سفارش تبلیغ

گوشی سه سیم کارته با تلویزیون
حذف تبلیغات طمع‌زا از رسانه ملّی
[ و فرمود : ] کسى که ارج خود نشناخت جان خود را باخت . [نهج البلاغه]

سلام به همه عزیزان

 
 
جواب تمرین های فیزیک فصل اول(جمعه 87 اسفند 16 ساعت 10:56 عصر )

پاسخ دهید وتمرینات پایانی فصل 1 : (انرژی)

1 – توپی را که در روی زمین است و حرکت می کند، در نظر بگیرید. سرعت توپ رفته رفته کم شده و بالاخره متوقف می شود.انرژی جنبشی توپ کجا رفته است؟
اصطکاک عاملی است که باعث توقف توپ می گردد و در اثر اصطکاک انرژی جنبشی توپ تبدیل به انرژی درونی در توپ و زمین می گردد.


2 – در فصل سوم کتاب علوم تجربی سال اول راهنمایی با اثرگرما بر حالت مواد آشنا شدید. با توجه به آنچه تاکنون فرا گرفته اید حالت هایی را نام ببرید که :
الف – افزایش انرژی درونی جسم بصورت گرمتر شدن آن ظاهر می شود.

ب- افزایش انرژی درونی جسم بصورت گرمتر شدن آن ظاهر نمی شود.


الف) میله ای فلزی را گرم می کنیم تا دمای آن از °20 (سانتی گراد) به °80 برسد. با گرم کردن میله انرژی درونی آن افزایش می یابد و دمای آن از 20ْ C درجه به 80ْ C می رسد.
ب) مخلوط آب و یخ را گرم می کنیم تا زمانی که تمام یخ ذوب نشده است ، دمای آب و یخ صفر درجه سانتی گراد است. این نشان می دهد که پددیده ی ذوب یک فرآیند گرماگیر است و با گرفتن گرما در دمای ثابت انرژی درونی جسم افزایش یافته و از حالت جامد به مایع تبدیل می شود.



3- الف – فرض کنید توپی را بدین راه‌، مثلاً نقطه C‌ در شکل (1-10) متوقف کنیم. اگر آن را رها کنیم حرکت توپ چگونه خواهد بود. آیا می توان گفت که در نقطه C توپ دارای انرژی پتانسیل گرانشی است ؟ شکل (1-10( ص 13
الف – هر گاه توپ تا نقطه ی c‌بالا برده شود در آن انرژی پتانسیل گرانشی نسبت به سطح زمین ذخیره می گردد هر گاه آن را در نقطه C‌رها کنیم. به لحاظ انرژی پتانسیلی که دارد، به طرف پائین حرکت می کند و هر لحظه انرژی پتانسیل آن به انرژی جنبشی تبدیل می گردد.
انرژی پتانسیل توپ در نقطه c برابر (u=mgh) می باشد که hc ارتفاع قائم نقطه ی c تا سطح زمین می باشد.


ب) فرض کنیم در شکل (1-10) اصطکاک وجود نداشته باشد آیا توپ می تواند بالاتر از نقطه B برود؟
وقتی توپ سطح شیبدار را بالا می رود. قسمتی از آن انرژی صرف غلبه بر اصطکاک می گردد. به صورت انرژی درونی در می آید تا به نقطه B برسد. حال اگر سطح بدون اصطکاک باشد، در نقطه B توپ باز همه انرژی جنبشی خواهد داشت و می تواند از این نقطه نیز بالاتر برود.


4 – در شکل (1-13) هنگامیکه گلوله در نقطه C بین دو نقطه A,B قرار دارد. آیا انرژی پتانسیل در فنر ذخیره شده است؟ آیا گلوله دارای انرژی جنبشی است؟

در نقطه c قسمتی از انرژی جنبشی گلوله به صورت انرژی پتانسیل کشسانی در فنر تبدیل می گردد و چون گلوله هنوز متوقف نشده است، دارای انرژی جنبشی است.


ب) فرض کنید پس از برخورد گلوله با فنر، گلوله فنر بچسبد، حرکت بعدی گلوله را توصیف کنید و تبدیل های انرژی را با استفاده از قانون پایستگی انرژی توضیح دهید.
اگر گلوله به فنر بچسبد، در دستگاه فنر و گلوله انرژی پتانسیل کشسانی به انرژی جنبشی بالعکس تبدیل می شوند و چون سطح دارای اصطکاک است. رفته رفته انرژی دستگاه به انرژی درونی تبدیل می شود و پس از چند حرکت رفت و برگشت گلوله در راستای افقی در آخر تمام انرژی دستگاه به صورت انرژی درونی درآمده و گلوله متوقف می شود.



