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