الرئيسيةالرئيسية  البوابةالبوابة  بحـثبحـث  تفعيل العضوية  التسجيلالتسجيل  دخولدخول  
إرسال موضوع جديد   إرسال مساهمة في موضوعشاطر | 
 

 شرح الباب الخامس في ماده الفزياء اولي ثانوي شرح رائع

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
البارون




26102010
مُساهمةشرح الباب الخامس في ماده الفزياء اولي ثانوي شرح رائع

اقتباس :

بسم الله الرحمن الرحيم

الفصل الخامس
قانون بقاء الطاقة

أولا الشغل (w) : هو حاصل الضرب القياسي لمتجهي القوة و الإزاحة .
أو عندما تؤثر قوة على جسم ما لتحركه مسافة ما على طول خط عمل القوة يقال أن القوة تبذل شغلا .
الشروط اللازم توافرها لبذل شغل :
1- وجود قوة مؤثرة .
2- حدوث إزاحة في نفس اتجاه عمل القوة .
العوامل التي يتوقف عليها الشغل ( حساب الشغل ) :
1- مقدار القوة W  F 2- مقدار الإزاحة W  d
من 1 ، 2 ينتج أن W = Fd
وحدات الشغل :
1- الجول J (Joule ) 2- نيوتن . متر N.m 3- كجم . م2/ث2 kg.m2/s2
تعريف الجول :
هو الشغل الذي تبذله قوة مقدارها 1 نيوتن لتحريك جسم مسافة قدرها واحد متر في اتجاه القوة .
س: علل : الشغل كمية قياسية ؟
جـ: لأن الشغل = القوة × الإزاحة = حاصل ضرب كمية متجهة × كمية متجهة = كمية قياسية
حساب الشغل عندما يكون اتجاه القوة يميل بزاوية  على اتجاه الإزاحة :
W = F cos  × d
W = Fd cos 


