الحركة الدائرية - فيزياء 1 - أول ثانوي

62 الحركة الدائرية Circular Motion الأهداف . تفسر لماذا يتسارع الجسم www.cdn.s عندما يتحرك جسم بسرعة ثابتة المقدار في مسار دائري، أو يدور حجر مثبت في نهاية خيط، هل يكون لهذه الأجسام تارع؟ قد يتبادر إلى ذهنك في البداية أن هذه الأجسام الذي يتحرك بسرعة ثابتة لا تتسارع؛ لأن مقدار سرعتها لا يتغير ، لكن تذكر أن التسارع هو التغير في السرعة المتجهة (مقدارا واتجاها)، وليس في مقدار السرعة فقط. ولأن اتجاه حركة الحجر يتغير لحظيا فإن المقدار في مسار دائري. . تصف كيف يعتمد مقدار السرعة المتجهة للحجر تتغير، لذلك فهو يتسارع. التسارع المركزي على سرعة الجسم، وتصف قطر مساره السائري. التسارع المركزي. المفردات الحركة الدائرية المنظمة وصف الحركة الدائرية Describing Circular Motion الحركة الدائرية المنتظمة هي حركة جسم أو جسيم بسرعة ثابتة المقدار حول دائرة نصف • تحدد القوة التي تسبب قطرها ثابت. ويُحدد موقع الجسم في الحركة الدائرية المنتظمة بالنسبة إلى مركز الدائرة بمنتجه الموقع ، كما في الشكل 5-6 وعندما يدور الجسم حول الدائرة فإن طول متجه الموقع لا يتغير، لكن اتجاهه يتغير. ولايجاد سرعة الجسم يجب إيجاد متجه الإزاحة الذي يعرف بالتغير في الموقع .. ويبين الشكل 65 متجهي موقع: لا عند بداية فترة زمنية ول عند نهايتها. تذكر أن متجه الموقع هو متجه ذيله عند نقطة الأصل. ولعلك تلاحظ من رسم المتجهات أن " ، " تطرحان لإعطاء المحصلة ۵۳ خلال الفترة الزمنية. وكما تعلم فإن السرعة المتجهة المتوسطة : اوي 20 = ، لذا فإن السرعة المتجهة المتوسطة في الحركة الدائرية تساوي - = ومتجه السرعة له اتجاه الإزاحة نفسه، لكن بطول مختلف في الشكل - يمكنك ملاحظة أن متجه السرعة عمودي على متجه الموقع أي مماس لمحيط الدائرة، وعندما يدور متجه السرعة حول الدائرة يبقى مقداره ثابتا، لكن اتجاهه يتغير. التسارع المركزي القوة المركزية كيف تحدد اتجاه تسارع الجسم المتحرك حركة دائرية منتظمة ؟ ببين الشكل 6-6a متجهي السرعة الا و عند بداية الفترة الزمنية ونهايتها. ويمكن إيجاد الفرق بين متجهي السرعة المتجهة 4 بطرح السرعتين المتجهتين ) و ( كما في الشكل 66. يكون التسارع المتوسط الشكل 6.5 الإزاحة 4 لجسم في 2 = a في اتجاه ۵۷ نفه؛ أي في اتجاه مركز الدائرة. ولاحظ أن منتجه التسارع في الحركة حركة دائرية مقسومة على الزمن تساوي Δι السرعة المتجهة المتوسطة خلال هذه الدائرية المنتظمة يشير دائما إلى مركز الدائرة، لذا يسمى هذا التسارع التسارع المركزي. الفترة الزمنية. الشكل 66 يكون اتجاه التغير في السرعة في اتجاه مركز الدائرة، لذا فإن التسارع يشير نحو المركز أيضا. AV 1 اشت وزارة التعليم 2013 1445 168

تطبيق الفيزياء التسارع المركزي Centripetal Acceleration كيف يمكنك أن تحسب مقدار التسارع المركزي الجسم ما ؟ قارن بين المثلث الناتج عن المصاعد الفضائية يعتبر العلماء متجهات الموقع في الشكل - والمثلث الناتج عن متجهات السرعة في الشكل 66. استعمال المصاعد الفضائية نطاماً قليل إن الزاوية بين ٢ و ٣ هي نفسها الزاوية بين ا و ، لذا يكون المثلثان متشابهين. وهكذا التكاليف للنقل إلى الفضاء: حيث يتم ربط فإن 4 = . وبقسمة الطرفين على الزمن ، ينتج: Δι = سلك بمحطة عند خط الاستواء الأرضي. ويمتد بطول km 35,800 من سطح لكن بإعادة ترتيب المعادلة السابقة وبالتعويض نجد أن: 0= = ، وكذلك = 1 (A)= =% حل هذه المعادلة لإيجاد » وارمز لها بالرمزية تعبيرا عن التسارع المركزي. التسارع المركزي a = 10 الأرض ويثبت في نقل موازن، وبيقي مشدوداً بسبب القوة المركزية، وتسير مركبات خاصة بالطاقة المغناطيسية على هذا السلك اقتصاد - مهر يشير اتجاه التسارع المركزي إلى مركز الدائرة دائما، ويساوي مقداره حاصل قسمة مربع ٢.