الطاقة المحتملة تصل إلى الحد الأقصى عند نقطة ما. ما هي الطاقة المحتملة. أنواع الطاقة المحتملة

الطاقة هي المفهوم الأكثر أهمية في الميكانيكا. ما هي الطاقة؟ هناك العديد من التعريفات، وهنا واحد منهم.

ما هي الطاقة؟

الطاقة هي قدرة الجسم على القيام بالعمل.

لنتأمل جسمًا كان يتحرك تحت تأثير بعض القوى وتغيرت سرعته من v 1 → إلى v 2 → . في هذه الحالة، بذلت القوى المؤثرة على الجسم قدرًا معينًا من الشغل أ.

الشغل الذي تبذله جميع القوى المؤثرة على الجسم يساوي الشغل الذي تبذله القوة المحصلة.

F r → = F 1 → + F 2 →

A = F 1 · s · cos α 1 + F 2 · s · cos α 2 = F Р cos α .

دعونا نقيم علاقة بين التغير في سرعة الجسم والشغل الذي تبذله القوى المؤثرة على الجسم. من أجل التبسيط، سنفترض أن هناك قوة واحدة F → تؤثر على الجسم، وموجهة على طول خط مستقيم. وتحت تأثير هذه القوة، يتحرك الجسم بتسارع منتظم وفي خط مستقيم. في هذه الحالة، المتجهات F → , v → , a → , s → تتطابق في الاتجاه ويمكن اعتبارها كميات جبرية.

الشغل المبذول بواسطة القوة F → يساوي A = F s. يتم التعبير عن حركة الجسم بالصيغة s = v 2 2 - v 1 2 2 a. من هنا:

أ = و ث = و ف 2 2 - خ 1 2 2 أ = م أ ضد 2 2 - ضد 1 2 2 أ

أ = م v 2 2 - م v 2 2 2 = م v 2 2 2 - م v 2 2 2 .

كما نرى فإن الشغل الذي تبذله القوة يتناسب طرديا مع التغير في مربع سرعة الجسم.

تعريف. الطاقة الحركية

الطاقة الحركية لجسم تساوي نصف حاصل ضرب كتلة الجسم ومربع سرعته.

الطاقة الحركية هي طاقة حركة الجسم. عند السرعة صفر يكون صفرًا.

موضوع عن الطاقة الحركية

دعونا نعود مرة أخرى إلى المثال الذي تناولناه ونصيغ نظرية حول الطاقة الحركية لجسم.

نظرية الطاقة الحركية

الشغل الذي تبذله القوة المؤثرة على الجسم يساوي التغير في الطاقة الحركية للجسم. وهذه العبارة صحيحة أيضًا عندما يتحرك الجسم تحت تأثير قوة متغيرة في مقدارها واتجاهها.

ا = ه ك 2 - ه ك 1 .

وبالتالي، فإن الطاقة الحركية لجسم كتلته m يتحرك بسرعة v → تساوي الشغل الذي يجب أن تبذله القوة لتسريع الجسم إلى هذه السرعة.

أ = م v 2 2 = ه ك .

لإيقاف الجسم، يجب القيام بالعمل

أ = - م ضد 2 2 =- ه ك

الطاقة الحركية هي الطاقة للحركة. إلى جانب الطاقة الحركية، هناك أيضًا طاقة محتملة، أي طاقة التفاعل بين الأجسام، والتي تعتمد على موقعها.

على سبيل المثال، جسم يرتفع عن سطح الأرض. كلما ارتفع أعلى، كلما زادت الطاقة الكامنة. عندما يسقط جسم تحت تأثير الجاذبية، تعمل هذه القوة. علاوة على ذلك، يتم تحديد عمل الجاذبية فقط من خلال الحركة العمودية للجسم ولا يعتمد على المسار.

مهم!

بشكل عام، لا يمكننا التحدث عن الطاقة الكامنة إلا في سياق تلك القوى التي لا يعتمد عملها على شكل مسار الجسم. تسمى هذه القوى محافظة (أو مبددة).

