قوى التأثير المتبادل - فيزياء 1 - أول ثانوي
الفصل1: مدخل إلى علم الفيزياء
الفصل2: تمثيل الحركة
الفصل3: الحركة المتسارعة
الفصل4: القوى في بعد واحد
الفصل5: القوى في بعدين
الفصل6: الحركة في بعدين
3- قوى التأثير المتبادل Interaction Forces الأهداف www.edu.s عرفت أنه إذا أثر مسبب بقوة محصلة في جسم فإن الجسم يتسارع. وعرفت أيضا أن هذه القوة يمكن أن تكون قوة محال أو قوة تلامس لكن ما الذي يسبب القوة؟ إذا قربت . تعرف قانون نيوتن الثانث. مغناطيسين أحدهما إلى الآخر فإنك تشعر بأن كلا منهما يسحب الآخر أو يدفعه، وكذلك توضح قوى الشد التي تنشأ في الخيوط والحال من خلال إذا ضغطت بقدمك على عتلة فإنها تضغط على قدمك في الاتجاه المعاكس، لكن أيهما قانون نيوتن الثالث. المسبب وأيهما الجسم ؟ • تعرف القوة العمودية. . تحدد مقدار القوة العمودية من خلال تطبيق قانون تمييز قوى التأثير المتبادل Identifying Interaction Forces نيوتي الثاني المفردات أزواج التأثير المتبادل قانون نيوتن الثالث قوة الشد القوة العمودية تصور أنك ارتديت حذاء التزلج بالإضافة إلى جميع ملابس الأمان المناسبة، وكذلك فعل صديقك. فإذا دفعت ظهره بيديك لكي يبدأ التزلج إلى الأمام، فما الذي يحدث لك؟ سوف تتحرك إلى الخلف. لماذا؟ تذكر أن القوة تنتج عن تأثير متبادل بين جسمين، فأنت حين تدفع صديقك تتلامس معه وتؤثر فيه بقوة تجعله يتحرك إلى الأمام. لأنه في حالة تلامس معك فإنه يؤثر فيك بقوة تؤدي إلى تغير في حركتك. تكون القوى دائما على شكل أزواج. اعتبر نفسك الطالب (A) تمثل نظاما، وأن صديقك الطالب (B) يمثل نظاما آخر ما القوى الأفقية التي تؤثر في كل من هذين النظامين ؟ يبين الشكل 13-4 مخطط الجسم الحر للنظامين. وبتأمل هذا المخطط ستلاحظ أن كل نظام يتلقى من النظام الآخر قوة تؤثر فيه. القوتان Fan و Fun نسميهما زوجي التأثير المتبادل، وهما قوتان متساويتان في المقدار و متعاكستان في الاتجاه، ويطلق عليها أحيانًا قوتا الفعل ورد الفعل؛ حيث لا يمكن أن تظهر إحداهما دون الأخرى. وقد يشير ظاهر هذه العبارة إلى أن أحدهما يسبب الآخر، لكن هذا غير صحيح. فعلى سبيل المثال، لم تنتج القوة التي دفعت بها صديقك القوة التي أثرت فيك ودفعتك إلى الخلف فكلنا القوتين نتجت عن التلامس بينكما. الشكل 413 عندما تؤثر بقوة في صديقك لتدفعه إلى الأمام فإنه يؤثر فيك بقوة مساوية ومعاكسة تدفعك إلى الخلف. A B F F WJB BLA 112 وزارة التعليم
تعرف قانون نيوتن الثالث
عندما تؤثر بقوة في صديقك لتدفعه إلى الأمام فإنه يؤثر فيك بقوة مساوية ومعاكسة تدفعك إلى الخلف
قانون نيوتن الثالث Newton s Third Law إن القوة التي تؤثر في صديقك تساوي في المقدار وتعاكس في الاتجاه القوة التي يؤثر بها صديقك فيك، وهذا يتلخص في قانون نيوتن الثاك الذي ينص على أن جميع القوى تظهر على شكل أزواج، وتؤثر قوتا كل زوج في جسمين مختلفين، وهما متساويتان في المقدار، و متضادتان في الاتجاه. F лав ==F قانون نيوتن الثالث القوة التي يؤثر بها A في B تساوي في المقدار وتعاكس في الاتجاه القوة التي يؤثر بها B في A افترض أنك تمسك كتابا بيدك، وارسم مخطط الجسم الحر الخاص بك، ومخططا آخر للكتاب. هل هناك أزواج تأثير متبادل ؟ عند تمييز أزواج التأثير المتبادل في مخططات الجسم الحر يجب أن تدرك أن كلا منها يؤثر في جسم مختلف. ففي هذه الحالة هناك فقط زوجا تفاعل هما: الكتاب في الدم و البدني الكتابة . الاحظ أيضًا أن لكل جسم وزنًا . فإذا كانت قوة الوزن نتيجة للتأثير المتبادل بين كل من الشكل 14-4 كرة قدم على الجسم وكتلة الأرض فلا شك أن الجسم يؤثر بقوة في الأرض، وإذا كان الأمر كذلك أفلا طاولة موضوعة على الأرض، لاحظ أن يجب أن تتسارع الأرض؟ الكرة والطاولة تشكلان زوجي تأثير متبادل وكذلك الطاولة والأرض والكرة ضع كرة قدم بحيث تستقر فوق الطاولة، والطاولة بدورها تستقر على الأرض، كما في والأرض. ربية الشكل .414 حلل أولاً القوى المؤثرة في الكرة تؤثر الطاولة في الكرة بقوة إلى أعلى وتؤثر كتلة الأرض في الكرة بقوة الجاذبية الأرضية. وعلى الرغم من أن هاتين القوتين متعاكستان في الاتجاه، وتؤثران في الجسم نفسه، إلا أنهما ليستا زوجي تأثير متبادل، بل مجرد لعبة شد الحبل ال قوتين تؤثران في الجسم نفسه. إذا كنت تلعب لعبة شد الحبل وكان لتنظر الآن إلى الكرة والطاولة، فبالإضافة إلى القوة التي تؤثر بها الطاولة في الكرة إلى أعلى، خصملا يكتفي بالإمساك بطرف الحبل دون أن يشده، فكم توقع أن فإن الكرة تؤثر في الطاولة بقوة إلى أسفل، وهذا يشكل زوجي تأثير متبادل، كما تشكل يكون مقدار القوة التي تؤثر بها في الكرة والأرض زوجي تأثير متبادل. لذلك فإن أزواج التأثير المتبادل للكرة في الطاولة هي: الحبل مقارنة بقوة خصمك ؟ كذلك الطاولة في العراF - = الكرة في الطاولة F الأرض في الكرة F - = الكرة في الأرض F 1 توقع كيف تقارن بين القوتين إذا تحرك الحيل في اتجاهك ؟ 2. اختبر توقعك. تحتين لاتترك الحبل فجاة. إن التسارع الذي تكتسبه الكرة الأرضية من قوة جسم يتفاعل معها يكون عادة متناهيا في التحليل والاستنتاج الصغر بحيث يتم التعامل مع الأرض باعتبارها جزءا من المحيط الخارجي لذلك الجسم، 3 قارن بين القوة عند طرف لا باعتبارها نظاما آخر. الخيل من جهتك والقوة في طرف الحبل الذي يمسك به خصمك ما الذي حدا عندما بدأت بتحريم خصمد ؟ * وزارة التسليم PAU 113
كرة قدم على طاولة موضوعة على الأرض
مثال 3 استراتيجيات حل المسالة أزواج التأثير المتبادل يمكنك الاستعانة بالاستراتيجيات الآتية في حل مسائل التأثير المتبادل بين نظامين مختلفين: 1. اعزل النظام أو الأنظمة عن المحيط الخارجي. 2 ارسم لكل نظام نموذجًا تصويرياً، ونموذجًا فيزيائياً يشتمل على مخطط الجسم الحر، مع تحديد النظام الإحداثي. صل بين كل زوجين من أزواج التأثير المتبادل بخط متقطع. 4 لإيجاد الإجابة، استخدم قانون نيوتن الثاني الذي يربط بين كل من القوة المحصلة والتسارع لكل نظام. 5. استخدم قانون نيوتن الثالث لكتابة معادلة تجمع بين مقادير قوى التأثير المتبادل، ويين اتجاه كل قوة. 6. حل المسألة واختبر الوحدات والإشارات والمقادير؛ للتأكد من أنها منطقية. تسارع الارض عندما تسقط كرة كتلتها 0.18kg يكون تسارعها في اتجاه الأرض مساويا لتسارع الجاذبية الأرضية. ما القوة التي تؤثر بها الكرة في الأرض؟ وما التسارع الذي تكتسبه الأرض، علما بأن كتلة الأرض 10kg×6.0 ؟ تحليل المسألة ورسمها ارسم مخطط الجسم الحر لكلا النظامين: الكرة والأرض. صل بين زوجي التأثير المتبادل بخط متقطع. المعلوم m = 0.18 kg 171 = 6.0 x 10 kg g = 9.80 m/s 2 المجهول 2 = الكرة في الأحد a +V كرة ايجاد الكمية المجهولة استخدم القانون الثاني لنيوتن لإيجاد القوة التي تؤثر بها الأرض في الكرة الكريم و - - بالتعويض m = 0.18 Lg 0 = 1 m/s 114 البحري = الأرض في الكرد =m(-9) =(0.18 kg)(-9.80 m/s²) .8 وزارة التعليم MUL 2023 1445
أزواج التأثير المتبادل
استخدم القانون الثالث لنيوتن لإيجاد القوة التي تؤثر بها الكرة في الأرض: مالموتر FS = - 11N دليل الرياضيات إجراء العمليات الرياضية بدلالتها العلمية 192.191 استخدم القانون الثاني لنيوتن لإيجاد التسارع الذي تكتسبه الأرض: النويس 10 = F=RN الأرض الى البكر - = الكثرة في الأرض =-(-1.8 N) = + 18 N F الحصة الأرض ا = الأسرة L.8 N 6.0 × 10 kg = تقويم الجواب في اتجاه الكرة m/s 5 10 × 2.9 = • هل الوحدات صحيحة ؟ يثبت تحليل الوحدات أن القوة تقاس بـ N والتسارع - /m • هل للإشارات معنى؟ يجب أن تكون إشارة كل من القوة والتسارع موجبة - هل الجواب منطقي؟ بما أن كتلة الأرض كبيرة فالتسارع يجب أن يكون قليلاً. مسائل تدريبية 28. ترفع بيدك كرة بولنج خقيقة نسبيا وشارعها إلى أعلى. ما القوى المؤثرة في الكرة" وما القوى التي تؤثر بها الكرة؟ وما الأجسام التي تؤثر فيها هذه القوى ؟ 29 تسقط طوبة من فوق سقالة بناء حدد القوى التي تؤثر في الطوبة، وتلك التي تؤثر بها الطوبة، ثم حدد الأجسام التي تؤثر فيها هذه القوى (مع إهمال تأثير مقاومة الهواء). 30 قذفت كرة إلى أعلى في الهواء ارسم مخطط الجسم الحر الذي يمثل الكرة في أثناء حركتها إلى أعلى، وحدد القوى التي تؤثر في الكرة، والقوى التي تؤثر بها الكرة، والأجسام التي تؤثر فيها هذه القوى. 31 وضعت حقيبة سفر على عربة أمتعة ساكنة. كما في الشكل 15-4. أرسم مخطط الجسم الحر لكل جسم وبين أزواج التأثير المتبادل حيثما وجدت الشكل 15-4 aرازة التحليم PAL 115
قوى الشد في الحبال والخيوط Forces of Ropes and Strings لال العيون العلم علي في المسامي Fg مجموع أوزان جميع الأجسام المعلقة به. قوة الشد اسم يطلق على القوة التي يؤثر بها خيط أو حبل والتبسيط سنفترض في هذا الكتاب أن كتل الحبال والخيوط مهملة. ومن أجل فهم أكثر عمقًا لمصطلح الشد سندرس الحالة المبينة في الشكل 16-4؛ حيث يعلّق دلو في نهاية حبل مثبت في السقف تلاحظ أن الحبل يوشك أن ينقطع عند المنتصف، وإذا القطع الحبل فسوف يسقط الدلو. وهذا يعني وجود قوى تجعل طرف الحبل العلوي (قبل أن ينقطع) متماسكا مع طرفه السفلي. الشكل 16-4 الشدية الحيل يساوي ترمز إلى القوة التي يؤثر بها الطرف العلوي للحبل في الطرف السفلي بـ سم سمرة، وهي بحسب قانون نيوتن الثالث جزء من زوجي تأثير متبادل، أما الزوج الآخر فهو الفوة التي يؤثر بها الطرف السفلي للحبل في الطرف العلوي: العالم