٣.١ تعزيز ودعم القافلة الابتكار السرعة على نصف قطر دائرة الحركة. وريادة الأعمال كيف يمكنك أن تحب مقدار سرعة جسم يتحرك في مسار دائري ؟ من الطرائق المستخدمة الشكل 7 6 عندما نقلت المطرقة من قياس الزمن اللازم لإكمال دورة كاملة T، ويسمى الزمن الدوري، حيث يقطع الجسم الرامي نسير في خط مستقيم يكون مماسيا خلال هذا الزمن مسافة تساوي محيط الدائرة، 21، وبهذا يكون مقدار السرعة يساوي للمسار الدائري الذي كانت تدور فيه عند نقطة الإفلات، ثم تكمل مسارا يشبه مسار . لذا فإن مقدار التسارع المركزي ياوي a₁ == 4² ولأن تسارع الجسم الذي يتحرك في مسار دائري يكون دائما في اتجاه المركز، فلا بد أن تكون القوة المحصلة في اتجاه مركز الدائرة أيضًا، ويمكن توضيح هذه القوة بأمثلة متعددة. فالقوة المسيئة لدوران الأرض حول الشمس مثال على قوة جذب مركزية ناتجة عن قوة التجاذب الكتلي بين الشمس والأرض، والقوة المسببة لدوران المطرقة في مسار دائري ناتجة عن قوة الشد في اتجاه المركز، كما في الشكل 67. وتسمى هذه القوة القوة المركزية كذلك فإن قانون نيوتن الثاني يمكن تطبيقه على الحركة الدائرية المنتظمة على النحو الآتي: F_ القانون الثاني لنيوتن في الحركة الدائرية nude = مجلة القوة المحصلة المركزية المؤثرة في جسم يتحرك في مسار دائري تساوي حاصل ضرب كتلة الجسم في تسارعه المركزي. أي جسم يقذف بسرعة ابتدائية أفقية في الهواء. 563 وزارة التعليم 169

مسار دائرية عند حل مسائل على الحركة الدائرية المنتظمة من المفيد اختيار محورين: أحدهما في اتجاه الشارع، حيث يكون دائما في اتجاه مركز الدائرة. وتُسمي هذا المحور؛ أي مركزيًّا. أما عملية ما الذي بيتي الدادة متحركة بي المحور الثاني فيكون في اتجاه السرعة الماشية للدائرة، ونسميه tang؛ أي مماسيا. وستطبق قانون نيوتن الثاني على هذين المحورين، كما فعلت في مسائل الحركة ذات البعدين في الجة الى ذليل التجارب ملسه على الإثرائية. الفصل الخامس. تذكر أن القوة المركزية هي تسمية أخرى لمحصلة القوى المؤثرة في اتجاه مثال 2 المركز ؛ فهي تمثل مجموع القوى الحقيقية التي تؤثر في اتجاه المركز. بالرجوع إلى حالة المطرقة، الشكل ، ما الاتجاه الذي تطير فيه المطرقة لحظة انطلاقها من السلسلة؟ عند اختفاء قوة الشد في السلسلة ليس هناك قوة تؤدي إلى تسارع المطرقة في اتجاه المركز، لذا تنطلق المطرقة في اتجاه سرعتها الماسية للدائرة عند نقطة إفلاتها. تذكر أنه إذا لم تستطع تحديد مصدر القوة فإن هذه القوة غير موجودة. الحركة الدائرية المنتظمة أديرت سدادة مطاطية كتلتها 13 مثبتة عند طرف خيط طوله m 0.93، في مسار دائري أفقي لتكمل دورة كاملة خلال 1.18.5. احسب مقدار قوة الشد التي يؤشر بها الخيط في السدادة. تحليل المسألة ورسمها ارسم مخطط الجسم الحر للسدادة. بين نصف القطر واتجاه الحركة. كون مجموعة المحاور: المركزي ، والمماسي tang m المعلوم r=0.93 m T=1.18s m = 13 g إيجاد الكمية المجهولة احسب التسارع المركزي. المجهول ? = F قوة الشد دليل الرياضيات بالتعويض 0.90 = + 1.5 = 1 إجراء العمليات الحسابية باستعمال الأرقام المعنوية 188 189 استخدم القانون الثاني لنيوتن الحساب قوة الشد في الخبط . بالتعويض : 01131 = sم =م ت تقويم الجواب 170 F. +tang - +C 4 = Arr = 4x³ (0.93 m) (1.18s) = 26 m/s² F₁ = ma = (0.013 kg) (26 m/s²) = 0.34 N - هل الوحدات صحيحة يعطي تحليل الوحدات التسارع بـ 1/8 والقوة بـ N. • هل للإشارات معنى ؟ يجب أن تكون الإشارات كلها موجبة. - هل الجواب منطقي؟ نعم، قوة الشد تساوي ثلاثة أمثال وزن السدادة وهذا منطقي لمثل هذه الأجسام الخفيفة 21123 15AF

