة  في الموضع الإبتدائي  والموضع النهائي   .
* إذا كانت للجسم سرعة في موضع ما   ولتكن   فإن الجملة (الجسم) أو(الجسم +الأرض) أو
 (الجسم +الأرض+النابض) تملك طاقة حركية   في ذلك الموضع .
* إذا كان الجسم يرتفع عن مستوى مرجعي لحساب الطاقة الكامنة الثقالية في موضع ما   بمقدار   فالجملة (الجسم + الأرض) أو (الجسم + الأرض+ النابض) تملك طاقة كامنة ثقالية   في ذلك الموضع .
* إذ كان النابض متمدد أو متقلص بمقدار  عند الموضع   ، فالجملة (الجسم + النابض) أو
 الجملة (الجسم + الأرض+ النابض) تملك طاقة كامنة مرونية 
6- تحديد شكل الطاقة أو أشكال الطاقة المتغيرة بين الموضعين   و  .
فالطاقة التي تتناقص أو تتزايد بين الموضعين   و   ، تمثل بعمود .
أما الطاقة التي تثبت قيمتها   ، لاتمثل بعمود .

7- تمثيل الحصيلة الطاقوية بين الموضعين    و  .

8- كتابة معادلة إنحفاظ الطاقة بين الموضعين     و  .


الطاقة الإبتدائية + الطاقة المستقبلة - الطاقة المقدمة = الطاقة النهائية

أمثلة :

مثال1:
نسحب عربة كتلتها   من الموضع  بواسطة حبل بسرعة ثابتة ، تحت تأثير قوة توتر الحبل  التي تصنع زاوية   مع الآفق على طريق خشن لتصل إلى الموضع   .

1- الجملة : العربة .






2- الوسط الخارجي : الأرضية ، الأرض و الحبل .

3- تمثيل القوى الخارجية .
* الأرضية تؤثربالقوة  والتي نحللها إلى قوتين
     العمودية على الإنتقال و قوة الإحتكاك  
   المعاكسة لجهة الحركة لأن الطريق خشن .
* الأرض تؤثر بقوة الثقل   .
* الحبل يؤثر بقوة   .

4- تحديد إشارة عمل كل قوة خارجية .
بما أن القوة   عمودية على الإنتقال فإن   .
بما أن القوة   عمودية على الإنتقال فإن   .            
بما أن القوة   موجهة بجهة الحركة فإن   .
بما أن القوة   موجهة بعكس جهة الحركة فإن   .

5- تحديد شكل الطاقة في الموضع الإبتدائي  والموضع النهائي   .

شكل الطاقة    عند 
عند 
ملاحظات
الطاقة الحركية        

السرعة ثابتة
الطاقة الكامنة الثقالية  /        /        الأرض ليست جزءا من الجملة
الطاقة الكامنة المرونية         /        /        النابض ليس جزءا من الجملة

6- تحديد شكل الطاقة أو أشكال الطاقة المتغيرة بين الموضعين   و  .
بما أن سرعة العربة ثابتة فإن الطاقة الحركية للجملة ثابتة فلا نمثل عمود الطاقة الحركية داخل الفقاعة .

7- تمثيل الحصيلة الطاقوية بين الموضعين    و  .






8- كتابة معادلة إنحفاظ الطاقة بين الموضعين     و  .
الطاقة الإبتدائية : 
الطاقة المستقبلة :       
الطاقة المقدمة : 
الطاقة النهائية : 

بما أن السرعة ثابتة فإن

منه



مثال 2 :

السقوط الحر لكرة كتلتها   من الموضع   بدون سرعة إبتدائية   ، وبلوغها الأرض بسرعة   .

1- الجملة : الكرة .









2- الوسط الخارجي : الهواء ، الأرض .

3- تمثيل القوى الخارجية .
* بإهمال مقاومة الهواء ، لانمثل مقاومة الهواء .
* الأرض تؤثر بقوة الثقل   .


4- تحديد إشارة عمل كل قوة خارجية .
بما أن القوة   موجهة بجهة الحركة  فإن   .            




5- تحديد شكل الطاقة في الموضع الإبتدائي  والموضع النهائي   .

