الطاقة والزخم

نصائح الإتقان

• • ميّز نوع الطاقة من معطيات السؤال: ارتفاعٌ ⟸ طاقة وضع PE = m·g·h؛ سرعةٌ ⟸ طاقة حركة KE = 12·m·v²؛ قوة وإزاحةٌ ⟸ شغل W = F·d·cosθ.
• • في الشغل لا تنسَ cosθ: القوة الموازية للإزاحة (θ = 0) شغلها أعظم، والعمودية عليها (θ = 90) شغلها صفر.
• • استعمل نظرية الشغل-الطاقة W = ΔKE حين تُعطى سرعتان: اطرح مربعَي السرعتين (v_f² − v_i²) ولا تطرح السرعتين ثم تربّع.
• • القدرة تقيس سرعة بذل الشغل: P = Wt = F·v، ووحدتها الواط (W = J/s).
• • في التصادمات: الزخم محفوظ دائمًا (Σp_i = Σp_f)، أمّا الطاقة الحركية فلا تُحفظ إلا في التصادم المرن وحده.

أخطاء شائعة

• استعمال القوة كاملةً في الشغل دون cosθ: W = F·d·cosθ؛ القوة العمودية على الإزاحة (θ = 90) شغلها صفر مهما كانت كبيرة.
• حساب التغير في الطاقة الحركية بـ 12·m·(Δv)²: ΔKE = 12·m·(v_f² − v_i²)، وهي تختلف عن 12·m·(v_f − v_i)².
• الظن أن الآلة تقلّل الشغل المبذول: الآلة تقايض القوة بالإزاحة: تقلّ القوة وتزيد الإزاحة فيبقى الشغل ثابتًا؛ الفائدة الميكانيكية MA = FrFe بلا وحدة.
• افتراض حفظ الطاقة الحركية في كل تصادم: الزخم محفوظ في جميع التصادمات، لكن الطاقة الحركية تُحفظ في التصادم المرن فقط، وتنقص في غير المرن.