جرار زراعي يصعد جرار زراعي كتلتة 120kg اعلى طريق مائل بزاوية 21 على الافقي كما في الشكل 17-3 فاذا قطع الجرار مسافة 12.0m بسرعة ثابتة خلال 2.5s فاحسب القدرة التي أنتجها الجرار
لحساب القدرة التي أنتجها الجرار، يمكننا استخدام العمل (القوة × المسافة) والزمن المستغرق للقيام بالعمل. في هذه الحالة، الجرار يحمل وزنه على مسافة أفقية وليس عملًا رأسيًا، لذلك نحتاج إلى حساب العمل الأفقي الذي قام به الجرار.
جرار زراعي يصعد جرار زراعي كتلتة 120kg اعلى طريق مائل بزاوية 21 على الافقي كما في الشكل 17-3 فاذا قطع الجرار مسافة 12.0m بسرعة ثابتة خلال 2.5s فاحسب القدرة التي أنتجها الجرار
العمل الأفقي = القوة × المسافة × cos(زاوية الميل)
القوة هنا هي وزن الجرار، والمسافة هي المسافة التي قطعها الجرار (12.0 متر)، وزاوية الميل هي 21 درجة.
أولاً، نحسب القوة:
جرار زراعي يصعد جرار زراعي كتلتة 120kg اعلى طريق مائل بزاوية 21 على الافقي كما في الشكل 17-3 فاذا قطع الجرار مسافة 12.0m بسرعة ثابتة خلال 2.5s فاحسب القدرة التي أنتجها الجرار
الوزن = الكتلة × التسارع الثابت (التسارع الثابت عند سطح الأرض تقريبًا يساوي 9.8 م/ث²) الوزن = 120 كجم × 9.8 م/ث² = 1176 نيوتن
العمل الأفقي = 1176 نيوتن × 12.0 م × cos(21 درجة)
لحساب cos(21 درجة)، يمكن استخدام الآلة الحاسبة:
جرار زراعي يصعد جرار زراعي كتلتة 120kg اعلى طريق مائل بزاوية 21 على الافقي كما في الشكل 17-3 فاذا قطع الجرار مسافة 12.0m بسرعة ثابتة خلال 2.5s فاحسب القدرة التي أنتجها الجرار
cos(21 درجة) ≈ 0.9272
العمل الأفقي ≈ 1176 نيوتن × 12.0 م × 0.9272 ≈ 13072.1 جول
الزمن المستغرق للقيام بالعمل هو 2.5 ثانية.
جرار زراعي يصعد جرار زراعي كتلتة 120kg اعلى طريق مائل بزاوية 21 على الافقي كما في الشكل 17-3 فاذا قطع الجرار مسافة 12.0m بسرعة ثابتة خلال 2.5s فاحسب القدرة التي أنتجها الجرار
القدرة = العمل / الزمن
القدرة ≈ 13072.1 جول / 2.5 ثانية ≈ 5228.84 واط
إذاً، الجرار أنتج قدرة تقدر بحوالي 5228.84 واط أثناء صعوده على الطريق المائل.