شكل الطاقة    عند 
عند 
ملاحظات
الطاقة الحركية        

الإنطلاق من السكون
الطاقة الكامنة الثقالية  /        /        الأرض ليست جزءا من الجملة
الطاقة الكامنة المرونية         /        /        النابض ليس جزءا من الجملة

6- تحديد شكل الطاقة أو أشكال الطاقة المتغيرة بين الموضعين   و  .
بما أن محصلة القوى يجهة الحركة فإن سرعة الكرة تزداد ومنه الطاقة الحركية للجملة تزداد ، نمثل عمود الطاقة الحركية داخل الفقاعة .

7- تمثيل الحصيلة الطاقوية بين الموضعين    و  .




8- كتابة معادلة إنحفاظ الطاقة بين الموضعين     و  .
الطاقة الإبتدائية : 
الطاقة المستقبلة :       
الطاقة المقدمة : لاشيء
الطاقة النهائية : 








مثال 3 :
رفع صندوق كتلته   نحو الأعلى بواسطة حبل من الموضع  الذي يرتفع عن مستوى مرجعي ب  إلى الموضع   و الذي يرتفع عن مستوى مرجعي ب   ، بحركة منتظمة وبإهمال مقاومة الهواء .

1- الجملة : الصندوق + الأرض





2- الوسط الخارجي : الهواء ، الحبل .

3- تمثيل القوى الخارجية .
* بإهمال مقاومة الهواء ، لانمثل مقاومة الهواء .
* الحبل يؤثر بقوة   .

ملاحظة :
قوة الثقل تؤثر بها الأرض وهي جزء من الجملة
 على الكرة وهي جزء من الجملة فهي قوة داخلية .

4- تحديد إشارة عمل كل قوة خارجية .
بما أن القوة   موجهة بجهة الحركة  فإن   .             





5- تحديد شكل الطاقة في الموضع الإبتدائي  والموضع النهائي   .

شكل الطاقة    عند 
عند 
ملاحظات
الطاقة الحركية        

الحركة منتطمة
الطاقة الكامنة الثقالية 

الأرض جزءا من الجملة
الطاقة الكامنة المرونية         /        /        النابض ليس جزءا من الجملة

6- تحديد شكل الطاقة أو أشكال الطاقة المتغيرة بين الموضعين   و  .
بما أن الحركة منتظمة فسرعة الصندوق ثابتة منه الطاقة الحركية للجملة ثابتة فلا نمثل عمود الطاقة الحركية داخل الفقاعة .


بما أن إرتفاع الصندوق عن المستوى المرجعي   يزداد ، فالطاقة الكامنة الثقالية للجملة تزداد ، نمثل عمود الطاقة الكامنة الثقالية داخل الفقاعة .

7- تمثيل الحصيلة الطاقوية بين الموضعين    و  .


8- كتابة معادلة إنحفاظ الطاقة بين الموضعين     و  .
الطاقة الإبتدائية : 
الطاقة المستقبلة :       
الطاقة المقدمة : لاشيء
الطاقة النهائية : 


بما أن السرعة ثابتة فإن

منه

حيث


مثال 4 :
إنزلاق عربة تلقائيا على مستوي مائل خشن من الموضع   بدون سرعة إبتدائية ، لتصل إلى الموضع   بسرعة   .
1- الجملة : العربة + الأرض



2- الوسط الخارجي : الهواء و الأرضية .

3- تمثيل القوى الخارجية .
* بإهمال مقاومة الهواء ، لانمثل مقاومة الهواء .
* الأرضية تؤثربالقوة  والتي نحللها إلى قوتين
     العمودية على الإنتقال  و قوة الإحتكاك  
المعاكسة لجهة الحركة لأن الطريق خشن .

ملاحظة :
قوة الثقل تؤثر بها الأرض وهي جزء من الجملة
 على الكرة وهي جزء من الجملة فهي قوة داخلية .


4- تحديد إشارة عمل كل قوة خارجية .
بما أن القوة   عمودية على الإنتقال فإن   .
بما أن القوة   موجهة بعكس جهة الحركة فإن   .


5- تحديد شكل الطاقة في الموضع الإبتدائي  والموضع النهائي   .