أمثلة على القوى المبددة: الجاذبية، القوة المرنة.

عندما يتحرك الجسم عموديًا إلى الأعلى، فإن الجاذبية تؤدي عملًا سلبيًا.

لنفكر في مثال عندما انتقلت الكرة من نقطة ارتفاعها h 1 إلى نقطة ارتفاعها h 2.

في هذه الحالة، أدت قوة الجاذبية شغلًا مساوٍ لـ

ا = - م ز (ح 2 - ح 1) = - (م ز ح 2 - م ز ح 1) .

هذا العمل يساوي التغير في m g h المأخوذ بالإشارة المعاكسة.

القيمة E P = m g h هي الطاقة الكامنة في مجال الجاذبية. عند مستوى الصفر (على الأرض)، تكون الطاقة الكامنة للجسم صفرًا.

تعريف. الطاقة الكامنة

الطاقة الكامنة هي جزء من إجمالي الطاقة الميكانيكية لنظام يقع في مجال القوى المبددة (المحافظة). تعتمد الطاقة المحتملة على موضع النقاط التي يتكون منها النظام.

يمكننا التحدث عن الطاقة الكامنة في مجال الجاذبية، والطاقة الكامنة لزنبرك مضغوط، وما إلى ذلك.

الشغل الذي تبذله الجاذبية يساوي التغير في الطاقة الكامنة التي تؤخذ مع الإشارة المعاكسة.

أ = - ( د ف 2 - د ف 1 ) .

ومن الواضح أن الطاقة الكامنة تعتمد على اختيار مستوى الصفر (أصل محور OY). دعونا نؤكد على أن المعنى المادي هو يتغير الطاقة الكامنة عندما تتحرك الأجسام بالنسبة لبعضها البعض. بالنسبة لأي اختيار للمستوى الصفر، فإن التغير في الطاقة الكامنة سيكون هو نفسه.

عند حساب حركة الأجسام في مجال الجاذبية للأرض، ولكن على مسافات كبيرة منه، من الضروري مراعاة قانون الجاذبية العالمية (اعتماد قوة الجاذبية على المسافة إلى مركز الأرض) . دعونا نقدم صيغة تعبر عن اعتماد الطاقة الكامنة للجسم.

E P = - G m M r .

حيث G هو ثابت الجاذبية، وM هي كتلة الأرض.

الطاقة الكامنة في الربيع

لنتخيل أننا في الحالة الأولى أخذنا زنبركًا وقمنا بتمديده بمقدار x. في الحالة الثانية، قمنا أولاً بإطالة الزنبرك بمقدار 2 x ثم قمنا بتقليله بمقدار x. في كلتا الحالتين، تم تمديد الزنبرك بمقدار x، ولكن تم ذلك بطرق مختلفة.

في هذه الحالة، كان الشغل الذي تبذله القوة المرنة عندما يتغير طول الزنبرك بمقدار x في كلتا الحالتين هو نفسه ويساوي

أ ص ص ص = - أ = - ك x 2 2 .

تسمى الكمية E y p = k x 2 2 بالطاقة الكامنة للزنبرك المضغوط. وهو يساوي الشغل الذي تبذله القوة المرنة أثناء الانتقال من حالة معينة للجسم إلى حالة خالية من التشوه.

إذا لاحظت وجود خطأ في النص، فيرجى تحديده والضغط على Ctrl+Enter

طاقة التفاعل بين الأجسام. لا يمكن للجسم نفسه أن يمتلك الطاقة الكامنة. تتحدد بالقوة المؤثرة على جسم من جسم آخر. وبما أن الأجسام المتفاعلة متساوية في الحقوق إذن الطاقة الكامنةالهيئات المتفاعلة فقط لديها.

أ = خ.س = ملغ (ح 1 - ح 2).

الآن فكر في حركة الجسم على طول مستوى مائل. عندما يتحرك جسم إلى أسفل مستوى مائل، تعمل الجاذبية

أ = mgscosα.

