كل ما يتعلق بالفيزياء

[ALI ALZAHRANI]

المشاركة الأصلية كتبت بواسطة دررKSA جزاك الله خير على هذا العمل الرائع ياليت تساعدني في حل بروبلم 17 في شابتر 7 صــــ161 وجزاك الله خير

A helicopter lifts a72 kg astronaut 15 m vertically from the ocean by means of a cable. The acceleration of the astronaut is 10/g. How much work is done on the astronaut b (u) the force from the helicopter and (b) the gravitational force on her? Just before she reaches the helicopter, what are her (c) kinetic energy and (d) speed

رائدة فضاء كتلتها 72 كجم رفعت مسافة 15 متر عموديا للاعلى بواسطة سلك. اذا كان تسارع رائدة الفضاء للاعلى عشر تسارع الجاذبية، فما هو الشغل المبذول على رائدة الفضاء (أ) بواسطة قوة الهيلوكوبتر، (ب) قوة الجاذبية. قبل وصول رائدة الفضاء للهيلوكوبتر، فاحسب (ج) طاقتها الحركية، (د) سرعتها

(أ) لحساب الشغل الناتج من قوة الشد في الهيلوكوبتر، لابد من حساب قوة الشد أولاً، كما نعلم أن محصلة القوة على اي جسم تساوي كتلته في تسارعه. وبما أن الجسم يتحرك للاعلى فإن

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

الان نحسب الشغل من العلاقة

W_T = T.d = T d cosQ = 776.16*15 *cos0=11642.4 J

لاحظي أن الزاوية بين قوة الشد والازاحة تساوي صفر لانهما في نفس الاتجاه

(ب) الشغل الناتج عن قوة الجاذبية يساوي قوة الجاذبية في الازاحة

W_g = md d cosQ = 72*9.8*15*cos 180 = -10584 J


لاحظي أن الزاوية بين قوة الجاذبية والازاحة تساوي 180 لانهما متعاكسان

(ج) لايجاد الطاقة الحركية، نعلم أن التغير في الطاقة الحركية يساوي الشغل الكلي (هذه تسمى نظرية الشغل-الطاقة الحركية)، ولأن طاقة الحركة الابتدائية لرائدة الفضاء تساوي صفر، فإن الشغل يساوي طاقة حركتها النهائية

K = W_total = W_T+W_g = 11642.4-10584= 1058.4 J

(د) لايجاد السرعة النهائية لرائدة الفضاء، نعلم أن الطاقة الحركية تساوي

K =1/2 mv^2 --------------> v = (2K/m)^0.5

v = (2*1058.4 /72)^0.5 =5.4 m/s