العلوم F ، وهاتان القوتان مشاويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه، كما هو موضح في الشكل 16-4. يمكن أن تفكر في هذه الحالة بطريقة أخرى، فقبل أن ينقطع الحبل كان الدلو متزنا، وهذا يعني أن قوة وزنه إلى أسفل يجب أن تساوي في المقدار وتعاكس في الاتجاه قوة الشد فيه إلى أعلى. الآن دعنا ننظر إلى تلك النقطة من الحبل التي تقع مباشرة فوق الدلو، وهي أيضًا في حالة اتزان. قوة الشد في الحبل أسفل هذه النقطة تسحب في اتجاه الأسفل، وهي تساوي قوة الشد فيه أعلى هذه النقطة، وهي في اتجاه الأعلى وينطبق هذا على أي نقطة في الحبل. ولأن الشد في الطرف السفلي للحبل يساوي وزن الدلو، فإن الشد في كل مكان في الحبل يساوي وزن الدلو كذلك. وهكذا فإن الشد في الحبل يساوي وزن جميع الأجسام التي تعلق في أسفله. ولأن كتلة الحبل مهملة لذلك فإن الشد في أي مكان في الحبل يساوي وزن الدلو توجد قوى الشد أيضًا في لعبة شد الحبل مثل تلك المبينة في الشكل 17-4. فإذا أثر الفريق (A) الذي عن اليسار بقوة 500 ولم يتحرك الحبل (R) فهذا يعني أن الفريق (B) الذي عن اليمين يـ حب الحبل أيضًا بقوة 500N. ما الشد في الحبل في مثل هذه الحالة؟ وإذا سحب كل فريق بقوة 500N فهل سيكون الشد الكلي في الحبل 1000N للإجابة عن ذلك سندرس كلا من نصفي الحبل على حدة، الطرف الأيسر لا يتحرك، وهذا يعني أن القوة المحصلة المؤثرة فيه تساوي صفرا، لذلك فإن: DI مملية ما القوى المؤثرة في القطارة كما أن الرجع إلى دليل التجارب في ملعة عين الإثرائية ولكن FA = F = 500 N F=F = 500 N اليسارية السنين المهمين في اليسار السارية اليمين اليمين في اليسار RJB تمثل كل من الجدار على اليمين " F اليمين في اليسار أحد زوجي التأثير المتبادل، لذلك فهما من المقدار ومتعاكستان في الاتجاه؛ أي أن الشد الكلي في الحبل يساوي القوة 116 كل فريق، وتساوي 500 وزارة التعليم
الشد في الحبل يساوي مجموع أوزان جميع الأجسام المعلقة به
ما القوى المؤثرة في القطار؟
FA-500 N FR-500 N =0N الشكل 17-4 في لعبة شد الحبل يؤثر كل فريق ( من خلال الشد في الحبل ) بقوة مساوية ومعاكسة للقوة التي يؤثر بها الفريق الآخر مثال 4 يرفع دلو كتلته 50.018 بحبل يتحمل قوة شد قصوى مقدارها 525 وبدأ الدلو حركته من السكون، وعندما كان على ارتفاع 3.0m كانت سرعته m/s 3.0. إذا كان التسارع ثابتا، فهل هناك احتمال أن ينقطع الحبل ؟ تحليل المسألة ورسمها ارسم مخطط الحالة وبين القوى التي تؤثر في النظام. كون نظاما إحداثيا يكون فيه الاتجاه الموجب إلى أعلى . ارسم نموذج الجسم النقطي يشمل كل من a و ٧. ارسم مخطط الجسم الحر، وسم القوى. المعلوم المجهول الجيل في الدلم F₁ =? m = 50.0kg v=3.0 m/s v = 0.0 m/s d = 3.0 m ايجاد الكمية المجهولة كتلة الأرض في العام Fa تمثل المحصنة F مجموع القوة الموجبة (F) التي يسحب بها الحبل إلى أعلى، وقوة الوزن السالبة ( - ) التي تؤثر إلى أسفل. F,+(-F) F Fila + المحصلة F,= F بالتعويس Finn fing =ma + mg ... alia سليم Ra 117
