سقطت كرة مطاطية من ارتفاع 8 m على أرض أسمنتية صلبة، فاصطدمت بها وارتدت عنها عدة مرات وفي كل مرة كانت تخسر$\frac{1}{5}$ مجموع طاقتها كم مرة ستصطدم الكرة بالأرض حتى تصل إلى ارتفاع 4 m بعد الارتداد؟

بعد ثلاث ارتدادات.

حل مراجعة الدرس

21. النظام المغلق. هل الأرض نظام مغلق ومعزول؟ دعّم إجابتك.

الأرض نظام مغلق وليست نظام معزول لأنها تتأثر بقوة الجاذبية والطاقة المشعة من الشمس.

22. الطاقة. قفز طفل عن منصة القفز (منصة البهلوان)، ارسم تمثيلاً بيانياً بالأعمدة يبين أشكال الطاقة الموجودة في الأوضاع الآتية:

a. الطفل عند أعلى نقطة في مساره.

b. الطفل عند أدنى نقطة في مساره.

23. الطاقة الحركية. افترض أن كرة من اللبان (العلكة) تصادمت مع كرة مطاطية صغيرة في الهواء، ثم ارتدتا إحداهما عن الأخرى. هل تتوقع أن تبقى الطاقة الحركية محفوظة؟ وإذا كان الجواب بالنفي فماذا حدث للطاقة؟

لن تكون الطاقة الحركية محفوظة ومن المحتمل أن العلكة تشوهت.

24. الطاقة الحركية. تكون الكرة المستخدمة في تنس الطاولة كرة خفيفة جداً وصلبة، وتضرب بمضرب صلب (خشبي مثلاً)، أما في التنس الأرضي فتكون الكرة أكثر ليونة، وتضرب بمضرب شبكي. فلماذا ُصّممت الكرة والمضرب في كل لعبة بهذه الطريقة؟ وهل تستطيع التفكير في كيفية تصميم كرة ومضرب تستخدمان في ألعاب رياضية أخرى؟

صممت العناصر بحيث تنتقل أكبر كمية من الطاقة الحركية إلى الكرة تأخذ الكرة اللينة طاقة مع خسارة أقل من المضرب الشبكي وكتصميم آخر لعناصر اللعبة تكون كرة الجولف والمضرب كلاهما صلباً.

25. طاقة الوضع. سقطت كرة مطاطية من ارتفاع 8 m على أرض أسمنتية صلبة، فاصطدمت بها وارتدت عنها عدة مرات وفي كل مرة كانت تخسر$\frac{1}{5}$ مجموع طاقتها كم مرة ستصطدم الكرة بالأرض حتى تصل إلى ارتفاع 4 m بعد الارتداد؟

بعد ثلاث ارتدادات.

26. الطاقة. ينزلق طفل كتلته 36 kg على لعبة انزلاق ارتفاعها 2.5 m كما في الشكل 14-4، ويتحرك عند أدنى نقطة في اللعبة بسرعة 3 m/s، فما مقدار الطاقة المفقودة خلال انزلاقه؟

p_E = mgh = (39) (6.8)(2.5) = 228 J

kE_f = $\frac{1}{2}$mv_f² = $\frac{1}{2}$(36)(9) =162J

882 - 162 = 720 J

27. التفكير الناقد. سقطت كرة من ارتفاع 20 m وعندما وصلت إلى نصف الارتفاع، أي 10 m، كان نصف طاقتها طاقة وضع، والنصف الآخر طاقة حركة، عندما تستغرق الكرة في رحلتها نصف زمن سقوطها، فهل ستكون طاقة الوضع للكرة نصف طاقتها أم أقل أم أكثر؟

ستكون معظم طاقة الكرة طاقة وضع.