ومن الشكل يتضح ذلك سكوسα = ح، لذلك

أ = ملغح.

اتضح أن الشغل الذي تبذله الجاذبية لا يعتمد على مسار الجسم.

المساواة أ = ملغ (ح 1 - ح 2) يمكن كتابتها في النموذج أ = - (ملغح 2 - ملغ ح 1 ).

أي عمل الجاذبية عند تحريك جسم له كتلة ممن النقطة ح 1بالضبط ح 2على طول أي مسار يساوي التغير في بعض الكمية الفيزيائية mghمع الإشارة المعاكسة.

الكمية الفيزيائية التي تساوي ناتج كتلة الجسم في معامل تسارع السقوط الحر والارتفاع الذي يرتفع إليه الجسم فوق سطح الأرض تسمى الطاقة الكامنة للجسم.

يتم الإشارة إلى الطاقة المحتملة بواسطة ه ص. ه ص = mgh، لذلك:

أ = - (هر 2 - هر 1 ).

يمكن أن يمتلك الجسم طاقة كامنة إيجابية وسلبية. كتلة الجسم معلى عمق حمن سطح الأرض لديها طاقة محتملة سلبية: ه ص = - mgh.

دعونا نفكر في الطاقة الكامنة لجسم مشوه بشكل مرن.

نعلقها على الربيع مع صلابة ككتلة، وتمتد الربيع والافراج عن الكتلة. تحت تأثير القوة المرنة، سيقوم الزنبرك الممتد بتنشيط الكتلة وتحريكها لمسافة معينة. دعونا نحسب الشغل الذي تبذله القوة المرنة للزنبرك من قيمة ابتدائية معينة × 1حتى النهاية × 2.

تتغير القوة المرنة مع تشوه الزنبرك. للعثور على الشغل الذي تبذله القوة المرنة، يمكنك أخذ حاصل ضرب القيمة المتوسطة لمعامل القوة ومعامل الإزاحة:

أ = F u.sr(× 1 - × 2).

بما أن القوة المرنة تتناسب طرديًا مع تشوه الزنبرك، فإن متوسط ​​قيمة معامله يساوي

وبالتعويض بهذا التعبير في صيغة عمل القوة نحصل على:

تسمى الكمية الفيزيائية التي تساوي نصف حاصل ضرب صلابة الجسم في مربع تشوهه الطاقة الكامنةالجسم المشوه بشكل مرن:

ومن حيث يترتب على ذلك أ = - (ه ص2 - ه ص1).

مثل الضخامة mgh, الطاقة الكامنةالجسم المشوه بشكل مرن يعتمد على الإحداثيات، منذ ذلك الحين س 1 و س 2 هو امتداد الزنبرك وفي نفس الوقت إحداثيات نهاية الزنبرك. ولذلك يمكننا القول إن طاقة الوضع في جميع الأحوال تعتمد على الإحداثيات.

الطاقة الحركيةالنظام الميكانيكي هي طاقة الحركة الميكانيكية لهذا النظام.

قوة F، يؤثر على جسم ساكن ويتسبب في حركته، ويبذل شغلًا، وتزداد طاقة الجسم المتحرك بمقدار الشغل المبذول. هكذا العمل داقوة Fعلى المسار الذي مر به الجسم أثناء زيادة السرعة من 0 إلى v، فإنه يؤدي إلى زيادة الطاقة الحركية دي تيالهيئات، أي.

باستخدام قانون نيوتن الثاني F=md الخامس/ دي تي

وضرب طرفي المساواة في الإزاحة د ص، نحن نحصل

Fد ص=م(د الخامس/dt)dr=dA

وبالتالي جسم ذو كتلة تي،تتحرك بسرعة الخامس،لديه طاقة حركية

ت = رالخامس 2 /2. (12.1)

يتضح من الصيغة (12.1) أن الطاقة الحركية تعتمد فقط على كتلة الجسم وسرعته، أي أن الطاقة الحركية للنظام هي دالة لحالة حركته.

