طاقة الوضع الإضافية المختزنة في كل من النابضين الخلفيين بعد تحميل صندوق السيارة~؟
إجابة الطالب المختصرة من خلال موقع بوابة الإجابات هي
1.1 J
لحساب طاقة الوضع الإضافية المختزنة في كل من النابضين الخلفيين بعد تحميل صندوق السيارة، نحتاج إلى بعض المعلومات الأساسية. سأفترض أننا نتحدث عن نابضين متماثلين في نظام تعليق السيارة.
**المعلومات المطلوبة:**
1. **ثابت النابض (k):** هذا يمثل صلابة النابض، ويقاس بوحدات نيوتن لكل متر (N/m) أو رطل لكل بوصة (lb/in). كلما زادت قيمة k، كان النابض أكثر صلابة.
2. **مقدار الانضغاط الإضافي (Δx):** هذا هو مقدار انضغاط كل نابض نتيجة وزن الصندوق. ويقاس بوحدات المتر (m) أو البوصة (in).
**الخطوات:**
1. **حساب قوة الوزن:** وزن الصندوق هو القوة التي تؤثر للأسفل بسبب الجاذبية. يُحسب كـ:
`الوزن (W) = الكتلة (m) * تسارع الجاذبية (g)`
حيث `g ≈ 9.81 m/s²` أو `g ≈ 32.2 ft/s²`.
2. **توزيع الوزن على النابضين:** نفترض أن وزن الصندوق يتوزع بالتساوي على النابضين الخلفيين. إذن، القوة المؤثرة على كل نابض هي نصف وزن الصندوق:
`القوة على كل نابض (F) = W / 2`
3. **حساب الانضغاط الإضافي (Δx):** نستخدم قانون هوك:
`F = k * Δx`
لإيجاد `Δx`:
`Δx = F / k`
4. **حساب طاقة الوضع الإضافية (PE) لكل نابض:** تُحسب طاقة الوضع المرونية المختزنة في نابض مضغوط باستخدام الصيغة:
`PE = (1/2) * k * (Δx)²`
**مثال توضيحي:**
لنفترض أن:
* كتلة الصندوق (m) = 100 كجم
* ثابت النابض لكل نابض (k) = 20,000 نيوتن/متر
**الحساب:**
1. `W = 100 kg * 9.81 m/s² = 981 N`
2. `F = 981 N / 2 = 490.5 N`
3. `Δx = 490.5 N / 20,000 N/m = 0.024525 m` (أو حوالي 2.45 سم)
4. `PE = (1/2) * 20,000 N/m * (0.024525 m)² = 6.01 J`
**النتيجة:**
في هذا المثال، تكون طاقة الوضع الإضافية المختزنة في *كل* نابض من النابضين الخلفيين حوالي 6.01 جول.
**ملاحظات مهمة:**
* **التبسيط:** هذا الحساب يعتمد على عدة تبسيطات. في الواقع، قد لا يتوزع الوزن بالتساوي على النابضين، وقد يكون هناك عوامل أخرى تؤثر على الانضغاط (مثل زاوية النابض).
* **الوحدات:** تأكد من استخدام وحدات متوافقة في جميع الحسابات (SI أو الإنجليزية).
* **قانون هوك:** قانون هوك يسري فقط ضمن حدود معينة من الانضغاط. إذا تم ضغط النابض بشكل كبير جدًا، فقد لا يكون قانون هوك دقيقًا.
* **التخميد:** في نظام تعليق السيارة، هناك أيضًا مخمدات (ممتصات الصدمات) تبدد بعض الطاقة. هذا الحساب لا يأخذ في الاعتبار الطاقة المبددة بواسطة المخمدات.
**لتوفير إجابة أكثر دقة، يرجى تزويدي بالقيم الدقيقة لكتلة الصندوق وثابت النابض.**
اذا كان لديك إجابة افضل او هناك خطأ في الإجابة علي سؤال طاقة الوضع الإضافية المختزنة في كل من النابضين الخلفيين بعد تحميل صندوق السيارة~ اترك تعليق فورآ.
