الشغل والطاقة والقدرة والتصادمات.
مُقدَّم| English | المعنى |
|---|---|
| coefficient of restitution/ˌkəʊɪˈfɪʃənt ɒv rɪstɪˈtjuːʃn/ | معامل الاستعادة |
ماذا يخبرنا ارتداد أبطأ؟
- يرتد كرة ببطء بعد الاصطدام بجدار. الزخم والطاقة الحركية يجيبان عن أجزاء مختلفة من قصة التصادم.
- تدرس هذه الدرس معامل الاسترجاع: نسبة سرعة الانفصال النسبية إلى سرعة الاقتراب النسبية على طول خط الاصطدام.
اختر البنية الرياضية
- الشغل هو القوة مضروبة في الإزاحة في اتجاهها. الطاقة الحركية هي mv²/2 وطاقة الوضع الجاذبية هي mgh. يحفظ الزخم في التصادم المعزول؛ ويعطي معامل الاسترجاق علاقة السرعة النسبية، وليس حفظ الطاقة الحركية.
- حدد المدخلات المسموحة والوحدات قبل الحساب. يجب أن يعبر المعادلة عن العلاقة، وليس فقط تسجيل إدخال الآلة الحاسبة.
في التصادم غير المرن، أي كمية تظل محفوظة؟
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
يأتِ حفظ الزخم من كون قوى التصادم داخلية. عادة ما تُفقد الطاقة الحركية في التشوه والصوت والحرارة إلا إذا كان التصادم مرناً تماماً (e=1).
اعمل على حالة تم فحصها
- تحقق من النتيجة مقابل الكميات الأولية. عوض في العلاقة الأصلية، أو قارن بين الرسم البياني والإجابة العددية عند الاستلزام.
جسيم كتلته 2 kg يتحرك بسرعة 6 m/s لديه طاقة حركية 2×6²/2=36 J. إذا أوقفه قوة معاكسة ثابتة مقدارها 3 N، فإن الشغل=3s=36، مما يعطي s=12 m. ارتداد جدار بسرعة اقتراب 5 ومعامل e=0.6 له سرعة ارتداد 3 m/s في الاتجاه المعاكس.
الشغل والطاقة والقدرة والتصادمات.
الشغل هو القوة مضروبة في الإزاحة في اتجاهها.
قارن النموذج بالحالة المحلولة واشرح تغييراً واحداً.
أوجد الطاقة الحركية لـ m=2 kg, v=6 m/s.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
الطاقة الحركية=mv²/2=2×36/2=36 J.
اختبر طريقة مختصرة مغرية
- احفظ الزخم فقط عندما يكون الدفع الخارجي مهملاً. تُفقد الطاقة الحركية عادةً في التصادم غير المرن. القدرة معدل لنقل الطاقة، وليست كمية منها.
- عندما تفشل طريقة مختصرة، حدد الافتراض الذي تخالفه. احتفظ بالقيمة الدقيقة حتى التحويل النهائي المطلوب.
كل تصادم يحفظ الطاقة الحركية. هذا الادعاء خاطئ. اشرح التعريف أو الافتراض الذي ينتهكه.
قوة مقاومة مقدارها 3 N تبذل شغلاً قدره 36 J. أوجد مسافة التوقف.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
القوة المقاومة تبذل شغلاً قدره 3 J لكل متر: المسافة = 36 / 3 = 12 m.
كل تصادم يحافظ على الطاقة الحركية.
Difficulty 1/5 · 100 coins + a small bonus on first completion today
تحفظ الزخم فقط عندما يكون الدفع الخارجي مهملاً. تُفقد الطاقة الحركية عادةً في التصادم اللامرن. القدرة هي معدل نقل الطاقة، وليست كمية طاقة.
تفسير موقف جديد
- حدد إشارات الاتجاه قبل كتابة معادلات التصادم. لمسألة الحركة المتصلة، اختر النظام الكلي للطاقة عند إلغاء الشد الداخلي؛ واحسب شغل الاحتكاص صراحةً.
- الحل الكامل يعطي النتيجة الرياضية ويشرح معناها. تحقق من إمكانية حدوثه في السياق المعلن.
أوجد سرعة الارتداد من جدار عندما تكون سرعة الاقتراب 5 m/s ومعامل الاستعادة e=0.6.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
بالنسبة لجدار ثابت، سرعة الارتداد = e × سرعة الاقتراب = 0.6 × 5 = 3 m/s.
طابق كل كمية طاقة مع تعبيرها الرياضي.
Difficulty 2/5 · 140 coins + a small bonus on first completion today
الشغل ينقل الطاقة بين المخازن؛ وتعتمد الطاقة الحركية على v²، بينما الزخم - وهو كميات متجهة - يخضع لقانون حفظ خاص به في التصادمات.
استخدم هذا في مسارك الدراسي
- edexcel IAL رياضيات متقدمة؛ الوحدة الرسمية M2. يتم تحديد التثري عبر الوحدات الأخرى في مراجعة النطاق؛ ولا يُعد شرطاً إضافياً للحصول على نقاط إضافية.
- قدم الطريقة قبل الإجابة النهائية، واستخدم قواعد الآلة الحاسبة والصيغ الورقية. راجع إجابة خاطئة عن طريق تحديد الخطوة الأولى غير الصالحة.
نسبة سرعة الانفصال النسبية إلى سرعة الاقتراب النسبية على طول خط الاصطدام. اختر العلاقة، ووضح الطريقة، تحقق من افتراضاتها، وفسر النتيجة.