وبما أن قيم كل من و و معلومة فإنه يمكننا استخدام معادلة الحركة الآتية لإيجاد الشارع : vf = vf +2ad a= 2d 2d F=m(a+g) وزارة التعليم 2023 TAKE = m + g بالعريض / 06 - 2 دليل الرياضيات فصل التغير 194 0 بالتمريض لا بالتمريض / 30-M - 100 (LB A luing= سوف ينقطع الحبل؛ لأن قوة الشد أكبر من 525. تقويم الجواب (3.0 m/s) = (50.0 kg) (23) +(9.80 m/s²)) هل الوحدات صحيحة ؟ وحدة القوة هي kg m/s، وهي وحدة N. هل للإشارات معنى ؟ نعم؛ إذ يجب أن تكون القوة المؤثرة إلى أعلى موجبة. . هل الجواب منطقي المقدار أكثر قليلاً من 490N الذي يمثل وزن الدلي. = 565 N F=mg (50.0 kg) (9.80 m/s) = 490 N ا مسائل تدريبية 32 وضعت معدات في دلو ، فأصبحت كتلته 42kg، فإذا رفع الدلو إلى سطح منزل بحيل يتحمل شدا لا يتجاوز 450N، فما أقصى تسارع يمكن أن يكتسبه الدالو في أثناء سحبه إلى أعلى السطح ؟ .33. حاول سالم وأحمد إصلاح إطار السيارة، لكنهما واجها صعوبة كبيرة في نزع الإطار المطاطي عن الدولاب، فقاما بسحبه معا؛ حيث سحب أحمد بقوة 23. وسالم بقوة 31N، وعندئذ تمكنا من زحزحة الإطار, ما مقدار القوة بين الإطار المطاطي والدولاب؟ 118
القوة العمودية The Normal Force عندما يتلامس جسمان يؤثر كل منهما في الآخر بقوة؛ فالصندوق الموضوع على سطح الطاولة تؤثر فيه الجاذبية الأرضية بقوة إلى أسفل، وفي المقابل تؤثر فيه الطاولة بقوة إلى أعلى، وهذه القوة موجودة بالضرورة؛ لأن الصندوق متزن. إن القوة العمودية هي قوة تلامس يؤثر بها سطح في جسم آخر، وتكون دائما عمودية على مستوى التلامس بين الجسمين. ولكن هل تكون هذه القوة دائما مساوية لوزن الجسم، كما هو موضح في الشكل 18- ماذا يحدث إذا ربطت الصندوق بخيط وسحبته قليلاً إلى أعلى بقوة شد لا تكفي لرفع الصندوق عن الطاولة؟ انظر الشكل .13-4. بتطبيق قانون نيوتن الثاني على الصندوق نجد أن 0 = F = ma - فيدال السيد F + F وبترتيب المعادلة نجد أن: الجيل في المنتور F = F - F تلاحظ في هذه الحالة أن القوة العمودية التي تؤثر بها الطاولة في الصندوق الشكل 18-4 القوة العمودية أقل من وزن الصندوق ، أما إذا ضغطت على الصندوق إلى أسفل، كما في المؤثرة في جسم لا تساوي دائما وزنة. الشكل 18-4، فستصبح القوة العمودية أكبر من وزن الصندوق. ه القوة العمودية تساوي وزن الجسم. فاء القوة العمودية أقل من وزن الجسم. ع القوة العمودية أكبر من وزن الجسم. وزارة التعليم 119 Fil SON nig mg 50.0-
4-3 مراجعة 34 القوة مد ذراعك أمامك في الهواء، وأسند كتابا 37 قوة الشد إذا كانت كتلة قطعة الطوب السفلية إلى راحة يدك بحيث يكون مستقرا حدد القوى، وأزواج التأثير المتبادل التي تؤثر في الكتاب. 35. القوة إذا خفضت الكتاب الوارد في المسألة السابقة الواردة في المسألة السابقة kg 3.0، وقوة الشد في الحبل العلوي 63.0، فاحسب كلا من قوة الشد في الحبل السقلي، وكتلة قطعة الطوب بتحريك يدك إلى أسفل بسرعة متزايدة، فهل يتغير 38. القوة العمودية يُسلم صالح صندوقا كتلته 13kg أي من القوى، أو أزواج التأثير المتبادل المؤثرة في إلى شخص كتلته 61 يقف على منصة. ما القوة العمودية التي تؤثر بها المنصة في هذا الشخص؟ الكتاب ؟ وضح ذلك. 36 قوة الشد تتدلى من السقف قطعة طوب مربوطة 39 التفكير الناقد توضع ستارة بين فريقين لشد الحبل بحبل مهمل الكتلة، ومربوط بها من أسفل قطعة طوب أخرى بحبل مهمل الكتلة أيضًا. ما قوة الشد في كل من الحبلين إذا كانت كتلة كل قطعة 95.0kg بحيث تمنع كل فريق من رؤية الفريق الآخر. فإذا ربط أحد الفريقين طرف الحبل الذي من جهته بشجرة، فما قوة الشد المتولدة في الحبل إذا سحب الفريق الآخر بقوة 500 وضح ذلك. وزارة التعليم 21123 1A45 120
اذا كانت كتلة قطعة الطوب السفلية الواردة في المسألة السابقة3.0kg احسب كلا من قوة الشد في الحبل السفلي ، وكتلة قطعة الطوب
كيف, يعمل هناك رافعتان (انسان) علویاتان و خریدن قصير تان توصلا منه وهنالك مناب إلا ملك المير أن طرق العلات التوزيع الوزن عليها How it Works الميزان المنزلي ؟ ?Bathroom Scale قرص الميزان نابض www التفكير الناقد عندما يكم لو المعايرة إلى اقل من خلال الوزن الموجود على الميران يون ماقل الحركة، مما يحرك الدواع المسنة التي تدير أسطوانة مسنة ومن ثم يدور قرص الميران ناقل الحركة نابض رئيس مستن لوح ذراع مستنة رافعة ( عتلة) المعايرة أو الضبط ترتكم الستار الكويتان على الوج المعايرة الذي يتصل بالصابصي الرئيس وعلا ما تقف على طلح الميزان جان والا يؤثر في المثلات الملي الأثر الحورها بقرقية لوج الساير شادي إلى استطالة الابيض الرئيس اد اور قوة النابض دور الناتجة عن النقالة سابق البرئ فإن باقل الحركة والذراع المالة السلات تابت الا تحرك ويجهر الأعلى قصر الحيران 1. كون فرضية لا تؤثر معظم النوابض في الموازين المنزلية بقوة أكبر من N 89. كيف تتجنب كسر الميزان إذا وقفت عليه ؟ .2 حمل إذا كانت أكبر قراءة على الميزان N 1068، والنابض يؤثر بقوة أقصاها N 89 في النسبة التي تستعملها الرافعة (العتلة)؟ 121
مختبر الفيزياء . القوة والكتلة عندما تؤثر قوة في جسم فإنه يتسارع إذا كانت هذه القوة أكبر من قوة الاحتكاك المؤثرة فيه، وتكون القوة المحصلة في اتجاه حركته، وعندما يتوقف تأثير هذه القوة في هذا الجسم مع وجود الاحتكاك يأخذ الجسم في التباطؤ حتى يتوقف؛ لأن القوة المحصلة (قوة الاحتكاك) تؤثر في اتجاه معاكس لاتجاه الحركة. سوف تستقصي في هذه التجربة تأثير الكتلة في قوة الاحتكاك، والعلاقة بين القوة المحصلة المؤثرة في جسم ينزلق وكتلة هذا الجسم. سؤال التجرية . ما العلاقة بين القوة المحصلة المؤثرة في جسم ينزلق وكتلة هذا الجسم عند ثبات التسارع؟ الأهداف لا نستنتج العلاقة بين القوة المحصلة المؤثرة في جسم ينزلق وكتلته. تحلل النتائج لحساب الشارع المتوسط للجسم. تحسب القوة المحصلة المؤثرة في جسم. احتياطات السلامة احذر من سقوط القطع الخشبية عند التعامل معها لئلا تؤذيك المواد والأدوات ساعة إيقاف ورق رسم بياني شريط قياس متري تنشئ رسومًا بيانية وتستخدمها لتبين العلاقة بين القوة المحصلة المؤثرة في جسم ينزلق قطع خشبية مختلفة الكتل وكتلته. الخطوات میزان 1. اختر مساحة كافية بحيث يمكنك دفع قطعة خشبية لكي تنزلق مسافة لا تقل عن in .4 2 حدد نقطة في مسار انزلاق القطعة الخشبية لكي تبدأ حساب زمن انزلاق القطعة منها، وضع عندها علامة. ف اختر القطعة خشبية، وفس كتلتها. ثم اطلب إلى زميلك أن يدفع هذه القطعة، بحيث يجعلها تنزلق في مسار مستقيم مارة بالعلامة التي حددتها، وكررا ذلك عدة مرات التحقيق ذلك. اطلب إلى زميلك الآن أن يدفع هذه القطعة بحيث الدولي على المسار الذي حددته، وشغل ساعة الإيقاف لحظة مروزها بالعلامة التي حددتها. وزارة التعليم
