6 1 طاقة الوضع الجذبية 11 متقدم

بسم الله الرحمن الرحيم السلام عليكم ورحمه الله وبركاته طلابنا الاعزاء طلاب الصف الحادي عشر متقدم نبدا معا شرح الوحده السادسه طاقه الوضع وحفظ الطاقه والدرس الاول طاقه الوضع في البدايه كما ترى ما المقصود بطاقه الوضع طاقه الوضع هي الطاقه المختزنه في نظام مكون من اجسام يبذل بعضها قوه على بعض احد امثله طاقه الوضع التي سوف ندرسها هي طاقه الوضع الجذب كما ترى هذه المياه في الاعلى تمتلك طاقه وضع جاذبيه تتحول الى طاقه حركه عندما تهبط الى اسفل لرفع هذه الا المياه الى اعلى نحتاج الى شغل هذا الشغل المبذول يختزن على طاقه على شكل طاقه وضع جاذبيه وكما ذكرنا في دروس سابقه ان الشغل المبذول بسبب قوه الجاذبيه هو ام جي اتش فبالتالي طاقه الوضع هتكون هي ام جي اتش فاذا طاقه الوضع الجاذبيه اللي هي اليو جي تعتمد على ماذا تعتمد على كتله الجسم بزياده كتله الجسم تزداد طاقه الوضع الجاذبيه شده مجال الجاذبيه طاقه الوضع الجاذبيه على الارض اكبر من طاقه الوضع الجاذبيه لنفس الجسم على نفس الارتفاع على سطح القمر ايضا ارتفاع الجسم ولكن انتبه الى عن مناط الاسناد ماذا نعني بمناطق الاسناد او السؤال بطريقه اخرى هل طاقه الوضع الجاذبيه موجبه ام سالبه طاقه الوضع الجاذبيه على حسب مناط الاسناد يمكن ان تكون تكون موجبه او سالبه تعالوا معا هنا ندرس هذا المثال لدينا موجود معنا كتاب كتاب كتلته انتبه للوحدات الكتله هنا 50 كو جرام 50 جرام فنح الى كيلو جرام بالقسمه على 1000 هنا الكتله ولدينا هذا الكتاب موضوع على طاوله ارتفاعها 1 متر نفترض لدينا هنا هذه الطاوله هذه الطوله وهنا الكتاب الذي له كتله ام هذا بيرتفع عن الارض 1 متر والسقف يرتفع عن الارض بمقدار 4 متر لدينا هنا سقف الاعلى يرتفع 4 متر احسب طاقه الوضع الجاذبيه المختزنه في الكتاب بالنسبه الى انتبه هنا طاقه الوضع نسبيه بالنسبه الى الارض بالنسبه الى الارض كم بعد الكتاب عن الارض بعد الكتاب عن الارض بوا متر فعوضا في القانون يو جي بتساوي ام جي اتش الكتله لدينا بالكيلوغرام الجاذبيه على سطح الارض 9.81 وضربنا في ارتفاعها عن اذا اردنا ان نحسب طاقه الوضع الجاذبيه بالنسبه الى سطح الطوله لاحظ الكتاب على سطح الطاوله هل في بينهم اي ارتفاع لا فعوضا بماذا عوضنا بصفر فبالتالي بالنسبه للطاوله صفر اما بالنسبه للسقف لاحظ هنا الكتاب ينخفض عن السقف 3 متر اذا نعو طالما اسفل مناط الاسناد عوضنا بسالب ثلا فطا الوضع هتكون سالبه اذا نستنتج من ذلك ماذا ان طاقه الوضع قد تكون موجبه وقد تكون سالبه وقد تكون صفر اذا طلب التغير في طاقه الوضع هل تعتقد ان التغير في طاقه الوضع يعتمد على مناط الاسناد لا يعتمد على مناط الاسناد يعني ايا كان مناط الاسناد الذي اخترت له التغير في طاقه الوضع لا يعتمد عليه فهنا التغير في طاقه وضع الكتاب عندما ينتقل من الارض الى الطاوله هنا نعوض ام جي ما يهمنا