تمرين شامل في الفيزياء على وحدة الطاقة لشعبة العلوم و تقني رياضي

تتالف لعبة اطفال من عربة صغيرة كتلتها m=100g
يمكنها ان تتحرك على سكة abcdef بدءا من a بدون سرعة ابتدائية
ac: ربع دائرة شاقولية مركزها oو نصف قطرها r= 50cm
cf:طريق افقي
تترك العربة في a و نعتبر الوضع المرجعي للطاقة الكامنة الثقالية المستوي الافقي المار من c
1-احسب الطاقة الكامنة الثقالية للجملة /جسم+ارض/ EPPa
2-مثل القوى المؤثرة على العربة في الوضع bباهمال الاحتكاك من a الىc
3-
ا-عبر عن الارتفاع hبدلالة R& cos@
ب-عبر عن الطاقة الكامنة الثقالية  EPPb للجملة /عربة+ارض/في النقطة bبدلالة m,g,r;cos@/2احسب EPPbعلما ان @=60
ج-احسب التغير في الطاقة الكامنة الثقالية EPPb-EPPaثم استنتج عمل قوة الثقل للعربة بين a&b
4-عندما تصل العربة الى c تكون طاقتها الحركية  ec=0.5j تواصل حركتها فتكون سرعتها في Vd=2m/sباعتبار قوة الاحتكاك بين d-cثابتة شدتها Fو ان المسافة بين D6C=1m
ا- مثل القوة بين d_c المؤثرة على العربة
ب-بتطبيق مبدا انحفاظ الطاقة احسب f
لما تصل العربة الى  d تحدث في النابض المثبتافقيا في  f اعظم تقلصed=x=10cm
باعتبار الاحتكاك مهمل بينd و e طبق مبدا انحفاظ الطاقة بينd و eعلى الجملة /عربة/ ثم احسب ثابت مرونة النابض k  مقدار ب N/m
6-مثل الحصيلة الطاقوية:: *للجملة /عربة+ارض/بين aو  b
*للجملة/عربة/ بين   d و e