Work-Energy Theorem and Potential Energy in Physics, Exercises of Mathematics

A detailed explanation and calculations related to the work-energy theorem and potential energy in physics, including various examples and formulas for different types of forces and movements. It covers topics such as work done by a constant force, work done by a variable force, work done by gravity, and work done by friction, among others.

Typology: Exercises

2012/2013

Uploaded on 05/26/2022

oumaima-zd
oumaima-zd 🇲🇦

2 documents

1 / 13

Toggle sidebar

This page cannot be seen from the preview

Don't miss anything!

bg1
و ﻞﻐﺷ ﻦﻳرﺎﻤﺗةﻮﻗ ةرﺪﻗ
ﻦﻳﺮﻤﺗ1:
ةا ﻞﻐﺷ ﺐﺴﺣأ
󱁸
ﺎﮫﺗﺪﺷF=10N لﺎﻘﺘﻧﻹا لﻼﺧAB=25cm ﻞﻛ ﻲﻓ ﻞﻐﺸﻟا ﺔﻌﯿﺒﻃ ﺞﺘﻨﺘﺳاو
ﺔﯿا تﺎﺤﻟا ﻦﻣ ﺔﻟﺎﺣ:
ﻦﻳﺮﻤﺗ2:
ﺐﻠﺻ ﻢﺴﺟ نزو ﻞﻐﺷ ﺐﺴﺣأ(S) ﻪﺘﻠﺘﻛm=10g ﺔﻄﻘﻧ ﻦﻣ هﻮﺼﻗ ﺰﻛﺮﻣ لﺎﻘﺘﻧإ لﻼﺧA ﺔﻄﻘﻧ ﻰﻟا B ﺔﯿﻟﺎﺘﻟا تﻻﺎﺤﻟا ﻦﻣ ﻞﻛ ﻲﻓ: ﻲﻄﻌﻧ : ﺔﻟﺎﻘﺜﻟا ةﺪﺷg=10N.kg-1
pf3
pf4
pf5
pf8
pf9
pfa
pfd

Partial preview of the text

Download Work-Energy Theorem and Potential Energy in Physics and more Exercises Mathematics in PDF only on Docsity!

واﺳﺘﻨﺘﺞ ﻃﺒﯿﻌﺔ اﻟﺸﻐﻞ ﻓﻲ ﻛﻞAB=25cmﺧﻼل اﻹﻧﺘﻘﺎلF=10Nﺷﺪﺗﮫﺎ

اﻟﻰ ﻧﻘﻄﺔA ﺧﻼل إﻧﺘﻘﺎل ﻣﺮﻛﺰ ﻗﺼﻮه ﻣﻦ ﻧﻘﻄﺔm=10gﻛﺘﻠﺘﻪ(S) أﺣﺴﺐ ﺷﻐﻞ وزن ﺟﺴﻢ ﺻﻠﺐ

:ﻓﻲ ﻛﻞ ﻣﻦ اﻟﺤﺎﻻت اﻟﺘﺎﻟﯿﺔ B

g=10N.kg ﺷﺪة اﻟﺜﻘﺎﻟﺔ: ﻧﻌﻄﻲ

  • 1

ﻓﺘﻜﻮن ﺣﺮﻛﺔ ﻣﺮﻛﺰ ﻗﺼﻮرھﺎ ﺣﺴﺐm=8,5kg ﻳﻘﻮم رﻳﺎﺿﻲ أﺛﻨﺎء ﺗﺪارﻳﺒﻪ ﺑﺮﻣﻲ ﻛﺮة ﺣﺪﻳﺪﻳﺔ ﻛﺘﻠﺘﮫﺎ

y :ﺗﻐﺎدر اﻟﻜﺮة ﻳﺪ اﻟﺮﻳﺎﺿﻲ أرﺗﻮﺑﮫﺎO اﻟﻨﻘﻄﺔ

O

. =1,90m

(y :ھﻲ أﻋﻠﻰ ﻧﻘﻄﺔ ﻓﻲ اﻟﻤﺴﺎر إﺣﺪاﺛﯿﺎﺗﮫﺎ S

S

=4,5m;x

S

. =6,72m)

