تدريب الاختبار التحصيلي — فيزياء وكيمياء وأحياء ورياضيات

قانون هوك: القوة التي يؤثر بها النابض تتناسب طرديًّا مع مقدار استطالته:

F = − K · x

FNقوة النابض

KN/mثابت النابض

xmالاستطالة

قانون هوك: قوة النابض تتناسب طرديًّا مع الاستطالة x، وميل الخط المستقيم في منحنى (القوة − الاستطالة) يساوي ثابت النابض K

طاقة الوضع المرونية المخزَّنة في النابض:

PE_sp = 12 · K · x²

مثالنابضٌ ثابته K = 200 N/m استطال x = 2 m؛ فما قوة النابض وطاقته المرونية؟

حاول أولًا، ثم اعرض الحل

F = K · x = 200 × 2 = 400 N

PE_sp = 12 · K · x² = 0.5 × 200 × 2² = 400 J

أمثلة على «قانون هوك وطاقة النابض»

مثال ١

عُلّق جسم بطرف نابض فاستطال بمقدار 0.5 m، وكان ثابت النابض 300 N/m، فما مقدار القوة المؤثرة في النابض بوحدة النيوتن؟

◎ توقّع الإجابة أولًا:

مثال ٢

نابض ثابته 200 N/m استُطيل بمقدار 2 m، فما طاقة الوضع المرونية المخزَّنة فيه بوحدة الجول؟