هنا هو الدلتا اش اي ات ت ناقص ا هنا انتقل من الارض الى الطول اذا اخترنا مثلا هنا اخترت الارض انا مناطقنا ففي البدايه ا1 كان بصفر وش 2 اصبح بواحد اما اذا اخترت الطاوله مناطقنا عندما كان على الارض ال1 هتكون كام ال1 هي اسفل من الطاوله فهتكون بسالب واحد اما الاتش 2 صعد الى مناط الاسناد فيكون في نفس مستوى المناط الاسناد صفر فيكون ايضا صفر ناقص ناقص واح هيكون بواحد اللي هي نفس النتيجه التي سوف نحصل عليها اذا نستنتج من هذا المثال ان طاقه الوضع قد تكون موجبه وقد تكون سالبه وقد تكون صفر اي على حسب مناط الاسناان اما بالنسبه الى التغير في طاقه الوضع لا يعتمد على مناط الاسنات وهناك علاقه مهمه جدا ان الدبليو جي يساوي سالب دلتا يو جي كيف سوف نثبتها بعد قليل ان شاء الله هنا لدينا جسم يؤثر فيه الاسفل قوه الجاذبيه والاعلى قوه نريد رفع بها القوه العموديه مثلا على الارض وهنا طاقه وضع الجاذبيه اذا افترضنا ان مناط الاسناد هو الارض صفر اذا رفعنا هذا الجسم الى اعلى مسافه ارتفاع ا2 فان الشغل المبذول س فيساوي ام جي اتش على ا ولكن يتحرك عكس الجاذبيه فشغل الجاذبيه هيكون بالسا هذا الشغل تحول الى طاقه وضع جذبي دبليو جي هنا ذكرنا هذه العلاقه الدبليو جي بتساوي سالب دلتا يو جي هنا الدبليو جي تحولت طبعا اليو جي كانت بصفر اليو فاي انيشيال فهنا هيكون سالب افتح قوس يو فاينال ناقص يو ساوي دبليو جي الدبليو جي هنا عباره عن ماذا سالب ام جي اتش على ا فسال طبعا هنا هيروح مع السالب هنا فبالتالي واليو انيشيال بدات من الصفر فبالتالي اليو فاينال اليو جي في هذا الموضع ام جي ات على ا بنفس الطريقه لرفع هذا الجسم من ارتفاع ا على ا الى اش سوف ابذل ايضا نفس الشغل ولكن اليو جي الان هل بدانا من يو جي صفر لا بدانا من يو جي ام جي اتش على اين نضيف لها كمان ام جي اتش على اين اصبحت ام جي اتش اذا سقط هذا الجسم فان الدبليو جي الان الجسم يتحرك باتجاه الجاذبيه فالدبلوماسية هبطت المياه لاسفل الدلتا يو تقل طاقه الوضع الجاذبيه تقل لان الارتفاع يقل اما الدبليو جي يكون سالب سالب دلتا يو فيكون موجب ف دلتا يو معنى دلتا يو سالب اي تقل طاقه الوضع فال السالب في سالب هيكون موجب فيكون شغل الجاذبيه موجب وهذا صحيح لان الجسم يتحرك باتجاه الجاذبيه اما اذا ارتفعنا الى اعلى فان الدلتا يو تزداد التغير في طاقه الوضع يكون بالموجب ف دبليو جي سساوي سالب دلتا يو سالب في موجب يكون بسالب فشغل الجاذبيه بيكون بالسالب هنا لدينا مثال مساله محلوله في المساله يبلغ متوسط كميه المياه الوارده من نهر نياجرا الى قمه الشلالات هنا هذه الكميه تمثل حجم في الثانيه اي ان الزمن بيساوي واحد ثانيه حيث تسقط المياه من ارتفاع هنا الارتفاع اللي هو الاتش اذا امكن تحويل كل طاقه الوضع الى طاقه كهربائيه اي ان هذه الطاقه الناتجه كلها جايه من طاقه الوضع فطا الوضع هنا هي عباره عن ماذا ام جي اش نريد