شكل الطاقة    عند 
عند 
ملاحظات
الطاقة الحركية        

الحركة تلقائية
الطاقة الكامنة الثقالية 

الأرض جزءا من الجملة
الطاقة الكامنة المرونية         /        /        النابض ليس جزءا من الجملة

6- تحديد شكل الطاقة أو أشكال الطاقة المتغيرة بين الموضعين   و  .
بما أن الإنزلاق تلقائي فسرعة العربة الإبتدائية معدومة ثم تزداد فالطاقة الحركية للجملة تزداد نمثل عمود الطاقة الحركية داخل الفقاعة .
بما أن إرتفاع الصندوق عن المستوى المرجعي   ينقص ، فالطاقة الكامنة الثقالية للجملة تنقص ، نمثل عمودالطاقة الكامنة الثقالية داخل الفقاعة .

7- تمثيل الحصيلة الطاقوية بين الموضعين    و  .



8- كتابة معادلة إنحفاظ الطاقة بين الموضعين     و  .
الطاقة الإبتدائية : 
الطاقة المستقبلة : لاشيء
الطاقة المقدمة :  
الطاقة النهائية : 


لدينا
  و 
منه

       
مثال 5 :
يصطدم جسم كتلته   بسرعة   بنهاية نابض مرن حلقاته غير متلاصقة في وضع أفقي عند   ، فيتقلص النابض بمقدار  ويتوقف الجسم عن الحركة عند   بإهمال الإحتكاكات.

1- الجملة : العربة + النايض





2- الوسط الخارجي : الهواء و الأرضية .

3- تمثيل القوى الخارجية .
* بإهمال مقاومة الهواء ، لانمثل مقاومة الهواء .
* الأرضية تؤثربالقوة   العمودية على الإنتقال
لأن الإحتكاكات مهملة .

ملاحظة :
قوة توتر النابض   يؤثر بها النابض وهو جزء من الجملة
 على الجسم وهو الآخر جزء من الجملة فهي قوة داخلية .

4- تحديد إشارة عمل كل قوة خارجية .
بما أن القوة   عمودية على الإنتقال فإن   .
بما أن القوة   عمودية على الإنتقال فإن   .


5- تحديد شكل الطاقة في الموضع الإبتدائي  والموضع النهائي   .

شكل الطاقة    عند 
عند 
ملاحظات
الطاقة الحركية        

الجسم يتوقف
الطاقة الكامنة الثقالية  /        /        الأرض ليست جزءا من الجملة
الطاقة الكامنة المرونية        

النابض جزءا من الجملة


6- تحديد شكل الطاقة أو أشكال الطاقة المتغيرة بين الموضعين   و  .
بما أن للجسم سرعة أثناء التصادم ثم توقف فسرعته تناقصت فالطاقة الحركية للجملة تتناقص نمثل عمود الطاقة الحركية داخل الفقاعة .
النابض كان طوله    خلال الحركة يتناقص طوله إلى أن يأخذ طولا معينا   نقول أنه  تقلص بمقدار  ، فالطاقة الكامنة المرونية للجملة تتزايد ، نمثل عمود الطاقة الكامنة المرونية داخل الفقاعة .

7- تمثيل الحصيلة الطاقوية بين الموضعين    و  .


8- كتابة معادلة إنحفاظ الطاقة بين الموضعين     و  .
الطاقة الإبتدائية : 
الطاقة المستقبلة : لاشيء
الطاقة المقدمة : لاشيء
الطاقة النهائية : 

لدينا
  و 
منه

مثال 6 :
 ينزل جسم كتلته   تلقائيا وفق مستوي مائل أملس ، يميل عن الأفق بزاوية   لمسافة   ثم يصطدم  بنهاية نابض مرن حلقاته غير متلاصقة في الموضع   ، فيتقلص النابض بمقدار  وتتوقف الجملة عن الحركة عند  .
 
1- الجملة : الجسم + الأرض + النايض




2- الوسط الخارجي : الهواء و الأرضية .

3- تمثيل القوى الخارجية .
* بإهمال مقاومة الهواء ، لانمثل مقاومة الهواء .
* الأرضية تؤثربالقوة   العمودية على الإنتقال
   لأن الطريق أملس .