x :ﻣﺪى اﻟﺤﺮﻛﺔ أﻓﺼﻮھﺎ D

D

. =16,20m

.DاﻟﻰOﺛﻢ ﻣﻦSاﻟﻰOﺧﻼل اﻹﻧﺘﻘﺎل ﻣﻦأﺣﺴﺐ ﺷﻐﻞ وزن اﻟﻜﺮة- 1

ﻟﻜﻲ ﻳﻜﻮن ﺷﻐﻞ وزن اﻟﻜﺮةMﺣﺪد اﻟﻤﻮاﺿﻊ.Gﻧﻘﻄﺔ ﺗﻨﺘﻤﻲ اﻟﻰ ﻣﺴﺎر ﺣﺮﻛﺔMﻧﺴﻤﻲ

.ﻣﺤﺮﻛﺎ ﺛﻢ ﻟﻜﻲ ﻳﻜﻮن ﻣﻘﺎوﻣﺎMاﻟﻰOﻣﻦ )

ﻪﺳﻤﻜm=10kgوﻛﺘﻠﺘﻪL=4m ﻧﻌﺘﺒﺮ ﺳﻠﻤﺎ ﻃﻮﻟﻪ

g=9,81N.kg ﻧﺄﺧﺬ

  • 1

ﻗﺎﺑﻠﺔ ﻟﻠﺪورانL=50,0cmوﻃﻮﻟﮫﺎm=200g ﻧﻌﺘﺒﺮ ﺳﺎﻗﺎ ﻣﺘﺠﺎﻧﺴﺔ ﻛﺘﻠﺘﮫﺎ

ﻮنﻧﺤﺮر اﻟﺴﺎق ﻣﻦ ﻣﻮﺿﻊ ﻳﻜ.Oxﺣﻮل اﻟﻤﺤﻮر اﻷﻓﻘﻲ ﺑﺪزن اﺣﺘﻜﺎك

زن اﻟﺴﺎق ﺑﯿﻦوأﺣﺴﺐ ﺷﻐﻞOzﻣﻊ اﻟﻤﺤﻮر اﻟﺮأﺳﻲ = 45 ° زاوﻳﺔ

.Ozواﻟﻮﺿﻌﯿﺔ اﻟﺘﻲ ﻳﺘﻄﺎﺑﻖ اﺗﺠﺎھﮫﺎ ﻣﻊ اﺗﺠﺎه اﻟﻤﺤﻮر ھﺬه اﻟﻮﺿﻌﯿﺔ

g=9.81N.kg ﻧﺄﺧﺬ

  • 1

،ﻣﻌﻠﻖ ﺑﺨﯿﻂ ﻛﺘﻠﺘﻪ ﻣﮫﻤﻠﺔ وﻏﯿﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﻟﻠﻤﺪm=50g ﺟﺴﻢ ﻧﻘﻄﻲ ﻛﺘﻠﺘﻪ

.L=40cm ﻃﻮﻟﻪ

v=0,5m.s :ﻗﺪرة اﻟﻤﺤﺮك ، ﻋﻠﻤﺎ أن ﺳﺮﻋﺔ اﻟﺤﻤﻮﻟﺔ ھﻲأﺳﺘﻨﺘﺞ

  • 1

1000 ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺗﺴﺎويD=10cmﻧﺪﻳﺮ ﻗﺮﺻﺎ ﻣﺘﺠﺎﻧﺴﺎ ﻗﻄﺮهP=1kW ﺑﻮاﺳﻄﺔ ﻣﺤﺮك ﻗﺪرﺗﻪ

.أﺳﺘﻨﺘﺞ اﻟﺴﺮﻋﺔ اﻟﺰاوﻳﺔ ﻟﻠﻘﺮص.Hzﻟﺪوران اﻟﻘﺮص ﺑﺎﻟﻮﺣﺪةNأﺣﺴﺐ اﻟﺘﺮدد - 1

.F=25Nﺷﺪﺗﮫﺎ

W( وأﺣﺴﺐ اﻟﺸﻐﻞ

نكتب :ABمطبقة على جسم صلب في إزاحة خالل اإلنتقال حسب تعريف شغل قوة ثابتة

W(𝐹⃗) = 𝐹⃗. 𝐴𝐵

W(𝐹⃗) = 𝐹. 𝐴𝐵. cos(𝐹⃗ , 𝐴𝐵

W(𝐹⃗) = 10 × 25.

× cos 60° = 1,25𝐽

W(𝐹⃗) = 10 × 25.

× cos 90° = 0

W(𝐹⃗) = 10 × 25.