حساب الام الا هنا عطانا كتله حجم ف الكتله تساوي الكثافه ضرب الحجم وكثافه الماء الرو للماء من الثوابت 1 ليست حفظ فبالتالي هنا اذا اردنا حساب القدره فالقدر هي الطاقه على الزمن الطاقه هي الطاقه الكهربائيه هي نفسها التغير في طاقه الوضع دلتا يو جي فهتكون 1000 في 5000 520 اللي هي عباره عن ماذا عباره عن الرو في الفي حتى يعطينا الام والجي تسارع الجاذبيه الارضيه والاتش اللي هو الارتفاع 49 والزمن واحد ثانيه تكون الطاقه الكهربائيه التي تنتج 2 ف 65 10 اس ت وات الوات اللي هو في كل ثانيه هذه هي الطاقه الناتجه لدينا مساله 31 ما طاقه الوضع الجاذبيه هنا تعويض مباشر في القانون طاقه الوضع الجاذبيه لدينا الكتله ولدينا الارتفاع فاذا طاقه الوضع الجاذبيه سوف تكون تعويض مباشر ام جي ا نحن على سطح الارض واختار بالنسبه للارض فالارتباط ضرب ام جي اتش نحصل على طاقه الوضع الجاذبيه سؤال 32 اذا كانت طاقه الوضع الجاذبيه لحجر كتلته لدينا كتله الحجر ولدينا اليو جي والقيمه صفر هنا هي الارض فما ارتفاع الحجر نفس القانون ولكن المطلوب هنا هو ماذا هو الاتش نعوض باليو جي 500 الام 40 الجي 9.81 ضرب الاتش ف نحصل على الاتش بقسمه الطرفين على 40 ضرب 9.81 نحصل على الاتش اذا رفع الحجر الى ضعف ارتفاعه الاصل اي هذا الحجر كان على ارتفاع معين اللي هو كان ارتفاع 1.27 متر اصبح على ارتفاع 2 اتش فهنا كان ي على ارتفاع اتش يمتلك يو جي طب على ارتفاع اين اتش زاد الارتفاع الى الضعف فان الطاقه الوضع الجاذبيه تزداد الى الضعف 2 يو جي بدل ما هي بقت 500 تصبح 1000 جول فزادت بمقدار كم 500 او زادت الى الضف مثال اخر سؤال 6.33 لدينا المثال حجر كتلته الكتله لدينا هنا ام معلق في سلسله طولها لدينا طول السلسله على سطح القمر حيث يبلغ تسارع الجاذبيه سدس الارض اي ان على سطح القمر هي جي على س 9.81 على 6 ما التغير في طاقه الوضع الجاذبيه يريد الدلتا يو جي لهذا الحجر عند تحركه بحيث تتغير زاويه السلسله من يتا انشال الى يتا ف طبعا تذكر ذكرنا سابقا ان لدينا عندما يكون هنا هذه السلسله مالت بزاويه معينه اي زاويه هذا القانون استنتجنا من قبل قلنا ان هذا الطول هو طول السلسله 2.45 متر وايضا هنا هو طول السلسله عندما تون ماها 45 متر وهنا هذه الزاويه ث بامكاننا تكوين مثلث هذا المثلث بهذا الشكل الان نريد حساب طول هذا الضلع اللي هو هذا الجزء هذا الجزء وليكن مثلا هنسميه اكس ولدينا الزاويه ولدينا الوتر فاذا من الدوال المثلثيه كوساين الثيتا بتساوي المجاور اللي هو اكس على طول الضلع اللي هو فاذا اكس هيساوي ال كوساين يتا هنا بالنسبه هنا نريد التغير في طاقه ال الجذب اذا اخترنا هنا الارض سطح القمر هو مناطق الاسناد اين الاتش هنا بالنسبه لنا هذه هي الاتش فاتش ما علاقتها بالاكس الاتش هي نفسها طول الخيط ناقص اكس اللي هي عباره عن ماذا ال ناقص الاكس التي استنتجنا اللي هي عباره عن ال كوساين يتا