فيزياء: أي استفسار أول سؤال

[Dr.Pure]

The only force acting on a 2 kg body as it moves along a positive x axis has an x component Fx=-6x N with x in meters. The velocity at x=3m is 8 m/s a) what is the velocity of the body at x=4?? b) at what a positive value of x will the body have a velocity of 5 m/s??



A force of 5 N acts on a 15kg body initially at rest. compute a)the work done by the force in the first second
b) the instantaneous power due to the force at the end of the third second??

وشكراً

[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

[عـسـل]

السلام عليكم دكتور علي...
دكتور \ معليش ممكن تساعدني في حل تيك بوينت 6 شابتر 9 تبع الأنفجار
في البداية يقول an initiallt stationary device lying on africtionless floor explodes into two pieses ..........what isthe sum of the momenta of the two ...........b)can the second piece moveat an angle to the x axis c) what is the direction of the momentav of the second piece


ولك جزيل الشكر .......

[بنت كيوت على طول]

لو سمحتم ابغى حل فقرة C في
sample proplem:(2-8)l
لاني ماني فاهمة نهاية الحل

[SHOSHO:)]

من اول بحاااول احمل ملخص تشابر 9 بس مو رااضي ماادري اش المشكله
ياااريت احد يحطوو ليه في المرفقاات =(

[ALI ALZAHRANI]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة Dr.Pure The only force acting on a 2 kg body as it moves along a positive x axis has an x component Fx=-6x N with x in meters. The velocity at x=3m is 8 m/s a) what is the velocity of the body at x=4?? b) at what a positive value of x will the body have a velocity of 5 m/s??

الفقرة الاولى: من المعلوم من نظرية الشغل-الطاقة الحركية أن الشغل المبذول يساوي التغير في الطاقة الحركية، وبالتالي علينا اولا ان نوجد قيمة الشغل المبذول لتحريك الجسم من x1=3m الى x2=4m وذلك عن طريق التعريف التالي

W = Int F dx

حيث ان Int يعني تكامل، والجدير ذكره اننا اخذنا التكامل لان القوة متغيرة وليست ثابتة

W = Int (-6x dx) = -3x^2 =-3[4^2-3^2] = -21 J

الآن نوجد التغير في الطاقة الحركية ونساويه بالشغل، حيث

DK = K2-K1 = 0.5 m (vf^2-vi^2) = -21

وحيث ان السرعة الابتدائية vi=8m/s بينما السرعة النهائية vf مجهولة نجد ان

vf^2 = -2*21/m+vi^2 = -2*21/2+8^2=43

vf = 43^0.5 =6.6 m/s


الفقرة الثانية: فهي عملية عكسية للفقرة الاولى، حيث نوجد اولا مقدار التغير في الطاقة الحركية ثم نساويه بالشغل لايجاد قيمة x

DK = 0.5*2*(5^2-8^2) = -39 J

وكما علمنا من الفقرة الاولى ان الشغل يساوي

W = -3x^2= -3(x^2-3^2)

بمساواة المعادلتين نجد ان

x^2 = 39/3+3^2 = 22

x = (22)^0.5 =4.7 m

[ALI ALZAHRANI]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة Dr.Pure " A force of 5 N acts on a 15kg body initially at rest. compute a)the work done by the force in the first second b) the instantaneous power due to the force at the end of the third second??

في هذا السؤال لديك طريقتين لحل كل فقرة، وهي اما ان تحسبي الازاحة وتضربيها في القوة، واما ان تحسبي السرعة النهائية ثم توجدي التغير في الطاقة الحركية الذي يساوي الشغل،،

من المعطيات نجد ان السرعة الابتدائية تساوي صفر والتسارع يمكن حسابه من قانون نيوتن الثاني حيث ان