عند اشتقاق الصيغة (12.1)، كان من المفترض أن الحركة تم النظر فيها في إطار مرجعي بالقصور الذاتي، وإلا فإنه سيكون من المستحيل استخدام قوانين نيوتن. في الأنظمة المرجعية بالقصور الذاتي المختلفة التي تتحرك بالنسبة لبعضها البعض، لن تكون سرعة الجسم، وبالتالي طاقته الحركية، هي نفسها. وبالتالي، تعتمد الطاقة الحركية على اختيار الإطار المرجعي.

الطاقة الكامنة -الطاقة الميكانيكية لنظام الأجسام، يتم تحديدها من خلال ترتيبها المتبادل وطبيعة قوى التفاعل بينها.

دع تفاعل الأجسام يتم من خلال مجالات القوة (على سبيل المثال، مجال القوى المرنة، مجال قوى الجاذبية)، ويتميز بحقيقة أن الشغل الذي تقوم به القوى المؤثرة عند تحريك جسم من موضع إلى آخر يؤدي لا تعتمد على المسار الذي حدثت فيه هذه الحركة، وتعتمد فقط على موضعي البداية والنهاية. تسمى هذه الحقول محتمل،والقوى المؤثرة فيها محافظ.إذا كان الشغل الذي تبذله قوة يعتمد على مسار الجسم المتحرك من نقطة إلى أخرى فإن هذه القوة تسمى تبديد.مثال على ذلك هو قوة الاحتكاك.

الجسم الموجود في مجال قوى محتمل، لديه طاقة الوضع II. إن العمل الذي تقوم به القوى المحافظة أثناء التغيير الأولي (متناهي الصغر) في تكوين النظام يساوي الزيادة في الطاقة الكامنة المأخوذة بعلامة الطرح، حيث أن العمل يتم بسبب انخفاض الطاقة الكامنة:

العمل د أيتم التعبير عنها كمنتج نقطي للقوة Fللتحرك د صويمكن كتابة التعبير (12.2) كـ

Fد ص=-dP. (12.3)

لذلك، إذا كانت الدالة P( ص)، ومن الصيغة (12.3) يمكن إيجاد القوة Fبواسطة الوحدة والاتجاه.

يمكن تحديد الطاقة الكامنة على أساس (12.3) كما

حيث C هو ثابت التكامل، أي يتم تحديد الطاقة الكامنة حتى بعض الثوابت التعسفية. لكن هذا لا ينعكس في القوانين الفيزيائية، لأنها تشمل إما الفرق في الطاقات الكامنة في موقعين من الجسم، أو مشتقة P بالنسبة للإحداثيات. ولذلك تعتبر الطاقة الكامنة لجسم في موضع معين مساوية للصفر (يتم اختيار المستوى المرجعي الصفري)، ويتم قياس طاقة الجسم في المواضع الأخرى نسبة إلى المستوى الصفري. للقوى المحافظة

أو في شكل ناقلات

F=-gradP، (12.4) حيث

(ط، ي، ك- ناقلات الوحدة لمحاور الإحداثيات). يسمى المتجه المحدد بالتعبير (12.5). التدرج العددي P.

لذلك، إلى جانب التسمية grad P، يتم استخدام التسمية P أيضًا.  ("النبلة") تعني ناقل رمزي يسمى المشغل أو العاملهاميلتون أو عن طريق مشغل nabla:

يعتمد الشكل المحدد للوظيفة P على طبيعة مجال القوة. على سبيل المثال، الطاقة الكامنة لجسم ذو كتلة تي،مرفوع إلى ارتفاع حفوق سطح الأرض يساوي

ص = ملغ،(12.7)

أين هو الارتفاع حيتم قياسها من مستوى الصفر، حيث P 0 = 0. التعبير (12.7) يأتي مباشرة من حقيقة أن الطاقة الكامنة تساوي العمل الذي تبذله الجاذبية عندما يسقط الجسم من ارتفاع حإلى سطح الأرض.

