آموزش درس 1 فصل 3 فیزیک دهم + تدریس ویدیویی

آموزش درس 1 فصل 3 فیزیک دهم به‌صورت تست‌بیس، همراه با آموزش نکته‌های کلیدی «شهاب نصیری» را، در این پست از رپیتیچ ببینید.

فصل سوم به کار، انرژی و توان اختصاص دارد. قرار است در درس اول این فصل، انرژی جنبشی را مورد بررسی قرار دهیم.

برای دسترسی به کل مباحث فصل سوم، روی لینک زیر کلیک کنید.

فیلم و جزوه فصل سوم فیزیک دهم

در علوم سال هفتم به طور جزئی با انرژی جنبشی آشنا شدیم. حال نوبت آن است که این مفهوم را بشکافیم و به طور تخصصی‌تر آن را بررسی کنیم. در طول این مقاله فرمول و یکاهای انرژی جنبشی را زیر ذره‌بین قرار می‌دهیم و در انتها به حل تمرین و پرسش‌های آن می‌پردازیم.

انرژی جنبشی؛ درس اول فصل سوم فیزیک دهم

هر چیزی که حرکت کند، قطعا انرژی دارد. به انرژی وابسته‌ به حرکت یک جسم، انرژی حرکتی یا جنبشی می‌گویند. هرچه جسمی تندتر حرکت کند، انرژی جنبشی آن بیشتر است. هنگامی که جسم ساکن باشد، انرژی جنبشی آن صفر است.

انرژی جنبشی جسمی به جرم m که با تندی v حرکت می‌کند، از رابطه زیر به دست می‌آید:

یکاهای SI جرم و تندی به ترتیب کیلوگرم (kg) و متربرثانیه (m/s) است. بنابراین، یکای انرژی جنبشی (و هر نوع دیگری از انرژی) kgm²/s² است. این یکا به افتخار جیمز ژول، فیزیک‌دان انگلیسی، ژول (J) نام دارد. انرژی جنبشی کمیتی نرده‌ای و همواره مثبت است. این کمیت تنها به جرم و تندی جسم بستگی دارد و به جهت حرکت جسم وابسته‌ نیست.

مثال 3-1

جرم خودرویی به همراه راننده‌اش 840kg است. این خودرو با تندی 54/0km/h در حرکت است. انرژی جنبشی آن چند ژول است؟

پاسخ: با توجه به اطلاعات داده‌ شده‌ داریم:

با جایگذاری این مقادیر در رابطه 3-1 داریم:

تمرین 3-1

ماهواره‌ای به جرم 220kg، با تندی ثابت 2/5km/s دور زمین می‌چرخد. انرژی جنبشی ماهواره را بر حسب ژول و مگاژول حساب کنید.

پاسخ: هنگام محاسبه انرژی جنبشی باید یکای کمیت‌‌های جرم و تندی بر حسب یکاهای بین‌المللی SI باشد. با این حساب تندی را با m/s² و جرم را با kg نشان می‌دهیم.

برای تبدیل ژول به مگاژول هم، می‌توان از طریق زیر اقدام کرد:

تمرین 3-2

جرم خودرویی به همراه راننده‌اش 840kg است. تندی خودرو در دو نقطه از مسیر را می‌توانید در شکل پایین مشاهده بکنید.

تغییرات انرژی جنبشی خودرو (ΔK=K₂-K₁) را بین این دو نقطه حساب کنید.

پاسخ: اول از همه با استفاده از فرمول 3-1، انرژی جنبشی هر دو نقطه را به دست می‌آوریم. در مرحله آخر هم این دو را از هم می‌کنیم تا تغییرات مشخص شود.

K₁ = ½ mv² = ½ × 840 × (18)² = 136080J

K₂ = ½ mv² = ½ × 840 × (25)² = 262500J

ΔK = K₂ – K₁ = 262500J – 136080J = 126420J

پرسش 3-1

انرژی جنبشی هر یک از اجسام زیر را با هم مقایسه کنید. سپس مقدار آن را به ترتیب از کمترین تا بیشترین بنویسید.

پاسخ: جواب این پرسش را می‌توانید در ادامه مشاهده کنید:

برای دسترسی به دیگر درس‌های فصل 3 فیزیک 10، روی لینک های زیر کلیک کنید:

• فیلم و جزوه درس دو فصل سه فیزیک ده
• فیلم و جزوه درس سه فصل سه فیزیک ده
• فیلم و جزوه درس چهار فصل سه فیزیک ده
• فیلم و جزوه درس پنج فصل سه فیزیک ده
• فیلم و جزوه درس شش فصل سه فیزیک ده
• فیلم و جزوه درس هفت فصل سه فیزیک ده