فيمكنك استخدامها كعلاقه مباشره اذا دائما هنتعامل ان الاتش ولكن الارتفاع عن مستوى المناط الاسفل اما اذا اراد بالنسبه الى اعلى نقطه هيكون هو ال كوساين يتا فقط فهنا هنعوض مره بالزاويه الاولى عوضنا عن طول السلسله يمكن ان تكتبها بهذا الشكل ال واحد ناقص كوساين يتا اخدنا الل عامل مشترك فطول السلس 2.45 ناقص 2.45 كوساين 3 عوضنا بالاتش 1 طلعنا تيتا 1 طلعنا h1 عوضنا باليتا 2 طلعنا اتش2 الان نريد الدلتا يو والدلتا يو هي ام جي اتش2 ناقص اتش1 الام الكتله لدينا 0773 عجله الجاذبيه هي على القمر السدس فقسم على 6 نطرح ا2 ناقص ا1 تكون طاقه الوضع الجاذبيه 0.87 جول مثال خير يشبه المثال السابق ولكن هنا طفل كتلته لدينا الكتله 20 كيلوغرام وطول الارجوحه هنا 1.50 متر خذ الصفر الان ما هو الصفر ما موضع مناطق الاسناد ليكون الطفل عندما تكون الحبال افقيه في المثال السابق اخترت اعلى نقطه او ادنى نقطه لن يفرق معك لماذا لانك بتحسب الدلتا يو اما في هذا المثال اختار هو حدد لك لانك تحسب طاقه الوضع الجاذبيه فهنا مناط الاسناد الذي اخترناه هنا هو هذا المناطق اعلى نقطه فما نريده هنا هل هو المسافه السفليه اش ام المسافه اللي احنا حسبناها منذ قليل اللي هي اكس او نسميها واي هي واي فبالتالي هنا نحن نريد هذه المسافه طبعا هنا طول الخيط ال فبالتالي هنا الواي البعد عن مناطق الاسناد على حسب اذا كان مائل بزاويه او اذا كان افقي او كان راسي لنقرا هنا في اول سؤال حدد طاقه الوضع الجاذبيه للطفل عندما يكون في ادنى نقطه في المسار الدائري ادنى نقطه في المسار الدائري هنا لاحظ هنا مناط الاسناد هنا ادنى نقطه في المسار الدائري فبالتالي البعد هيكون اسمه طول الخيط كله ال فنعوذ هل هو اعلى مناطق الاسناد ام اسفل مناط الاسناد اسفل مناط الاسناد لذا نضع الاشاره السالبه لان مناط الاسناد هنا هذا هو مناط الاسن فاذا سال 20 في 9.81 في 1.50 هذا هو طاقه الوضع الجاذبيه في ادنى نقطه حدد طاقه الوضع الجاذبيه عندما تصنع الحبال زاويه 45 مع المحوره اذا صنعت زاويه 45 لا نريد ارتفاعها عن ادنى نقطه نريد ارتفاعها عن اعلى نقطه اللي هي الواي اللي هي بتساوي ايه الواي الواي هتساوي ال كوساين ثيتا كما استنتجنا سابقا يبقى الواي هتساوي ال كوساين يتا ولكن اسفل مناط الاسناد فنضع الاشاره السالبه فعوضها سالب ام جي ال كوساين السالب لانه اسفل مناط الاان الكتله عجله الجاذبيه ال 1.50 كوساين 45 يطلع الناتج س28 جول بناء على هذه النتائج ما الموضع الذي له اعلى طاقه ور تعالوا هنا مناط الاسناد هنا صفر وهنا في الموضع عندما مال بزاويه 45 كانت سال 208 وفي ادنى نقطه كانت سال 200 49 جول هنا بالنسبه لمناطق الاسناد الذي اخترناه ما اكبر طاقه وضع هنا اكبر طاقه وضع هنا هو الصفر ولكن من بين البي والاي هنا البي اكبر طاقه وضع -28 جول كطاقه وضع باكبر من - 294 جول شكرا لكم والسلام عليكم ورحمه الله وبركاته