وبما أن الأصل تم اختياره بشكل تعسفي، فإن الطاقة الكامنة يمكن أن يكون لها قيمة سلبية (الطاقة الحركية دائما إيجابية. !}إذا اعتبرنا الطاقة الكامنة لجسم ملقى على سطح الأرض صفرًا، فإن الطاقة الكامنة لجسم يقع في أسفل العمود (العمق h")، P = - mgh".

دعونا نجد الطاقة الكامنة لجسم مشوه بشكل مرن (الربيع). القوة المرنة تتناسب طرديا مع التشوه:

F X يتحكم = -ككس،

أين F س يتحكم - إسقاط القوة المرنة على المحور العاشر؛ك- معامل المرونة(لربيع - الاستعلاء)،وعلامة الطرح تشير إلى ذلك F س يتحكم موجهة في الاتجاه المعاكس للتشوه X.

ووفقا لقانون نيوتن الثالث، فإن القوة المشوهة تساوي في المقدار القوة المرنة وموجهة بشكل معاكس لها، أي.

F س =-ف س يتحكم =kxالعمل الابتدائي دا،يؤديها القوة Fx عند تشوه متناهي الصغر dx، يساوي

دا = ف س دي إكس = ككسدكس،

وظيفة كاملة

يذهب لزيادة الطاقة الكامنة في الربيع. وبالتالي، فإن الطاقة الكامنة لجسم مشوه بشكل مرن

ص =kx 2 /2.

الطاقة الكامنة للنظام، مثل الطاقة الحركية، هي وظيفة لحالة النظام. يعتمد ذلك فقط على تكوين النظام وموقعه بالنسبة للهيئات الخارجية.

إجمالي الطاقة الميكانيكية للنظام- طاقة الحركة الميكانيكية والتفاعل:

أي يساوي مجموع الطاقات الحركية والموضعة.

وحدة الطاقة في النظام الدولي للوحدات (SI) هي الجول، ووحدة GHS هي الإرج.

حول المعنى المادي لمفهوم الطاقة الكامنة

F → (r →) = − ∇ E p (r →) , (\displaystyle (\vec (F))((\vec (r)))=-\nabla E_(p)((\vec (r) ))،)

أو، في الحالة البسيطة ذات البعد الواحد،

F (x) = − د E p (x) / d x , (\displaystyle F(x)=-(\rm (d))E_(p)(x)/(\rm (d))x,)

لذا فإن الاختيار تعسفي ه ص 0 (\displaystyle E_(p0))ليس له أي تأثير.

أنواع الطاقة المحتملة

في مجال الجاذبية الأرضية

الطاقة الكامنة في الجسم ه ع (\displaystyle \E_(p))يتم التعبير عن مجال الجاذبية الأرضية بالقرب من السطح تقريبًا بالصيغة:

E p = m g h , (\displaystyle \E_(p)=mgh,)

أين م (\displaystyle\m)- كتلة الجسم، ز (\displaystyle\g)- تسارع الجاذبية ، ح (\displaystyle\h)- ارتفاع مركز كتلة الجسم فوق مستوى الصفر الذي تم اختياره بشكل تعسفي.

في مجال كهرباء

الطاقة الكامنة لنقطة مادية تحمل شحنة كهربائية ف ف (\displaystyle \q_(p))، في مجال كهرباء مع الإمكانات φ (ص →) (\displaystyle \varphi ((\vec (r))))يكون:

ه ص = ف ف φ (ص →) . (\displaystyle \E_(p)=q_(p)\varphi ((\vec (r))).)

على سبيل المثال، إذا تم إنشاء حقل بواسطة شحنة نقطية في الفراغ، فسيكون هناك E p = q p q / 4 π ε 0 r (\displaystyle \E_(p)=q_(p)q/4\pi \varepsilon _(0)r)(مسجل في النظام

1. لقد تعرفت على مفهوم الطاقة في مقرر الفيزياء للصف السابع. دعونا نتذكره. لنفترض أن جسمًا ما، مثل العربة، ينزلق على مستوى مائل ويحرك كتلة تقع عند قاعدتها. يقولون أن العربة تعمل. في الواقع، فإنه يؤثر على الكتلة بقوة مرنة معينة وتتحرك الكتلة.