مسائل تدريبية 10. يسير متسابق بسرعة مقدارها m/s 8.8 في منعطف نصف قطره .25m. ما مقدار التسارع المركزي للمتسابق ؟ وما مصدر القوة المؤثرة فيه ؟ 11. تسير سيارة سباق بسرعة مقدارها m/s 22 في منعطف نصف قطره .56m أوجد مقدار التسارع المركزي للسيارة. وما أقل قيمة المعامل الاحتكاك السكوني بين العجلات والأرض لمنع السيارة من الانزلاق؟ 12، تتحرك طائرة بسرعة مقدارها m/s 201 عند دورانها في مسار دائري ما أقل نصف قطر لهذا المسار بوحدة km يستطيع أن يشكله قائد الطائرة ، على أن يبقي مقدار التسارع المركزي أقل من m/s 95.0 القوة الوهمية A Nonexistance force عندما تنعطف سيارة فجأة في اتجاه اليسار فإن الراكب الجالس بجانب السائق سيندفع في اتجاه الباب الأيمن، فهل هناك قوة خارجية أثرت في الراكب؟ افترض موقفا آخر مشابها، لو أن السيارة التي تستقلها توقفت فجأة فإنك ستندفع إلى الأمام نحو حزام الأمان، فهل أثرت فيك قوة إلى الأمام؟ لا؛ لأنه بحسب القانون الأول لنيوتن فإنك سوف تستمر في الحركة بالسرعة نفسها ما لم تؤثر فيك قوة خارجية، وحزام الأمان هو الذي يؤثر فيك بقوة تدفعك إلى التوقف. مساو مسافر بدون سيارة مصارة السيارة الشكل 8-6 سيتحرك الراكب إلى يبين الشكل - سيارة تنعطف نحو اليسار كما ترى من أعلى سيندفع الراكب في السيارة إلى الأمام لولا القوة التي تؤثر فيه من الباب في اتجاه مركز الدائرة، أي أنه لا توجد قوة تؤثر الأمام في خط مستقيم إذا لم تؤثر فيه في الراكب إلى الخارج. أما ما يتحدث عنه البعض، وقد يشعر به الكثيرون من أن هناك قوة السيارة بقوة إلى الداخل. تدفع الراكب إلى الخارج تسمى قوة الطرد المركزي فإن هذه القوة لا وجود لها. إن قوانين نيوتن قادرة على تفسير الحركة في خطوط مستقيمة والحركة الدائرية. 62 مراجعة 13. الحركة الدائرية المنتظمة ما اتجاه القوة المؤثرة في الملابس تتحرك سيارة في منعطف فإن على السائق أن يوازن في أثناء دوران الغسالة؟ وما الذي يولد هذه القوة؟ بين القوة المركزية وقوة الطرد المركزي. اكتب رسالة إلى الجريدة تنقد فيها هذا المقال. 14. مخطط الجسم الحر إذا كنت تجلس في المقعد الخلفي لسيارة تنعطف إلى اليمين، فارسم نموذج 17، القوة المركزية إذا أردت تحريك كرة كتلتها 7.3kg الجسيم النقطي، ومخطط الجسم الحر للإجابة عن في مسار دائري نصف قطره 0.75m بسرعة مقدارها الأسئلة الآتية: m/s 2.5، فيما مقدار القوة التي عليك أن تؤثر بها ة. ما اتجاه تسارعك؟ لعمل ذلك؟ . ما اتجاه القوة المحصلة المؤثرة فيك ؟ وما مصدرها؟ 18، التفكير الناقد إنك تتحرك حركة دائرية منتظمة 15. القوة المركزية إذا حُرك حجر كتلته 40.08 مثبت في بسبب دوران الأرض اليومي. ما المصدر الذي نهاية خيط طوله 0.60m في مسار دائري أفقى بسرعة يولد هذه القوة التي تؤدي إلى فسار عك؟ وكيف مقدارها m/s 2.2 فما مقدار قوة الشد في الخيط ؟ تؤثر هذه الحركة في وزنك الظاهري ؟ 16. التسارع المركزي ذكر مقال في جريدة أنه عندما وزارة التعليم M171