مراجعة الفصل الرابع

1- ضع في الفراغ الحرف المناسب من القائمة المجاورة لتكوين عبارة صحيحة:

(أ- الآلة، ب- البريمة، ج- العجلة والمحور، د- الإسفين، ه- البكرة، و- السطح المائل، ز- كسارة الجوز)

1. (أ) تساعد على إنجاز شغل بطريقة أسهل.
2. الفائدة الميكانيكية لـ (ج) دائماً أكبر من واحد.
3. (ه) آلة بسيطة تتكون من عجلة تدور حول محور تحوي على أخدود يمر فيه حبل أو سلك.
4. آلة بسيطة تتكون من مستويين مائلين متقابلين من الخلف تستخدم لشق أو اختراق المواد (د).
5. تكون الفائدة الميكانيكية أكبر في (ب) كلما كان السطح الملفوف حول الأسطوانة أطول نسبة إلى ارتفاعه.
6. إن (و) يسهل في إنجاز الشغل لأنه يمكننا من تحريك مقاومة كبيرة باستعمال قوة صغيرة.

س2- اختر الإجابة الصحيحة لكل مما يأتي:

1- تسمى المسافة بين سنين متتاليين في البريمة ب:

1. ذراع المقاومة.
2. درجة البريمة.
3. ذراع القوة.
4. محور.

2- الفائدة الميكانيكية لأسفين طوله 10 cm وسمكه 2 cm هي:

1. 2.
2. 5.
3. 20
4. 5cm.

3- تستعمل البكرة الثابتة لـ:

1. تغيير اتجاه القوة فقط.
2. تغير مقدار القوة واتجاهها.
3. تغيير مقدار القوة المؤثرة.
4. الحصول على فائدة ميكانيكية أكبر من واحد.

4- تمثل البكرة المتحركة.

1. عتلة من النوع الأول.
2. عتلة من النوع الثاني.
3. عتلة من النوع الثالث.
4. عتلة من النوع الأول والنوع الثالث.

5- نحصل على ربح قوة في العتلة من النوع الثاني، لأن ذراع القوة.

1. أكبر من ذراع المقاومة.
2. أصغر من ذراع المقاومة.
3. مساوي لذراع المقاومة.
4. كل ما ذكر سابقاً.

س3- أجب عما يأتي بإجابات قصيرة:

1- ما وحدة قياس الفائدة الميكانيكية؟ ولماذا؟

ليس لها وحدة قياس لأنها تساوي حاصل قسمة كميتين لها نفس وحدة القياس.

2- كيف تجعل الآلات البسيطة الشغل أسهل؟

لأن الغاية من استخدامها الحصول على فائدة ميكانيكية، إما ربح في القوة أو ربح في السرعة.

3- لماذا الشغل الناتج دائماً أقل من الشغل المنجز في الآلة؟

لأنه لا توجد آلة مثالية عملياً بسبب فقدان قسم من الطاقة الداخلية والتي تمثل الشغل المبذول بشكل حرارة بسبب الاحتكاك.

4- ما نوع العتلة التي تكون القوة المؤثرة فيها دائماً أقل من المقاومة؟ وما أهمية ذلك؟

عتلة من النوع الثاني وأهميتها هو الحصول على ربح في القوة.

5- لماذا نستعمل البكرة الثابتة مع أن الفائدة الميكانيكية لها يساوي واحداً؟

لتغيير اتجاه القوة.

6- لماذا نحصل على ربح سرعة في العتلة من النوع الثالث؟

لأن مقدار القوة المؤثر أكبر من المقاومة (الفائدة الميكانيكية تكون أصغر من الواحد).

س4- استعملت بكرة في رفع جسم كتلته 200 Kg، وذلك بالتأثير عليه بقوة تساوي نصف وزنه، ما نوع البكرة؟ وما الفائدة الميكانيكية لها؟ افرض التعجيل الأرضي 10m/s².

نحسب الوزن:

$$\begin{gathered} W = m x g \\ W = 200 x 10 \\ W = 2000 \\ F = \frac{1}{2} x W = \frac{1}{2} x 1960 \\ F = 1000 N \end{gathered}$$

البكرة من النوع المتحركة:

$$\begin{gathered} M . A = \frac{Load}{Force} \\ M . A = \frac{2000}{1000} = 2 \end{gathered}$$

س5- احسب الفائدة الميكانيكية:

(1)- بكرة متحركة استعملت قوة مقدارها 200 N لتحريك حمولة مقدارها 400 N.

$$\begin{gathered} M . A = \frac{Load}{Force} \\ M . A = \frac{400}{200} = 2 \end{gathered}$$

(2)- سطح مائل طوله 20 m وارتفاعه 4 m.

$$\begin{gathered} M . A = \frac{\mathrm{السطح} \mathrm{طول}}{\mathrm{السطح} \mathrm{ارتفاع}} = \frac{l}{h} \\ M . A = \frac{20}{4} = 5 \end{gathered}$$

(3)- فأس طول رأسه 9 cm وسمكه 3 cm.

$$\begin{gathered} M . A = \frac{\mathrm{الفأس} \mathrm{طول}}{\mathrm{الفأس} \mathrm{سمك}} \\ M . A = \frac{9}{3} = 3 \end{gathered}$$

س6- عتلة طولها 80 cm ترتكز على أحد طرفيها علق فيها ثقل مقداره 60 N على بعد 20 cm من المرتكز ما مقدار القوة اللازم تأثيرها في الطرف الآخر لكي تتزن العتلة أفقياً؟ وما الفائدة الميكانيكية منها؟

$$\begin{gathered} F_1 x d_1 = F_2 x d_2 \\ {F}_1 x 80 = 60 x 20 \\ {F}_1 = \frac{60 x 20}{80} = \frac{60}{4} \\ {F}_1 = 15 N \\ M . A = \frac{load}{Force} = \frac{60}{15} = 4 \end{gathered}$$

س7- احسب كفاءة آلة إذا كانت الطاقة الداخلة 200 J لتنتج طاقة مقدارها 120 J؛ ما مقدار الطاقة الضائعة؟

$\mathrm{كفاءة} \mathrm{الآلة} = \frac{\mathrm{الطاقة} \mathrm{الخارجة}}{\mathrm{الطاقة} \mathrm{الداخلة} } x 100\%$

$\eta = \frac{120}{200} x 100\% = 60\%$

$$\begin{gathered} \mathrm{الطاقة} \mathrm{الضائعة} = \mathrm{الطاقة} \mathrm{الداخلة} - \mathrm{الطاقة} \mathrm{الخارجة} \\ \mathrm{الطاقة} \mathrm{الضائعة} = 200 - 120 = 80 ttaw \end{gathered}$$

س8- أکمل مخطط المفاهيم الآتي: