فيزياء: أي استفسار أول سؤال

[ALI ALZAHRANI]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة Dr.Pure ماعليش أ. علي A helicopter lifts a 72kg astronaut 15 m vertically from the ocean by means of a cable. The acceleration of the astonaut is g/10. How much work is done on the astronaut from the helicopter and Wg on her? Just before she reaches the helicopter what are her Kinetic energy and speed? ولك جزيل الشكر

الفقرة الاولى: لايجاد الشغل الناتج من المروحية على المرأة، لابد من ايجاد قيمة قوة الشد T عليها، حيث ان محصلة القوى عليها تساوي (مع ملاحظة ان الحركة للأعلى وبالتالي الشد موجب والوزن للاسفل سالب)

T - mg = ma

وعليه فان الشد يساوي

T = m (g+a) = m (g+g/10) = 11 mg/10 = 11*72*9.8/10 =776.16 N

ومنها نجد ان الشغل يساوي (مع ملاحظة ان الازاحة للاعلى وكذلك الشد للاعلى)

W = Td = 776.16*15 = 11642.4 J= 11.64 kJ

الفقرة الثانية: أما الشغل الناتج من الجاذبية فهو يساوي (مع ملاحظة ان الازاحة للاعلى بينما قوة الجاذبية للاسفل وبالتالي فان الشغل بالسالب)

W = -Fd = -mg d = -72*9.8*15 = -10584 J = -10.584 kJ

الفقرة الثالثة: من قانون الشغل-الطاقة نجد ان التغير في الطاقة الحركية يساوي (سالب) التغير في طاقة الوضع، وعليه

DK =-DU = 10.584 kJ

الفقرة الرابعة: بما ان المرأة بدأت من السكون فان سرعتها الابتدائية تساوي صفر بينما سرعتها النهائية يمكن حسابها من العلاقة

DK = 0.5 m (v^2-v0^2) = 0.5mv^2

ولكن التغير في الطاقة الحركية يساوي الشغل الكلي (مجموع شغل المروحية والجاذبية) وعليه نجد

W =DK= 11642.4-10584 =1058.4 J

v^2 = 2*DK/m = 2*1058.4/72 = 29.4

v = (29.4)^0.5 = 5.4 m/s