القوة والكتلة
مجموعة البيانات I 2 3 4 جدول البيانات المسافة ال الزمن الخ رس (s) كتلة القطعة الخشبية kg) Δε Ad Ad Ad ΔΙ Ar ΔΙ Δι الشارع القوة المحصلة المتوسط 8 F(N) [ 5 بمساعدة زميل آخر يتابع حركة القطعة الخشبية، أوقف الاستنتاج والتطبيق ساعة الإيقاف لحظة توقف القطعة. سجل الزمن في جدول البيانات لمجموعة البيانات 1 للمحاولة 1. باستخدام شريط الفياس المتري قس المسافة التي 1 فسر البيانات ما العلاقة بين كتلة القطعة الخشبية والتسارع الذي اكتسبته في أثناء انزلاقها؟ قطعتها القطعة الخشبية. سجل هذه المسافة Ad في 2 استنتج ما العلاقة بين قوة الاحتكاك (القوة المحصلة) المؤثرة في القطعة الخشبية والتسارع المتوسط الذي تكتسبه؟ وضح إجابتك. جدول البيانات المجموعة البيانات 1 للمحاولة 1. .. كرر الخطوات 16 مرتين إضافيتين للكتلة نفسها المجموعة البيانات 1 للمحاولتين 2 و 3 .. كرر الخطوات 3 ثلاث مرات، على أن تغير القطعة الخشبية في كل مرة سجل البيانات الخاصة بهذه الخطوات في جدول البيانات التحليل 3 استنتج ما العلاقة بين قوة الاحتكاك (القوة المحصلة) المؤثرة في القطعة الخشبية وكتلة القطعة؟ 4. ما مصادر الخطأ في تجربتك ؟ . اشتق العلاقة الرياضية المعطاة في جزء التحليل. التوسع في البحث احسب متوسط الزمن ومتوسط المسافة لكل مجموعة هل تؤثر سرعة إطلاق القطعة الخشبية في القوة المحصلة بيانات، وسجلها في جدول البيانات. المؤثرة فيها؟ 2 احسب التسارع المتوسط لكل كتلة في أثناء انزلاقها الفيزياء في الحياة باستخدام العلاقة (24/1 - = . ماذا تلاحظ اعتمادا على نتائج هذه التجربة، هل يؤثر زيادة عرض على قيم تسارع الكتل المختلفة ؟ إطار السيارة في قوة الاحتكاك المؤثرة فيه؟ 3. احسب القوة المحصلة المؤثرة في كل كتلة في أثناء انزلاقها. 4. أنقى الرسوم البيانية واستخدمها مثل بيانيا العلاقة بين كتل القطعة الخشية (على المحور الأفقي والقوة المحصلة المؤثرة في كل منها (على المحور الرأسي) 5. لاحظ واستنتج ما نوع العلاقة التي حصلت عليها من الرسم البياني؟ ماذا نستنتج ؟ q 123
الفصل 4 دليل مراجعة الفصل 4-1 القوة والحركة Force and Motion المفردات . القوة . النظام . المحيط الخارجي المفاهيم الرئيسة . الجسم الذي يعاني من دفع أو سحب تؤثر فيه قوة. للقوة مقدار واتجاه. . تقسم القوى إلى قوي تلامس وقوى مجال . قوة التلامس ( التماس) في مخطط الجسم الحر، ارسم دائما متجهات القوة بحيث تشير بعيدا عن الجسم حتى لو كانت مثل قرى دفع. . قوة المجال . مخطط الجسم الحر . القوة المحصلة . قانون بيوتى الأول . القصور الذاتي الاتزان لإيجاد القوة المحصلة تجمع القوى التي تؤثر في الجسم باعتبارها متجهات. بنص قانون