5 – در اسباب بازیهای کودکی ، انرژی لازم برای حرکت آنها از کجا تأمین می شود؟
به وسیله انرژی کشسانی فنر، در کوک اسباب بازی انرژی مکانیکی به صورت انرژی کشسانی در فنر ذخیره می شود. به هنگام کار کردن اسباب بازی مورد استفاده قرار می گیرد.



  تمرینات پایانی فصل اول

1 – با توجه به جدول (1-2) به پرسش های زیر پاسخ دهید :

الف – اگر شخصی یک شبانه روز بخوابد، چه مقدار انرژی مصرف می کند؟
باتوجه به این جدول، آهنگ مصرف انرژی برای خوابیدن 5kJ/min می باشد که به صورت زیر در یک شبانه روز محاسبه می گردد:


5×60×24=7200kJ


ب : انرژی که برای یک ساعت نشستن در کلاس مصرف می شود بیشتر است یا انرژی که صرف ده دقیقه دوچرخه سواری می شود؟

      باز با توجه به این جدول آهنگ مصرف انرژی برای نشستن در کلاس درس KJ/MIN 6/12
      و آهنگ مصرف انرژی برای دوچرخه سواری باسرعت (13-18km/h) برابر 23/9kJ/min

و با سرعت 21km/h برابر 42kj/min می باشد.


12/6×60=756kj یک ساعت در کلاس
23/9×10=239kj دوچرخه سواری معمولی در ده دقیقه

42 × 10 = 420 KJ دوچرخه سواری تند در ده دقیقه


پس نشستن در کلاس درس به مدت یک ساعت انرژی بیشتری لازم دارد.



2 – توپی را از ارتفاع یک متری سطح زمین از حال سکون رها می کنیم. توپ بعد از برخورد با زمین با ارتفاع کم تر از یک متر بالا می رود این مثال را بر اساس پایستگی انرژی توضیح دهید.
وقتی یک توپ از ارتفاع h رها می شود. انرژی پتانسیل آن به اندازه U=mgh می باشد و وقتی به سطح زمین می رسد تمام انرژی پتانسیل توپ به انرژی جنبشی تبدیل می گردد و قسمتی از آن صرف مقاومت هوا می گردد، در برخورد با زمین و تغییر جهت توپ قسمتی از انرژی توپ به انرژی درونی تبدیل می گردد در این صورت انرژی توپ به خاطر مقاومت هوا و برخورد با زمین کاهش می یابد و توپ تا ارتفاع کمتر از یک متر بالا می رود.

3 – با استفاده از رابطه ی انرژی پتانسیل گرانشی جدول زیر را کامل کنید.

U(J) h(m) g(m/s) m(kg)
2/4 1/2 10 0/2
28 2 10 1/4
196 5 9/8 4K
78/4 10 9/8 0/8

ردیف اول ) U= mgh "v=0/2×10×1/2=2/4 J
ردیف دوم ) U=mgh " => h=U /mg = (28 / 1.4 * 10)
ردیف سوم ) U=mgh => m = U/gh = (196 / 9.8 *5)"
ردیف چهارم ) U=mgh " => g = U / mh = 78.4 / 0.8 * 10 = 9/8 m/s2



4 – گلوله ای به جرم 5/0 کیلوگرم با سرعت اولیه 20m/s در امتداد قائم به طرف بالا پرتاب می کنیم هر گاه 10% انرژی گلوله صرف غلبه بر مقاومت هوا شود، گلوله تا چه ارتفاعی بالا می رود؟ (g=10m/s2)
انرژی جنبشی اولیه ی گلوله برابر انرژی پتانسیل ثانویه به علاوه انرژی که صرف غلبه بر مقاومت هوا شده است می باشد.


