ENERGIA CINÉTICA E TEOREMA DA ENERGIA CINÉTICA (TEC) - DINÂMICA - AULA 22 - Prof Marcelo Boaro

Professor Boaro

8 Jun 201517:06

Summary

TLDRفي هذا الفيديو، يقدم الأستاذ مارسيليو بوارو درسًا مفصلاً حول مبدأ الطاقة الحركية والنظرية المتعلقة بها. يبدأ الشرح بتعريف الطاقة الحركية على أنها ناتج ضرب الكتلة في مربع السرعة مقسومًا على 2. يوضح كيف أن الطاقة الحركية تعتمد على الإطار المرجعي، وأنه عند تطبيق قوة معينة على جسم، يؤدي ذلك إلى تغيير في طاقته الحركية. يشرح النظرية التي تربط بين الشغل الناتج عن القوة والتغير في الطاقة الحركية، مع تقديم أمثلة وتمارين للتطبيق. الفيديو موجه للطلاب في مراحل التعليم الثانوي والجامعي ويشمل تفسيرات واضحة لمفاهيم في الميكانيكا.

Takeaways

😀 الطاقة الحركية هي الطاقة المرتبطة بالحركة وتعتمد على الكتلة والسرعة (MV^2 / 2).
😀 يجب أن نفهم أن الطاقة الحركية تعتمد على المرجعية، حيث أن السرعة تعتمد عليها.
😀 وحدة الطاقة الحركية هي الجول (J)، وهي نفس وحدة العمل والطاقة الجاذبية.
😀 عندما تزداد السرعة، تزداد الطاقة الحركية بشكل كبير لأن السرعة مرفوعة إلى مربعها.
😀 الرسم البياني للطاقة الحركية مقابل السرعة هو منحنى من الدرجة الثانية بسبب العلاقة التربيعية بينهما.
😀 نظرية الطاقة الحركية تقول أن العمل الناتج عن القوة الناتجة يساوي التغير في الطاقة الحركية.
😀 العمل الناتج عن القوة الناتجة يمكن أن يسبب زيادة أو نقصان في الطاقة الحركية للجسم.
😀 يجب أن نميز بين العمل المحرك (الذي يزيد الطاقة الحركية) والعمل المقاوم (الذي يقلل الطاقة الحركية).
😀 في حالة القوى المتغيرة، يمكن استخدام الرياضيات المتقدمة لإثبات العلاقة بين العمل والطاقة الحركية.
😀 التطبيق الرياضي لقانون العمل في القوى الثابتة يتطلب حسابات باستخدام السرعات الأولية والنهائية للحصول على التغيير في الطاقة الحركية.

Q & A

ما هي الطاقة الحركية؟
-الطاقة الحركية هي نوع من أنواع الطاقة التي يمتلكها الجسم بسبب حركته. وهي تعتمد على كتلة الجسم وسرعته، وتُحسب باستخدام المعادلة (½ * m * v²)، حيث m هي الكتلة وv هي السرعة.
كيف تؤثر السرعة على الطاقة الحركية؟
-الطاقة الحركية تعتمد على مربع السرعة. هذا يعني أن أي زيادة صغيرة في السرعة تؤدي إلى زيادة كبيرة في الطاقة الحركية. على سبيل المثال، إذا ضاعفت السرعة، فإن الطاقة الحركية تتضاعف أربعة أضعاف.
ما هو مبدأ النظرية التي تشرح العلاقة بين الشغل والطاقة الحركية؟
-نظرية الطاقة الحركية تقول أن الشغل الناتج عن القوة المؤثرة على جسم هو التغير في طاقته الحركية. بمعنى آخر، الشغل الذي يبذل بواسطة القوة المؤثرة يساوي التغير في الطاقة الحركية للجسم.
هل تعتمد الطاقة الحركية على المرجعية؟ ولماذا؟
-نعم، الطاقة الحركية تعتمد على المرجعية، لأن السرعة تعتمد على المرجعية أيضاً. فالجسم الذي يعتبر ساكناً في مرجعية معينة قد يكون في حركة بالنسبة لمرجعية أخرى.
ما هي وحدة قياس الطاقة الحركية؟
-وحدة قياس الطاقة الحركية هي الجول (J)، وهي نفس وحدة قياس الشغل والطاقة المحتملة الجاذبية.
كيف يتم حساب الشغل الناتج عن القوة المؤثرة على الجسم؟
-يتم حساب الشغل باستخدام معادلة الشغل = القوة × الإزاحة × الجيب التمام للزاوية بينهما. وإذا كانت القوة ثابتة، يتم حساب الشغل ببساطة كمنتج القوة والإزاحة.
كيف يمكن التمييز بين الشغل الإيجابي والشغل السلبي؟
-الشغل الإيجابي يُحدث زيادة في الطاقة الحركية للجسم، بينما الشغل السلبي يُقلل من الطاقة الحركية. على سبيل المثال، الشغل الذي يؤدي إلى تسريع الجسم هو شغل إيجابي، بينما الشغل الذي يؤدي إلى تباطؤ الجسم هو شغل سلبي.
ما هو الفرق بين الشغل الناتج عن القوة المحركة والشغل الناتج عن القوة المقاومة؟
-الشغل الناتج عن القوة المحركة يُعرف بالشغل الإيجابي لأنه يزيد من الطاقة الحركية للجسم، بينما الشغل الناتج عن القوة المقاومة يُعرف بالشغل السلبي لأنه يقلل من الطاقة الحركية.
كيف يتم تطبيق مبدأ الشغل والطاقة الحركية في مسألة رياضية؟
-في المسائل الرياضية، يتم استخدام مبدأ الشغل والطاقة الحركية بحساب الفرق بين الطاقة الحركية النهائية والطاقة الحركية الابتدائية للحصول على الشغل الناتج عن القوة المؤثرة. على سبيل المثال، إذا كان لدينا جسم كتلته 12 كجم وسرعته 4 م/ث في البداية و7 م/ث في النهاية، فإن التغير في الطاقة الحركية يُستخدم لحساب الشغل.
ما هي معادلة الطاقة الحركية للجسم؟
-معادلة الطاقة الحركية هي (½ * m * v²)، حيث m هي الكتلة وv هي السرعة. هذه المعادلة تُظهر أن الطاقة الحركية تتزايد مع زيادة السرعة بشكل تربيعي.