علل : إذا تحرك جسم في اتجاه عمودي على اتجاه القوة فإن هذه القوة لا تبذل شغلا ؟
جـ: لأن
W = F d cos 
 = 90  cos  = zero
 W = Fd cos   W = Fd × zero = zero
علل : إذا تحرك جسم في اتجاه القوة المؤثرة يكون الشغل الذي تبذله القوة أكبر ما يمكن ؟
جـ: عند التحرك في نفس الاتجاه يكون  = zero
...  = zero cos  = 1 ( cos أكبر قيمة لـ )
W = F × d × cos = F × d × 1
علل : القوة الجاذبة المركزية لا تبذل شغلا ؟
جـ: لأنها تكون عمودية على اتجاه الحركة و بذلك تكون  = 90
cos  = zero W = F × d × cos 
W = F × d × zero = zero
ملاحظة
إذا أثر شخص بقوة على جسم و لم يحركه يكون الشغل المبذول = صفر
... d = zero  W = F × d × cos  = zero
أمثلة على القوة التي تبذل شغلا لأنها تكون في نفس اتجاه الإزاحة (  = zero ) :
1- عندما يجر شخص حجر لمسافة معينة فإن القوة المحركة تبذل شغلا .
2- عندما يرفع شخص جسم لأعلى .
أمثلة على القوة التي لا تبذل شغلا لأنها تكون عمودية على اتجاه الحركة (  = 90 ) :
1- شخص يحمل دلو مملوء بالماء( أو حقيبة ) و يسير به مسافة أفقية حيث يكون اتجاه الحركة عموديا على اتجاه القوة على الدلو ( أو الحقيبة ) و التي تتزن بدورها مع قوة جذب الأرض له .
بخلاف ذلك :
أ- يحمل دلوا و يصعد السلم . ب- عند رفع ثقل باستخدام محرك و بكرة .
2- عندما يتحرك جسم في مسار دائري حيث أن القوة الجاذبة المركزية تكون عمودية دائما على اتجاه
الحركة ( المماس لمحيط الدائرة ) .
علل : لا تلزم طاقة لدوران القمر حول الأرض ؟ أو الأرض حول الشمس ؟
الطاقة في حياتنا اليومية
تعريف الطاقة :
هي القدرة على بذل شغل .
تقاس الطاقة بوحدة الجول و هي نفسها وحدة الشغل .
تطور الحاجة إلى الطاقة
1- في المجتمعات البدائية :
حاجة الإنسان للطاقة تتركز في الطعام الذي يحصل عليه من الحيوان و النبات .
2- في القرن التاسع عشر :
كانت الأخشاب تلعب دورا هاما كمصدر من مصادر الطاقة .
3- في بداية القرن العشرين :
تم الاعتماد على البترول كمصدر رئيس للطاقة .
ملحوظة
نظرا لتضاعف معدلات الاستهلاك فإن مخزون البترول معرض للنضوب خلال فترة محدودة قد تزيد قليلا
أو تقل قليلا عن 50 عاما ( لذلك أصيح من الضرورة البحث عن بديل ) .
خطوات البحث عن بديل للبترول :
1- البحث عن مصادر جديدة للفحم كبديل مؤقت .
2- استخدام المساقط المائية الطبيعية أو الصناعية ( السدود و الخزانات ) لتوليد الكهرباء.
3- الطاقة النووية في الحصول على الكهرباء ( خطورتها التسرب الإشعاعي مثل تشير نوبل )
4- حركة الرياح في تشغيل المراوح الهوائية لتشغيل المولدات الكهربية .
5- استخدام ظاهرة المد و الجزر لمياه البحر في توليد الكهرباء .
6- التوسع في الرقعة الزراعية للحصول على الطاقة الحيوية من الغذاء .
7- الاستفادة من الطاقة الشمسية و تحويلها إلى طاقة كهربية .
ملحوظة
كلا من ( المساقط المائية – حركة الرياح – المد و الجزر – الطاقة الشمسية )
طاقة نظيفة غير ملوثة للبيئة .
تمـــاريــن
1- احسب الشغل الذي يبذله عامل بناء يرفع كمية من الأسمنت كتلتها 50 kg من الطابق الأول إلى الطابق الرابع على ارتفاع10 m علما بن عجلة الجاذبية 10 N/kg .
2- شخص يهذب حديقة باستخدام آلة قص حشائش يؤثر على يد الآلة التي تميل على الأرض بزاوية 60o احسب الشغل المبذول في تهذيب شريط من الحديقة طوله 30 m بقوة 20 N .
3- لجذب طفل صغير في عربة تلزم قوة مقدارها 15 N على يد العربة التي تميل على الرأس بزاوية قدرها 30o احسب الشغل المبذول لتحريك العربة مسافة 50 m ؟
تحولات الطاقة
صور الطاقة :
1- طاقة ميكانيكية ( طاقة الوضع و طاقة الحركة ) . 2- طاقة حرارية .
3- طاقة كهربية . 4- طاقة نووية . 5- طاقة ضوئية .
قانون بقاء الطاقة :
الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم و لكن يمكن تحويلها من صورة إلى أخرى .
الطاقة الميكانيكية
الطاقة الميكانيكية :
هي مجموع طاقتي الوضع و الحركة .
أ- طاقة الوضع :
هي الطاقة التي يكتسبها الجسم بفضل موضع خاص وضع فيه بالنسبة لموضعه الأصلي .
إثبات قانون طاقة الوضع :
إذا رفعنا جسم كتلته (m) مسافة رأسية (d) إلى أعلى فوق سطح الأرض نحتاج إلى بذل شغل يتعين من العلاقة .
W = Fg d
... Fg = mg   W = mgd
 PE = m X g X d
أمثلة لطاقة الوضع :
1) ملف زنبركي ( عند استطالته و عند انكماشه ) .
2) قوس مشدود .
3) بندول مزاح عن وضع الاتزان .
4) ماء مرتفع عن سطح الأرض .
5) جسم مرفوع لأعلى .
طاقة الحركة لجسم :
هي مقدار الشغل المبذول لتحريك جسم .