K1 = U2 + 0.2 K1

K 1- 0.2 K1 = V2 = > 0.8 K1 = U2

0.8 (1/2 mv2) = mgh => 0.472 = gh => 0.4 * (15)2 = 10 * h => h = 9m


5- توپی به جرم یک کیلوگرم را با سرعت 5m/s در امتداد قائم به طرف بالا پرتاب می کنیم. انرژی پتانسیل گرانشی بالاترین ارتفاعی که توپ به آن می رسد، چقدر است؟ سرعت آن در نیمه راه چقدر است ؟ از مقاومت هوا چشم پوشی کنید.
بدلیل چشم پوشی از مقاومت هوا ، وقتی توپ به بالا پرتاب می شود، تمام انرژی جنبشی آن به انرژی پتانسیل تبدیل می شود . پس :


K1=V2
K1= 1/2 mV2
m = 0.5 kg
V = 8 m/s" => V 2=k1= 1/2 × 0/5× (8)2


ب : برای بدست آوردن سرعت گلوله در نیمه راه مسیر ابتدا ارتفاع کل را بدست می آوریم.


V2=mgh
16=0/5×10×h=> h=3/2m

h" = h/2 = 3.2 / 2 = 1.6 m


اگر انرژی پتانسیل و انرژی جنبشی در نیمه راه مسیر v3 , k3 باشد، می توان نوشت :

U2 = U 3+ K

mgh = mgh" + 1/2 m (v3)2

gh = gh "+ 1/2 v23 => 10*3.2 = 10 * 1.6 + 1/2 V23

=> 10 * 3.2 = 10 * 1/6 + 1/2 V23 => V 3= 4?2 m/s


6 - جمله های زیر را کامل کنید:
الف) در یک لامپ روشنایی انرژی الکتریکی به انرژی نورانی تبدیل می شود
ب) در پنکه، انرژی الکتریکی به مکانیکی تبدیل می شود
پ) به وسیله ی مالش دستها به هم می توانیم انرژی جنبشی را به انرژی درونی تبدیل کنیم
ت) در پر کردن باتری ماشین ، انرژی الکتریکی به انرژی شیمیایی تبدیل می شود.



7 – انرژی زمین گرمایی در چه صورت تجدید پذیر محسوب می شود؟
انرژی زمین گرمایی در صورتی تجدید پذیر محسوب می شود که انرژی برداشت شده بیش از انرژی که از طریق مرکز زمین جایگزین می شود نباشد و همچنین مقدار آب تزریق شده و آب خارج شده برابر باشد.


  تمرین های تکمیلی فصل 1 وپرسش های چهار گزینه ای فصل 1

1 – منشأ سوخت فسیلی چیست؟
انرژی نور خورشید به وسیله گیاهان سبز از طریق فرآیند فتوسنتز به صورت انرژی شیمیایی در گیاهان در می آید. گیاهانی که در زیر زمین مدفون می شوند، طی سالهای زیاد به صورت سوخت فسیلی در می آیند.


2 – در یک دستگاه تولید برق انرژی شیمیایی سوخت طی چه مراحلی به انرژی الکتریکی تبدیل می گردد؟
انرژی شیمیایی سوخت در کوره به انرژی گرمایی و نورانی تبدیل می شود و آب را به صورت بخار در می آورد. در توربین بخار داغ پره های توربین را به حرکت در آورده و انرژی جنبشی ایجاد می کند در ژنراتور انرژی جنبشی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.


3 – جسم m=5kg مطابق شکل از ارتفاع 4 متری از حال سکون رها می شود و از آنجا وارد سطح افقی می گردد و طی مسافتی در نقطه B متوقف می شود. کار نیروی اصطکاک در طول مسیر چند ژول است؟
وقتی جسم را از بالای سطح منحنی رها می کنیم ، تمام انرژی پتانسیل جسم صرف غلبه بر اصطکاک می گردد پس :


Mgh=E( انرژی صرف غلبه بر اصطکاک)
انرژی صرف غلبه بر اصطکاک E = mgh = E = 5×10× 4 = 200 j


4 – دو اتومبیل مشابه از یک سر بالایی بالا می روند. ارتفاع یکی از اتومبیل ها از زمین دو برابر ارتفاع دیگری است. انرژی پتانسیل آن ها را با یکدیگر مقایسه کنید. اگر آن ها روی یک جاده صاف حرکت کنند و سرعت یکی از آنها دو برابر سرعت دیگری باشد، انرژی جنبشی آن ها را چگونه مقایسه می کنید؟
وقتی یک جسم تا ارتفاع معینی بالا برده می شود، انرژی پتانسیل آن برابر mgh است. وقتی ارتفاع یکی از اتومبیل ها دو برابر دیگری باشد، انرژی پتانسیل آن نیز دو برابر خواهد بود.