ملاحظة :
قوة توتر النابض   يؤثر بها النابض وهو جزء من الجملة
 على الجسم وهو الآخر جزء من الجملة فهي قوة داخلية .

4- تحديد إشارة عمل كل قوة خارجية .
بما أن القوة   عمودية على الإنتقال فإن   .



5- تحديد شكل الطاقة في الموضع الإبتدائي  والموضع النهائي   .

شكل الطاقة    عند 
عند 
ملاحظات
الطاقة الحركية        

الجسم يتوقف
الطاقة الكامنة الثقالية 

الأرض جزءا من الجملة
الطاقة الكامنة المرونية        

النابض جزءا من الجملة

6- تحديد شكل الطاقة أو أشكال الطاقة المتغيرة بين الموضعين   و  .
بما أن سرعة الجسم في الموضع الإبتدائي والموضع النهائي منعدمة  فالطاقة الحركية للجملة ثبتت ، لا نمثل عمود الطاقة الحركية داخل الفقاعة .
النابض كان طوله    خلال الحركة يتناقص طوله إلى أن يأخذ طولا معينا   نقول أنه  تقلص بمقدار  ، فالطاقة الكامنة المرونية للجملة تتزايد ، نمثل عمود الطاقة الكامنة المرونية داخل الفقاعة .
إرتفاع الجسم عن المستوى المرجعي   يتناقص خلال الحركة ، الطاقة الكامنة الثقالية تتناقص ،  نمثل عمود الطاقة الكامنة الثقالية داخل الفقاعة .

7- تمثيل الحصيلة الطاقوية بين الموضعين    و  .

8- كتابة معادلة إنحفاظ الطاقة بين الموضعين     و  .
الطاقة الإبتدائية : 
الطاقة المستقبلة : لاشيء
الطاقة المقدمة : لاشيء
الطاقة النهائية : 

لدينا
  و 
منه    

ملاحظة :

1- الجملة : الجسم + الأرض + النايض




2- الوسط الخارجي : الهواء و الأرضية .

3- تمثيل القوى الخارجية .
* بإهمال مقاومة الهواء ، لانمثل مقاومة الهواء .
* الأرضية تؤثربالقوة   العمودية على الإنتقال
   لأن الطريق أملس .

ملاحظة :
قوة توتر النابض   يؤثر بها النابض وهو جزء من الجملة
 على الجسم وهو الآخر جزء من الجملة فهي قوة داخلية .

4- تحديد إشارة عمل كل قوة خارجية .
بما أن القوة   عمودية على الإنتقال فإن   .





5- تحديد شكل الطاقة في الموضع الإبتدائي  والموضع  الواقع بين  و .

شكل الطاقة    عند 
عند 
ملاحظات
الطاقة الحركية        

الجسم يتوقف
الطاقة الكامنة الثقالية 

الأرض جزءا من الجملة
الطاقة الكامنة المرونية        

النابض جزءا من الجملة



6- تحديد شكل الطاقة أو أشكال الطاقة المتغيرة بين الموضعين   و  .
بما أن سرعة الجسم في الموضع الإبتدائي منعدمة ولم يتوقف الجسم عند    فالطاقة الحركية للجملة تتزايدت ، نمثل عمود الطاقة الحركية داخل الفقاعة .
النابض كان طوله    خلال الحركة يتناقص طوله إلى أن يأخذ طولا معينا   نقول أنه  تقلص بمقدار  ، فالطاقة الكامنة المرونية للجملة تتزايد ، نمثل عمود الطاقة الكامنة المرونية داخل الفقاعة .
إرتفاع الجسم عن المستوى المرجعي   يتناقص خلال الحركة ، الطاقة الكامنة الثقالية تتناقص ،  نمثل عمود الطاقة الكامنة الثقالية داخل الفقاعة .


7- تمثيل الحصيلة الطاقوية بين الموضعين    و  .






8- كتابة معادلة إنحفاظ الطاقة بين الموضعين     و  .
الطاقة الإبتدائية : 
الطاقة المستقبلة : لاشيء
الطاقة المقدمة : لاشيء
الطاقة النهائية : 


لدينا
  و 
منه