خطوات حل مسائل الشغل والطاقة

السلام عليكم


خطوات حل مسائل الشغل والطاقة الحركية

أولا : باستخدام قانون نيوتن الثاني :
1- حدد الوضعين الابتدائي والنهائي للجسم، ثم ارسم الجسم لوحده مبينا على الرسم القوى المؤثرة عليه .
2- حلل كل قوة مائلة إلى مركبتيها الأفقية والرأسية ( السينية والصادية )
3- طبق قانون نيوتن الثاني (∑ق = ك ت
4- احسب الشغل الذي تبذله كل قوة من القوى المؤثرة على الجسم، بالتعويض في قانون الشغل شغ = ق ف جتاي .
5- تأكد من الإشارات ، ولا تنسى ما يلي :
أ‌) إذا كانت القوة والإزاحة في الاتجاه نفسه فن الشغل يكون موجباً
ب‌) إذا كانت القوة والإزاحة متعاكسة الاتجاه فإن الشغل يكون سالباً.
جـ) إذا كانت القوة والإزاحة متعامدتان فإن الشغل يساوي الصفر .
6- اجمع مقادير الشغل الذي تبذله القوى لإيجاد الشغل الكلي ( تذكر انه يجب مراعاة الإشارة )

ثانياً: لاستخدام نظرية الشغل والطاقة :
1- اقرأ المسألة بتمعن وقرر
الطريقة التي يجب أن تحل بها المسألة ( باستخدام قوانين نيوتن مباشرة - أو قوانين الشغل و الطاقة )
2- عند استخدامك لطريقة الشغل – الطاقة حدد الوضعين الابتدائي والنهائي ( الموقع والسرعة ) لحركة ، وأعط رقم 1 للوضع الابتدائي والرقم 2 للوضع النهائي .
3- إذا كانت الحركة في أكثر من مرحلة ( عندما تتغير القوى المؤثرة على الجسم تعتبر مرحلة جديدة ) عالج كل مرحلة بشكل منفصل ، مع الاستفادة من نتائج الوضع النهائي لكل مرحلة في الوضع الابتدائي للمرحلة التي تليها .
4- احسب التغير في الطاقة الحركية ( ∆طح ) للجسم باستخدام العلاقة : ∆طح = 1/2 ك ع22 - 1/2 ك ع21 ثم احسب التغير في الطاقة الكامنة ∆طك بالنسبة للجسم باستخدام العلاقة التالية :∆طكجـ = ك جـ ف 2 - ك جـ ف1 ثم نعوض في معادلة الشغل الخارجي شغخ = ∆طح + ∆طك جـ
5- لا تخطئ في الإشارة واحذر عند التعويض عن كل من ع1 ، ع2 ، ف1 ، ف2 ، فإن ذلك مرتبط بالوضعين الابتدائي والنهائي للحركة .
6- حدد طبيعة الشغل الخارجي المؤثر على الجسم ، وعلى سبيل المثال : شغل احتكاك – شغل قوة خارجية – شغل النابض ............................. وتذكر أن شغل الجاذبية ( الوزن ) لا يعتبر شغلاً خارجياً .
7- لا تنسى ان شغل قوة الاحتكاك = أ قأ ف = أ قع ف
حيث - قع قد تساوي (ك جـ ) إن كان الجسم على السطح الافقي
- وقد تساوي ق جتا ي ان كان الجسم على السطح المائل ،
وشغل الزنبرك ( النابض ) = 1/2 ثا ف2

منقول