س: استنتج رياضيا أن طاقة الحركة mv2 ½ KE = ؟
جـ: نفرض جسم كتلته (m) يتحرك من السكون ( Vo = zero ) تحت تأثير قوة (F) فتحرك مسافة (X) .
... Vt2 = Vo2 + 2ax
... Vo = zero   Vt2 = 2ax 2a بالقسمة على
 X =  F X بضرب الطرفين
 FX = ½  Vt2
... m =    FX = ½ mv2
الشغل الذي تبذله قوة لتحريك جسم
 KE = ½ mv2
 طاقة الحركة تتناسب طرديا مع كتلة الجسم و طرديا مع مربع المسافة .
س: وضح بالتجربة العملية تعين طاقة الحركة لجسم عمليا ؟
جـ: الخطوات :
1- ركاب يمكن تحريكه على وسادة هوائية إلى
الخلف مسافة معينة AB بواسطة خيط مرن .
2- يحرر الخيط المرن فيندفع عائدا إلى موضعه
الأصلي دافعا أمامه الركاب .
3- تقاس سرعة الركاب (V) بواسطة خلية كهروضوئية .
3- نكرر التجربة عدة مرات مع تغير كتلة
الركاب (m) و تعين السرعة (V) .
4- نرسم علاقة بين (V2) على المحور الرأسي
و (  ) على المحور الأفقي نجد أنها خط مستقيم.
 V2  
 V2 = مقدار ثابت × 
 mV2 = مقدار ثابت
وجد أن المقدار الثابت = ضعف طاقة الحركة
 KE = ½ mv2
قانون بقاء الطاقة الميكانيكية
قانون بقاء الطاقة الميكانيكية :
مجموع طاقة الوضع و الحركة لجسم يتحرك رأسيا ثابت عند كل نقطة في مساره .
عندما تقذف جسما كتلته (m) إلى أعلى في عكس
اتجاه الجاذبية فإن الشغل المبذول على الجسم
أثناء ارتفاعه يعمل على :
1- زيادة طاقة الوضع له .
2- نقص طاقة الحركة له .
الإثبات :
بفرض جسم كتلته (m) يقذف لأعلى
يمر بنقطة (A) سرعته عندها (V1) ( ابتدائية )
و يمر بنقطة (B) سرعته (V2) ( نهائية ) .
1- عند النقطة (A) :
طاقة الوضع = mgy1
طاقة الحركة =mv12 ½
2- عند النقطة (B) :
طاقة الوضع = mgy2
طاقة الحركة =mv22 ½
3- من معادلة الحركة الثالثة :
... V22 – V12 = 2gd ½ m بالضرب
½ mV22 – ½ mV12 = mgd = mg ( y2 – y1 )
½ mV22 – ½ mV12 = mgy2 – mgy1
- ( ½ mV22 - ½ mV12 ) = mgy2 – mgy1
الإشارة السالبة لأن النقص في طاقة الحركة = الزيادة في طاقة الوضع
 - ½ mV22 + ½ mV12 = mgy2 – mgy1
 ½ mV12 + mgy1 = ½ mV22 + mgy2
الطرف الأيسر مجموع طاقتي الوضع و الحركة عند النقطة (A)
و الطرف الأيمن مجموع الطاقتين عند النقطة (B) .
أمثلة لتحويل طاقة الوضع إلى طاقة الحركة و بالعكس :
1- عربة الملاهي :
تبلغ طاقة الوضع اكبر ما يمكن في عربة الملاهي ثم تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة .
2- الزانة :
يختزن اللاعب طاقة وضع في الزانة أثناء الوثب العالي في ألعاب القوى لتساعده في الوثبة .
3- الساقية :
تتحول طاقة الوضع للماء أعلى الساقية إلى طاقة الحركة .
4- الكتلة الحديدية :
تتحول طاقة الوضع في الكتلة الحديدية إلى طاقة حركة تدمر المبنى .
5- المطرقة :
تتحول طاقة الوضع في المطرقة إلى طاقة حركة .
6- البندول :
تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة و بالعكس و تسمى حركة اهتزازية .
تمـــاريــن
1- جسم كتلته 1 kg يسقط من السكون من ارتفاع 5 m ما هي السرعة التي يصل بها إلى الأرض
( g = 10 m/s2 ) .
2- جسم كتلته 1 kg قذف لأعلى بسرعة ابتدائية 10 m/s احسب أقصى ارتفاع يصل إليه .
3- جسم كتلته 10 kg ترك ليسقط من ارتفاع 20 m عن سطح الأرض فإذا كانت عجلة السقوط الحر 9.8 m/s2 فأوجد كلا من طاقة وضع الجسم و طاقة حركته .
أولا : عندما يبدأ في السقوط .
ثانيا : عندما يسقط مسافة 8 m .
ثالثا : قبل أن يصل إلى سطح الأرض مباشرة .
4- احسب الطاقة الكلية التي يكتسبها جسم كتلته 0.5 kg ليرتفع مسافة 10 m عن سطح الأرض و يكتسب في نفس الوقت سرعة 2 m/s علما بـأن ( g = 9.8 m/s2 ) .
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
مُشاطرة هذه المقالة على: Excite BookmarksDiggRedditDel.icio.usGoogleLiveSlashdotNetscapeTechnoratiStumbleUponNewsvineFurlYahooSmarking

شرح الباب الخامس في ماده الفزياء اولي ثانوي شرح رائع :: تعاليق

شكراااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااااا جزيلا
لك جزيل الشكر والاحترام
شرح قانون بقاء الطاقة فيزياء اول ثانوى + تدريبات علية
http://www.mediafire.com/?4qj7xd8hl66gcq0
 

شرح الباب الخامس في ماده الفزياء اولي ثانوي شرح رائع

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 

صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:تستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
مدرس اون لاين :: التعليم المصرى :: الصف الأول الثانوى :: الفيزياء اول ثانوى-
إرسال موضوع جديد   إرسال مساهمة في موضوع