مثال آخر. يقوم سائق السيارة التي تتحرك بسرعة معينة بالضغط على الفرامل، وبعد مرور بعض الوقت تتوقف السيارة. في هذه الحالة، تعمل السيارة أيضًا ضد قوة الاحتكاك.

ويقولون ان إذا كان الجسم قادرًا على بذل شغل، فهو يمتلك طاقة.

يشار إلى الطاقة بالحرف ه. وحدة SI للطاقة هي جول (1 ج).

2. هناك نوعان من الطاقة الميكانيكية - المحتملة والحركية.

الطاقة الكامنة هي طاقة التفاعل بين الأجسام أو أجزاء الجسم، اعتمادًا على موقعها النسبي.

جميع الهيئات المتفاعلة لديها طاقة محتملة. لذلك، فإن أي جسم يتفاعل مع الأرض، وبالتالي فإن الجسم والأرض لديهما طاقة محتملة. تتفاعل الجسيمات التي تشكل الأجسام أيضًا مع بعضها البعض، ولها أيضًا طاقة محتملة.

وبما أن الطاقة الكامنة هي طاقة التفاعل، فهي لا تشير إلى جسم واحد، بل إلى نظام من الأجسام المتفاعلة. وفي حالة الحديث عن الطاقة الكامنة لجسم مرتفع فوق الأرض، فإن النظام يتكون من الأرض والجسم المرتفع فوقها.

3. دعونا نكتشف ما هي الطاقة الكامنة لجسم مرتفع فوق الأرض. وللقيام بذلك سنجد العلاقة بين عمل الجاذبية والتغير في الطاقة الكامنة للجسم.

دع الجسم لديه كتلة ميسقط من ارتفاع ح 1 إلى الارتفاع ح 2 (الشكل 72). في هذه الحالة، إزاحة الجسم تساوي ح = ح 1 – ح 2. الشغل الذي تبذله الجاذبية في هذه المنطقة سيكون مساوياً لـ:

أ = Fحبل ح = mgh = ملغ(ح 1 – ح 2) أو
أ = mgh 1 – mgh 2 .

ضخامة mgh 1 = ه n1 يميز الوضع الأولي للجسم ويمثل طاقته الكامنة في الوضع الأولي، mgh 2 = ه n2 هي الطاقة الكامنة للجسم في موضعه النهائي. يمكن إعادة كتابة الصيغة على النحو التالي:

أ = هص1 – هن2 = –( هص2 – هص1).

عندما يتغير موضع الجسم تتغير طاقته الكامنة. هكذا،

الشغل الذي تبذله الجاذبية يساوي التغير في الطاقة الكامنة للجسم، مأخوذة بالإشارة المعاكسة.

تعني علامة السالب أنه عندما يسقط جسم ما، فإن الجاذبية تقوم بعمل إيجابي، وتنخفض طاقة الجسم الكامنة. إذا تحرك جسم إلى أعلى، فإن قوة الجاذبية تؤدي عملاً سلبيًا، وتزداد طاقة الجسم الكامنة.

4. عند تحديد الطاقة المحتملة للجسم، من الضروري الإشارة إلى المستوى النسبي الذي يتم قياسه، يسمى مستوى الصفر.

ومن ثم، فإن الطاقة الكامنة للكرة التي تحلق فوق شبكة الكرة الطائرة لها قيمة واحدة بالنسبة للشبكة، ولكن لها قيمة أخرى بالنسبة لأرضية صالة الألعاب الرياضية. ومن المهم ألا يعتمد الاختلاف في الطاقات الكامنة للجسم عند نقطتين على مستوى الصفر المحدد. وهذا يعني أن العمل المنجز بسبب الطاقة الكامنة في الجسم لا يعتمد على اختيار مستوى الصفر.

