محاكاة حفظ الطاقة — فيزياء 2
الثاني الثانوي الفصل الدراسي الأول الدرس 5-2 الكتاب ص 141–151 محاكاة قانون
جرّب بنفسك قوانين درس «حفظ الطاقة» من كتاب فيزياء 2: غيّر القيم في المحاكاة وشاهد النتيجة مباشرة، ثم نفّذ المهام الاستقصائية وتحقق من فهمك.
شغّل المحاكاة وغيّر القيم بنفسك
المحاكاة والمهام الاستقصائية والتقويم متاحة بحساب مجاني.
أنشئ حساب طالب مجاني لديك حساب؟ سجّل الدخول ✓ مجاني بالكامل · أنت معلم؟ حساب معلمأهداف الدرس
- تحل مسائل باستخدام قانون حفظ الطاقة.
- تحلّل التصادمات لإيجاد التغير في الطاقة الحركية.
القوانين والعلاقات
الطاقة الميكانيكية لنظامE = KE + PE
حفظ الطاقة الميكانيكية (نظام مغلق ومعزول)KEi + PEi = KEf + PEf
نظام معزول: الطاقة الكلية ثابتةEi = Ef
وجود قوة خارجية تبذل شغلًاEi + W = Ef
حفظ الزخم في التصادمpAi + pBi = pAf + pBf
التغير في الطاقة الحركية في التصادمΔKE = KEf − KEi
المفردات
قانون حفظ الطاقةالطاقة الميكانيكيةالتصادم فوق المرنالتصادم المرنالتصادم العديم المرونة
المفاهيم الرئيسة
- قانون حفظ الطاقة: في النظام المغلق المعزول لا تفنى الطاقة ولا تستحدث إلا بقدرة الله تعالى، وإنما تتحول من شكل إلى آخر ويبقى مجموعها ثابتًا.
- الطاقة الميكانيكية مجموع الطاقة الحركية وطاقة الوضع الجاذبية: E = KE + PE.
- إذا لم تكن هناك أشكال أخرى من الطاقة فإن الطاقة الميكانيكية محفوظة: KEi + PEi = KEf + PEf.
- لا يؤثر المسار الذي يسلكه الجسم في مقدار الطاقة الحركية النهائية عند غياب الاحتكاك.
- عند وجود الاحتكاك ومقاومة الهواء تتحول بعض الطاقة الميكانيكية إلى طاقة حرارية وصوتية، فلا تبقى الطاقة الميكانيكية ثابتة.
- الزخم محفوظ في التصادمات جميعها في النظام المعزول، أما الطاقة الحركية فقد تزداد (فوق المرن) أو تبقى ثابتة (المرن) أو تقل (العديم المرونة).
مثال محلول
مثال 2 (من الكتاب): حفظ الطاقة الميكانيكيةخلال إعصار سقط غصن شجرة كبيرة كتلته 22.0 kg ومتوسط ارتفاعه عن سطح الأرض 13.3 m على سقف كوخ يرتفع 6.0 m عن سطح الأرض. احسب (a) الطاقة الحركية للغصن عندما يصل إلى السقف، (b) سرعته قبل لحظة ارتطامه بالسقف مباشرة، بإهمال مقاومة الهواء.
- مستوى الإسناد
- السقف: h = 13.3 m − 6.0 m = 7.3 m
- a
- PEi = mgh = (22.0)(9.80)(7.3) = 1.6 × 10³ J، و KEi = 0، ولأن الطاقة محفوظة: KEf = PEi = 1.6 × 10³ J
- b
- vf = √(2KEf/m) = √(2(1.6 × 10³)/22.0) = 12 m/s
- تقويم الجواب
- تقاس السرعة بوحدة m/s، والطاقة الحركية ومقدار السرعة موجبان دائمًا.
داخل المحاكاة
- التهيئة والتنبؤ بعد التسجيل
- المحاكاة التفاعلية بعد التسجيل
- المهام الاستقصائية بعد التسجيل
- 3 أمثلة محلولة أخرى بعد التسجيل
- التقويم الختامي بعد التسجيل
- الملخص والواجب المنزلي بعد التسجيل
- وضع العرض للمعلم بعد التسجيل
