עמוד:63

ل�تحوي طاقة الحركة وقانون حفظ الطاقة ما المشترك بين جميع الأحداث التالية : رياضي يتنافس في القفز إلى أعلى بواسطة الزانة ، لعب كرة قدم يركل الكرة ويطيرها إلى أعلى ، رياضية تقفز إلى البحر عن صخرة عالية وتغوص عميقا في الماء ، رياح تهب وتحرك قاربا شراعيا؟ في هذه الحالت وفي حالت كثيرة أخرى تظهر طاقة حركة ، ويمكن أن نصفها بواسطة تحولات طاقة – من طاقة حركة إلى أنواع أخرى من الطاقة أو بالعكس . في جميع هذه الحالت يتحقق قانون حفظ الطاقة ، أي أن في كل حالة مجموع طاقة الأجسام ( في النظام ) قبل التحول مساو لمجموع طاقة الأجسام بعد التحول . دمج قانون حفظ الطاقة مع معادلة حساب طاقة الحركة ، يمكننا من حساب سرعة الأجسام الموجودة في حالة حركة . لتوضيح ذلك نناقش المثال التالي : الرياضي الذي يشترك في مسابقة القفز بالزانة يحاول أن يقفز من فوق العارضة دون أن يسقطها . يبدأ الرياضي بالجري ، ثم يزيد من سرعته ، وفي اللحظة المناسبة يغرز قاعدة الزانة في الأرض ويدفع بجسمه إلى أعلى بواسطة الزانة ، ويتحرك في الجو حتى يصل إلى الرتفاع المناسب الذي يمكنه من ترك الزانة " ) لحظة القفز "( والمرور فوق العارضة دون أن يوقعها أرضا . بعد مرور الرياضي من فوق العارضة يسقط فوق فرشة تكون تحت العارضة . من لحظة القفز طاقة حركة الرياضي تتحول إلى طاقة ارتفاع له أو بالعكس ( طبعا مع إهمال الحتكاك مع الهواء . ( بناء على قانون حفظ الطاقة ، التغير في طاقة حركة الرياضي يساوي التغير في طاقة ارتفاعه . الدمج بين قانون حفظ الطاقة وبين معادلة طاقة الحركة يمكنكم من حساب سرعة الرياضي في نقاط مختلفة أثناء حركته . أسئلة يشترك رياضي في مسابقة في القفز العالي بالزانة وينجح في القفز من فوق العارضة الموضوعة على ارتفاع 5 أمتار فوق الأرضية ( مستوى مرجعي . ( كتلة جسم الرياضي هي 60 كغم . في لحظة القفز ( عندما يترك الرياضي الزانة ) كان ارتفاعه عن الأرضية 3 أمتار . تجاهلوا الحتكاك مع الهواء . . 1 احسبوا التغير في طاقة الرتفاع والتغير في طاقة حركة الرياضي عندما كان يرتفع من نقطة القفز إلى الرتفاع الأعلى فوق العارضة . . 2 ما هي طاقة حركة الرياضي في نقطة الارتفاع العليا؟ اشرحوا . . 3 ما هي طاقة حركة الرياضي في نقطة القفز؟ . 4 احسبوا سرعة الرياضي في لحظة القفز . . 5 ما هي الطاقة الإجمالية للرياضي في نقطة الارتفاع العليا؟ . 6 ما هي الطاقة الإجمالية وطاقة حركة الرياضي عندما يكون قريبا من سطح الأرض؟ . 7 بأي سرعة يسقط الرياضي على الأرض عند النتهاء من القفز؟ اشرحوا السبب . . 8 صفوا بواسطة رسوم بيانية دائرية ( كعكة ) كمية طاقة الرياضي في نقطة القفز إلى أعلى ، في نقطة الرتفاع العليا ، وهو يوشك أن يصطدم بالأرض . التغير في طاقة حركة الرياضي مساو للتغير في طاقة ارتفاعه

מטח : המרכז לטכנולוגיה חינוכית


לצפייה מיטבית ורציפה בכותר