عند تحديد الطاقة الكامنة، غالبًا ما يؤخذ سطح الأرض على أنه مستوى الصفر. إذا سقط جسم من ارتفاع معين إلى سطح الأرض، فإن الشغل الذي تبذله الجاذبية يساوي طاقة الوضع: أ = mgh.

لذلك، إن الطاقة الكامنة لجسم مرفوع إلى ارتفاع معين فوق مستوى الصفر تساوي الشغل الذي تبذله الجاذبية عندما يسقط الجسم من هذا الارتفاع إلى مستوى الصفر.

5. أي جسم مشوه لديه طاقة محتملة. عندما ينضغط جسم أو يتمدد فإنه يتشوه وتتغير قوى التفاعل بين جزيئاته وتنشأ قوة مرنة.

دع الطرف الأيمن من الزنبرك (انظر الشكل 68) يتحرك من النقطة ذات الإحداثيات D ل 1 إلى النقطة ذات الإحداثيات D ل 2. تذكر أن الشغل الذي تبذله القوة المرنة يساوي:

أ =– .

القيمة = ه n1 يميز الحالة الأولى للجسم المشوه ويمثل طاقته الكامنة في الحالة الأولى، القيمة = ه n2 يميز الحالة الثانية للجسم المشوه ويمثل طاقته الكامنة في الحالة الثانية. يمكنك كتابة:

أ = –(هص2 – هص1)، أي.

الشغل الذي تبذله القوة المرنة يساوي التغير في الطاقة الكامنة للزنبرك، مأخوذة بالإشارة المعاكسة.

تشير علامة الطرح إلى أنه نتيجة للعمل الإيجابي الذي تبذله القوة المرنة، تنخفض طاقة الجسم الكامنة. عندما ينضغط جسم أو يتمدد تحت تأثير قوة خارجية، تزداد طاقته الكامنة، وتقوم القوة المرنة بعمل سلبي.

أسئلة الاختبار الذاتي

1. متى يمكننا القول أن الجسم لديه طاقة؟ ما هي وحدة الطاقة؟

2. ما يسمى الطاقة المحتملة؟

3. كيف تحسب الطاقة الكامنة لجسم مرتفع فوق الأرض؟

4. هل تعتمد الطاقة الكامنة لجسم مرتفع فوق الأرض على مستوى الصفر؟

5. كيف تحسب الطاقة الكامنة لجسم مشوه بشكل مرن؟

المهمة 19

1. ما مقدار الشغل الذي يجب بذله لنقل كيس دقيق وزنه 2 كجم من رف يقع على ارتفاع 0.5 م بالنسبة للأرضية إلى طاولة تقع على ارتفاع 0.75 م بالنسبة للأرضية؟ ما طاقة الوضع لكيس الدقيق الموجود على الرف بالنسبة إلى الأرض، وطاقة الوضع عندما يكون على الطاولة؟

2. ما الشغل الذي يجب القيام به لتحويل نابض صلابته 4 كيلو نيوتن/م إلى الحالة 1 ، تمتد بمقدار 2 سم؟ ما العمل الإضافي الذي يجب القيام به لوضع الزنبرك في الحالة؟ 2 ، وتمتد 1 سم أخرى؟ ما هو التغير في الطاقة الكامنة للزنبرك عند انتقاله إلى الحالة؟ 1 ومن الدولة 1 في حالة 2 ؟ ما هي الطاقة الكامنة في الربيع في الدولة 1 وقادرة 2 ?

3. يوضح الشكل 73 رسمًا بيانيًا لاعتماد قوة الجاذبية المؤثرة على الكرة على ارتفاع الكرة. باستخدام التمثيل البياني، احسب طاقة الوضع للكرة على ارتفاع 1.5 m.

4. يوضح الشكل 74 رسمًا بيانيًا لاستطالة الزنبرك مقابل القوة المؤثرة عليه. ما طاقة الوضع للزنبرك عندما يمتد 4 سم؟

الشغل والطاقة الحركية