وقتی دو اتومبیل در سطح افقی در حال حرکت باشند، انرژی جنبشی آن ها با مجذور سرعت متناسب است پس نسبت انرژی جنبشی آنها در شرایطی که سرعت یکی دو برابر سرعت دیگری است به صورت زیر است.
یعنی انرژی جنبشی 4 برابر است

 

5- انواع دیگر انرژی پتانسیل علاوه بر انرژی پتانسیل گرانشی کدام ها هستند؟
الف – انرژی پتانسیل کشسانی : وقتی فنر ساعت کوک می شود و در آن انرژی پتانسیل کشسانی ذخیره می شود.
ب – انرژی پتانسیل مغناطیسی : یک جسم مغناطیسی یا یک آهنربا در میدان مغناطیسی آهنربایدیگر قرار گرفته باشد.
پ – انرژی پتانسیل الکترومغناطیسی: جسم باردار در میدان الکترو استاتیکی یک جسم باردار دیگر قرار گیرد.

 

 

6-گلوله تفنگی به جرم 30 گرم با سرعت 300M/S از دهانه تفنگی خارج می شود،انرژی جنبشی گلوله به هنگام خروج چقدر است ؟ اگر سرعت گلوله دو برابر شود نسبت انرژی جنبشی آن نسبت به حالت اول چقدر است ؟

M=30 gr v=300m/s
الف)

ب)


اگر سرعت دو برابر شود، انرژی جنبشی گلوله 4 برابر می شود.



  پرسش های چهار گزینه ای فصل 1 (بدون پاسخ)

1 – از نقطه ای به ارتفاع 15 متر از سطح زمین وزنه 5/0 کیلوگرمی با سرعت اولیه V0 در راستای قائم به سمت بالا پرتاب می شود تا ارتفاع 20 متر از سطح زمین بالا می رود ." V برابر چند m/s است؟ مقاومت هوا ناچیز و g=10m/s2 فرض شود.

1) 5

2) 5/7

3)10

4)20


2 – جسمی به جرم 2kg را با سرعت m/s 10 در راستای قائم رو به بالا پرتاب می کنیم. انرژی مکانیکی جسم در نصف ارتفاع اوج چند ژول است (مبدأ پتانسیل گرانشی، محل پرتاب فرض شده است)

1)2?25

2)50

3)2?50

4)100


3 – جسمی به جرم 4kg از ارتفاع h بدون سرعت اولیه در خلاء سقوط می کند. در لحظه ای که انرژی جنبشی جسم به 200 ژول می رسد، فاصله ی آن از سطح زمین4m است. ارتفاع h چند متر است؟(g=10m/s2)
1)9

2)10

3)20

4)5


4 – می خواهیم جسمی به جرم 150kg را در مدت 5/1 دقیقه تا ارتفاع 12m بالا ببریم، توان لازم بر حسب وات به کدام گزینه نزدیکتر است؟
1) 200

2) 120

3)1200

4)600

5 – در یک ماشین با کارآیی 80 درصد، نسبت توان تلف شده به توان مفید چقدر است؟

1)4/1

2)5/4

3)4/5

4)4


6 – توان یک تلمبه ی برقی 2kw (کیلووات) و بازده آن 95% است. این تلمبه در هر دقیقه چند کیلوگرم آب را از عمق 5/9 متر بالا می آورد؟ (g=10m/s2)
1) 104 * 2/1

2)3 10 * 2/1

3) 200

4)20

7 – شخصی وزنه ای به جرم m را از سطح زمین تا ارتفاع h بالا می برد و سپس آن را با سرعت v به طرف پائین پرتاب می کند. اگر مقاومت هوا صفر باشد انرژی جنبشی جسم به هنگام برخورد با زمین کدام است؟

      1) mv2 2/1
  2) mgh
  3) mv2 1/2 mgh+
  4) mv2 mgh+ 1/2
 

 








بازدیدهای امروز: 96  بازدید

بازدیدهای دیروز:120  بازدید

مجموع بازدیدها: 73368  بازدید


» لینک دوستان من «
» لوگوی دوستان من «
» اشتراک در خبرنامه «
 
سفارش تبلیغ

گوشی سه سیم کارته با تلویزیون
حذف تبلیغات طمع‌زا از رسانه ملّی
سفارش تبلیغ

گوشی سه سیم کارته با تلویزیون
حذف تبلیغات طمع‌زا از رسانه ملّی