تهتز كرة إلى أعلى وإلى أسفل عند طرف نابض مثبت رأسيا. صف تغيرات الطاقة التي تحدث خلال دورة كاملة. وهل تغيرت الطاقة الميكانيكية الكلية ؟؟
الإجابة الصحيحة من خلال موقع بوابة الإجابات هي:
تكون طاقة الوضع المرونية عند أسفل الحركة عند قيمتها العظمى، وطاقة الوضع الجاذبية عند قيمتها الصغرى، والطاقة الحركية صفرا. أما عند وضع الاتزان فتكون الطاقة الحركية (KE) عند قيمتها العظمى، وطاقة الوضع المرونية صفرا. أما عند أعلى نقطة في مسار الحركة - لحظة الارتداد إلى أسفل - فتكون الطاقة الحركية (KE) صفرا، وتكون كل من الوضع الجاذبية وطاقة الوضع المرونية عند قيمتها العظمى، وتكون الطاقة الميكانيكية الكلية محفوظة.
عندما تهتز كرة إلى أعلى وإلى أسفل متصلة بنابض رأسي، تحدث تحولات مستمرة بين ثلاثة أنواع من الطاقة: الطاقة الحركية ($KE$)، وطاقة الوضع المرونية للنابض ($PE_{elastic}$)، وطاقة الوضع الناشئة عن الجاذبية الأرضية ($PE_{gravitational}$).
لفهم كيف تتغير هذه الطاقات خلال دورة كاملة، سنقسم الحركة إلى ثلاث نقاط رئيسية:
1. عند أسفل نقطة في الحركة (أقصى امتداد للنابض للأسافل):
- طاقة الوضع المرونية: تكون عند قيمتها العظمى، لأن النابض يكون مشدوداً لأقصى حد.
- طاقة الوضع الجاذبية: تكون عند قيمتها الصغرى، لأن الكرة تكون في أدنى ارتفاع لها عن سطح الأرض.
- الطاقة الحركية: تساوي صفراً، لأن الكرة تتوقف لحظياً قبل أن تبدأ بالصعود إلى أعلى.
2. عند وضع الاتزان (النقطة الوسطى التي تستقر عندها الكرة):
- الطاقة الحركية: تكون عند قيمتها العظمى، لأن سرعة الكرة تكون في أعلى مستوياتها أثناء مرورها بهذه النقطة.
- طاقة الوضع المرونية: تساوي صفراً، لأن النابض لا يكون مشدوداً ولا مضغوطاً (في طوله الأصلي).
- طاقة الوضع الجاذبية: تأخذ قيمة متوسطة تعتمد على ارتفاع نقطة الاتزان عن الأرض.
3. عند أعلى نقطة في مسار الحركة (لحظة الارتداد إلى أسفل):
- الطاقة الحركية: تساوي صفراً، لأن الكرة تصل إلى أعلى ارتفاع وتتوقف لحظياً قبل أن تنزل إلى أسفل.
- طاقة الوضع الجاذبية: تكون عند قيمتها العظمى، لأن الكرة تكون في أقصى ارتفاع لها عن الأرض.
- طاقة الوضع المرونية: تكون أيضاً عند قيمتها العظمى، لأن النابض يكون مضغوطاً لأقصى حد.
هل تتغير الطاقة الميكانيكية الكلية؟
- بافتراض عدم وجود احتكاك أو مقاومة هواء: تظل الطاقة الميكانيكية الكلية محفوظة وثابتة طوال دورة الحركة. ما يحدث هو تحول مستمر للطاقة من شكل إلى آخر (من حركية إلى وضع والعكس)، لكن مجموع هذه الطاقات يبقى ثابتاً لا يتغير.
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال تهتز كرة إلى أعلى وإلى أسفل عند طرف نابض مثبت رأسيا. صف تغيرات الطاقة التي تحدث خلال دورة كاملة. وهل تغيرت الطاقة الميكانيكية الكلية ؟ اترك تعليق فورآ.
