جواب تمرین صفحه ۶۳ فیزیک دهم - همیار آموزش

جواب تمرین ۳-۶ صفحه ۶۳ فیزیک دهم

فصل ۳ فیزیک دهم /در بخش زیر جواب صفحه ۶۳ کتاب فیزیک دهم برای رشته های ریاضی و تجربی را قرار داده ایم.

شکل زیر شخصی را نشان می‌دهد که با وارد کردن نیروی ثابت ۱۵۰N، جعبه‌ای به جرم ۱۰kg را از حال سکون در امتداد قائم جابه‌جا می‌کند.

الف) کار انجام شده توسط شخص و کار انجام شده توسط نیروی وزن را روی جعبه در ارتفاع ۱/۵m به طور جداگانه حساب کنید.

W_f=?
W_mg=?

$$ W_f = F.d.cos0 = 150 \times 1.5 \times 1 = 225J \\ w_mg = mg.d.cos180 = 10 \times 10 \times 1.5 \times (-1) = -150J $$
ب) کار کل انجام شده روی جعبه تا ارتفاع ۱/۵m چقدر است؟

w_t = ?

$$ W_t = W_f + W_mg \\ 225 – 150 = 75J $$
پ) با استفاده از قضیهٔ کار انرژی جنبشی، تندی نهایی جعبه را در ارتفاع ۱/۵m حساب کنید.

V₂=?

$$ w_t = k_2 – k_1 = \frac{1}{2} m (V^{2}_{2} – V^{2}_{1}) \\ 75 = \frac{1}{2} \times 10 ( V^{2}_{2} – 0 ) ⇒ \\ 75 = 5 V^{2}_{2} \\ V^{2}_{2} =\frac{75}{5} = 15 \\ V_{2} = \sqrt{15} $$

جواب تمرین ۳-۷ صفحه ۶۳ فیزیک دهم

جرم یک خودروی الکتریکی به همراه راننده‌اش ۸۴۰ kg است. وقتی این خودرو از موقعیت A به موقعیت B می‌رود، کار کُل انجام شده روی خودرو ۷۳۵۰۰ J است. اگر تندی خودرو در موقعیت A برابر ۵۴/۰km/h باشد، تندی آن در موقعیت B چند متر بر ثانیه است؟
پاسخ: با استفاده از قضیه کار و انرژی داریم :

جواب تمرین ۳-۸ صفحه ۶۳ فیزیک دهم

دو قایق بادبانی مخصوص حرکت روی سطوح یخ‌زده، دارای جرم‌های m و ۲m روی دریاچهٔ افقی و بدون اصطکاکی قرار دارند و نیروی ثابت و یکسان F^→ با وزیدن باد به هر دو وارد می‌شود (شکل زیر). هر دو قایق از حال سکون شروع به حرکت می‌کنند و از خط پایان به فاصلهٔ d می‌گذرند. انرژی جنبشی و تندی قایق‌ها را درست پس از عبور از خط پایان، با هم مقایسه کنید.
پاسخ: کار انجام شده روی قایق قرمز

$$ W قزمر = F.d $$

کار انجام شده روی قایق آبی

$$ w آبی = F.d \\ درنتجه : Wآبی = قرمزW $$

کار انجام شده روی هر قایق برابر با تغییرات انرژی جنبشی آن هاست ، هر دو قایق در ابتدا ساکن هستند و انرژی جنبشی آنها در حالت اول صفر است . از قضیه کار و انرژی جنبشی داریم :
انرژی جنشی هر دو قایق با کار انجام شده روی قایق یکسان است و از آنجایی که کار انجام شده روی هر دو قایق مساوی می باشد پس انرژی جنبشی هر دو قایق نیز مساوی خواهد بود.
حال برای مقایسه تندی دو قایق داریم :(به جای جرم قایق قرمز m و به جای قایق آبی 2m قرار می دهیم)