F = ma ---------------> a= F/m = 5/15 = 0.34 m/s^2

(1) الفقرة الاولى: في الثانية الاولى نجد ان الازاحة للجسم تساوي من معادلات الحركة (الفصل الثاني)

d = 0.5 at^2 = 0.5*0.34*1^2= 0.167 m

ومنها نجد ان الشغل يساوي

W = Fd = 5*0.167 = 0.835 J

وللتأكد من صحة الحل، نطبق كظرية الشغل-الطاقة حيث نوجد التغير في الطاقة الحركية، وحيث ان الجسم بدء من السكون وان سرعته الابتدائية تساوي صفر فعلينا ايجاد سرعته النهائية في نهاية الثانية الاولى، باستخدام معادلات الحركة

v = v0+at = 0.34*1 = 0.34 m/s

اذا فان الشغل يساوي

W = DK = Kf - Ki = 0.5 m (v^2-v0^2) = 0.5*15 *(0.34^2-0) = 0.835 J

تلاحظين ان الطريقتين تعطي نفس الجواب!!

(2) الفقرة الثانية: نوجد سرعة الجسم في نهاية الثانية الثانية، باعتبار ان سرعته الابتدائية هي نفس السرعة النهائية في الفقرة السابقة

v = v0+at = 0.34+0.34*1 = 0.67 m/s

W = DK = Kf - Ki = 0.5 m (v^2-v0^2) = 0.5*15 *(0.67^2-0.34^2) = 2.5 J


(3) الفقرة الثالثة: نوجد سرعة الجسم في نهاية الثانية الثالثة، باعتبار ان سرعته الابتدائية هي نفس السرعة النهائية في الفقرة السابقة

v = v0+at = 0.67+0.34*1 = 1 m/s

W = DK = Kf - Ki = 0.5 m (v^2-v0^2) = 0.5*15 *(1^2-0.67^2) = 4.2 J


(4) الفقرة الرابعة: من المعلوم ان القدرة تساوي حاصل ضرب القوة في السرعة، وبالتالي فان القدرة في نهاية الثانية الثالثة تساوي القوة في السرعة في نهاية الثانية الثالثة (من الفقرة الاخيرة)

P = Fv = 5*1 = 5 W

[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

[Dr.Pure]

أ. علي ,,, جزاك الله خير الجزاء وزادك علماً إلى علمك

[ALI ALZAHRANI]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة عـسـل السلام عليكم دكتور علي... دكتور \ معليش ممكن تساعدني في حل تيك بوينت 6 شابتر 9 تبع الأنفجار في البداية يقول an initiallt stationary device lying on africtionless floor explodes into two pieses ..........what isthe sum of the momenta of the two ...........b)can the second piece moveat an angle to the x axis c) what is the direction of the momentav of the second piece ولك جزيل الشكر .......

أولاً يجب ان نعلم بأن الجسم (قبل الانفجار) ساكن ولا تؤثر عليه اي قوة خارجية، وبالتالي فان الزخم الخطي linear momentum له قبل الانفجار يساوي زخمه بعد الانفجار (يعني الزخم محفوظ)!!

الفقرة الأولى: مثل ما ذكرنا ان الجسم (قبل الانفجار) ساكن (أي ان سرعته تساوي صفر) وبالتالي فان زخمه الخطي يساوي صفر (لان الزخم يساوي الكتلة في السرعة)، وبما ان الزخم الخطي قبل الانفجار (لابد) ان يساوي الزخم الخطي بعد الانفجار، اذا لابد من أن يكونمجموع زخمي القطعتين يساوي صفر،،،

الفقرة الثانية: بما ان مجموع العزم الخطي للقطعتين المتولدة من الانفجار تساوي صفر (كما في الفقرة الاولى) وبما ان احد القطعتين انطلق على المحور الموجب للسينات، فلابد اذا ان يتحرك الثاني في الاتجاه السالب للمحور السيني (لكي نستطيع ان نطرحهما من بعض ويكون الناتج صفر)،، وعليه فانه من المستحيل ان يتحرك الجسم الثاني بزاوية،،،

الفقرة الثالثة: مثل ما ذكرت في الفقرة الثانية، فان القطعة الثانية لابد ان تنطلق على المحور السيني السالب حتى يكون حاصل جمع زخمهم الخطي يساوي صفر،،،