حل تمرين 9 الصفحة 47 في الفيزياء لسنة ثانية ثانوي
السؤال:
كتلة كرة صغيرة كتلتها 100 جرام، ترتفع إلى ارتفاع 10 أمتار تحت تأثير قوة وزنها. ما مقدار الطاقة الكامنة الثقالية المكتسبة من قبل الكرة؟
الحل:
الخطوة الأولى:
تحديد قيمة الارتفاع h:
<!----><!---->h = 10 م
<!---->
<!---->
الخطوة الثانية:
تحديد قيمة كتلة الكرة m:
<!----><!---->m = 100 جم = 0.1 كجم
<!----><!---->
الخطوة الثالثة:
حساب الطاقة الكامنة الثقالية U:
<!----><!---->U = mgh
<!----><!---->
<!----><!---->U = (0.1 كجم)(9.81 م/ث^2)(10 م)
<!----><!---->
<!----><!---->U = 98.1 جول
<!----><!---->
الجواب:
الطاقة الكامنة الثقالية المكتسبة من قبل الكرة هي 98.1 جول.
التوضيح:
الطاقة الكامنة الثقالية هي الطاقة المخزنة في جسم بسبب موقعه أو شكله. في هذه الحالة، تخزن الكرة الطاقة الكامنة الثقالية بسبب ارتفاعها. عندما تكون الكرة في ارتفاع أعلى، يكون لديها طاقة محتملة أكبر.
يتم حساب الطاقة الكامنة الثقالية باستخدام الصيغة التالية:
<!----><!---->U = mgh
<!----><!---->
حيث:
- U هي الطاقة الكامنة الثقالية (جول)
- m هي كتلة الجسم (كجم)
- g هي تسارع الجاذبية الأرضية (9.81 م/ث^2)
- h هو الارتفاع فوق مستوى مرجعي (م)
في هذه الحالة، تكون كتلة الكرة 0.1 كجم وارتفاعها 10 أمتار. باستخدام هذه القيم في الصيغة، نحصل على طاقة محتملة قدرها 98.1 جول.
المزيد من المعلومات:
- يمكن استخدام الطاقة الكامنة الثقالية لتوليد الطاقة. على سبيل المثال، يمكن استخدام الطاقة الكامنة الثقالية للماء المخزن في خزانات المياه لتوليد الكهرباء.
- يمكن أيضًا استخدام الطاقة الكامنة الثقالية لتحريك الأجسام. على سبيل المثال، يمكن استخدام الطاقة الكامنة الثقالية للكرة لإطلاقها إلى أعلى.