× cos(180° − 45°) = −1,75𝐽

W(𝐹⃗) = 10 × 25.

× cos(90° − 30°) = 1,25𝐽

W(𝐹⃗) = 10 × 25.

× cos 0° = 2,5𝐽

W(𝐹⃗) = 10 × 25.

× cos 180° = −2,5𝐽

هو :BالىA تعبير شغل وزن جسم صلب في مجال الثقالة حيث ينتقل مركز قصوه من النقطة

W(𝑃

𝐴

𝐵

A→ 𝐵

:SالىOمنالكرةوزنشغل- 1

W(𝑃

𝑂

𝑆

O→ 𝑆

W(𝑃

) = 8 , 5 × 9 , 81 × ( 1 , 60 − 0 ) = 158 , 3 𝐽

O→ 𝑆

:DالىO شغل وزن الكرة من

W(𝑃

𝑂

𝐷

O→ 𝐷

:MالىOتعبير شغل وزن الكرة من- 2

W(𝑃

𝑜

𝑀

O→ 𝑀

𝑂→𝑀

𝑂

𝑀

𝑂

𝑀

.DوHتوجد بينMأيMنقطةأعلى من الOقطة يجب أن تكون الن

𝑂→𝑀

𝑂

𝑀

𝑂

𝑀

.HوOأي موضع النقطة توجد بينOأعلى من النقطةM يجب أن تكون النقطة

1

حيثG

1

الى الموضعz 2

أنسوبهG

2

.z

W(𝑃

1

2

W(𝑃

cos𝛼 =

𝐿

2

𝐿

2

cos 𝛼

W(𝑃

𝐿

2

cos 𝛼

W(𝑃

) = −10 × 9,8 ×

4

2

cos 30° = 169,7𝐽

1

الى الموضعG

2

يكتب : G

W(𝑃

1

2

cos 𝛼 = مع :

𝑧

1

𝐿

2

𝐿

2

= cos 𝛼 1

− و z

𝐿

2

2

z

W(𝑃

𝐿

2

cos 𝛼 − (−

𝐿

2

W(𝑃

𝐿

2

(cos 𝛼 + 1)

W(𝑃

× 9,8 ×

2

(cos 45° + 1)

W(𝑃

:BالىAتعبير شغل وزن الجسم أثناء اإلنتقال من- 2

𝐴→𝐵

𝐴

𝐵

𝐴

=OC-OH=L-L.cos𝛼

𝐴

𝐵

:BالىAشغل الوزن من -

W(𝑃

𝐴

𝐵

sin 𝛼 =

𝐴𝐵

ℎ = 𝐴𝐵 sin 𝛼 ومنه :

𝐴

𝐵

= −ℎ = −𝐴𝐵 sin 𝛼

𝐴→𝐵

) = −𝑚𝑔𝐴𝐵 sin 𝛼

𝐴→𝐵

) = −80 × 10 × 1500 × sin 20° = −4,1. 10

4

:BالىAشغل قوة اإلحتكاك من -

𝐴→𝐵

𝑊

𝐴→𝐵

𝑊

= 𝑓. 𝐴𝐵. cos 𝜋

𝐴→𝐵

𝑊

𝐴→𝐵

(𝑓

⃗ )

= − 30 × 1500 = − 4 , 5. 10

4

مركز قصور المتزلج ولوازمه مستقيمية منتظمةG حسب مبدأ القصور بما أن حركة

W(𝑅 بما أن :

𝑁

W(𝑅 ألن

𝑁

𝑁

W(𝑇

4

4

4

𝑁

𝑁

نحصل على :xx’ بإسقاط العالقة المتجهية على المحور

−𝑃 sin 𝛼 − 𝑓 + 𝑇 = 0

𝑇 = 𝑃 sin 𝛼 + 𝑓

𝑇 = 1000 sin 30° + 200 = 700 𝑁 ت.ع:

𝑚

⃗⃗⃗⃗

) + 𝑀

⃗⃗⃗⃗

) + 𝑀

⃗⃗⃗⃗⃗

) + 𝑀

𝑚

⃗⃗⃗⃗

T=T’ بما أن كتلة الحبل مهملة فإن :

′ ⃗⃗⃗⃗

𝑚

𝑚

𝐷

2

𝑊(𝐹⃗) = −𝜋 × 50 × 25 × 0,1 = −392,7𝐽