نيوتن الثاني على أن تسارع نظام ما يساوي ناتج قسمة القوة المحصلة المؤثرة فيه على كاته الحمد F a=m . ينص قانون نيوتن الأول على أن الجسم الساكن بيتى ساكنا، والجسم المتحرك يبقى متحركا في الخط مستقيم وبسرعة منتظمة فقط إذا كانت القوة المحصلة المؤثرة في الجسم تساوي صفراء . قانون نيوتن الثاني ة الجسم الذي تؤثر فيه قوة محصلة مقدارها صفر يكون متزنا 4-2 استخدام قوانين نيوتن Using Newton's Law المفاهيم الرئيسة المفردات . الوزن الظاهري . القوة المعيقة . السرعة الحدية . الوزن الظاهري لجسم ما هو الوزن الذي نحس به أو نقيسه نتيجة تأثير قوة تلامس في الجسم تكسبه تسارعا . بعتمد وزن جسم ما على التسارع الناتج عن الجاذبية الأرضية وكتلة الجسم. . تأثير القوة المعيقة على جسم تحدده حركة الجسم، وخصائص كل من الجسم والمائع. ة إذا وصلت سرعة جسم ساقط إلى حد أن القوة المعيقة تساوي وزله فإن الجسم يحتفظ بسرعة منتظمة تسمى السرعة الحدية. 4-3 قوى التأثير المتبادل Interaction Forces المفردات المفاهيم الرئيسة . الزواج التأثير المتبادل في زوجي التأثير المتبادل القوة Fon ليست سببا في نشوء القوة اليه؛ فهما إما أن تكونا معا وإما قانون نيوتن الثالث لا توجدان أبدا. . قوة الشد . القوة العمودية لكل قوة فعل تؤثر في جسم قوة رد فعل تؤثر في جسم آخر، وهاتان القوتان متساويتان في المقدار ومتضادتان في الاتجاه Files = = Full . الشد اسم يطلق على القوة التي يؤثر مها جبل أو خيط في جسم ما. القوة العمودية قوة ناتجة عن تلامس جسمين. وتكون دائما عمودية على مستوى ) 124 وزارة التعليم
دليل مراجعة فصل القوى في بعد واحد
الفصل 4 التقويم خريطة المفاهيم 40. أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات والرموز المناسبة. الجاذبية O اتقان المفاهيم القوة هم الشد 41. افترض أن تسارع جسم يساوي صفرا، فهل يعني هذا عدم وجود أي قوى تؤثر فيه ؟ (42) 42. إذا كان كتابك متزنا فما القوى التي تؤثر فيه (2-4) 43. سقطت صخرة من جسر إلى واد، فتسارعت نتيجة 45 فسر لماذا يكون الشد ثابتا في كل نقاط حبل مهمل الكتلة ؟ (3-4) 46. يقف طائر على قمة مبنى ارسم مخطط الجسم الحر لكل من الطائر والمبنى وأشر إلى أزواج التأثير المتبادل بين المخططين (43) تطبيق المفاهيم 47 قذفت كرة في الهواء إلى أعلى في خط مستقيم ارسم مخطط الجسم الحر للكرة عند ثلاث نقاط في مسار حركتها في طريقها إلى أعلى، وعند القمة، وفي طريقها إلى أسفل، وحدد القوى التي تؤثر في الكرة. . ما سرعة الكرة عند أعلى نقطة وصلت إليها ؟ ت. ما تسارع الكرة عند هذه النقطة؟ اتقان حل المسائل قوة جذب الأرض لها إلى أسفل، وبحسب قانون 4-1 القوة والحركة نيوتن الثالث فإن الصخرة تؤثر أيضا في الأرض 48. ما القوة المحصلة التي تؤثر في كرة كتلتها 1.0kg بقوة جذب، ولكن لا يبدو أن الأخيرة تتسارع إلى أعلى. فسر ذلك. (3-4) 44. يبين الشكل 1 كتلة في أربعة أوضاع مختلفة. رتب هذه الأوضاع بحسب مقدار القوة العمودية وتسقط سقوطا حرا؟ 19. تتباطأ سيارة كتلتها kg 2300 بمقدار m/s 3.0 عندما تقترب من إشارة مرور ما مقدار القوة المحصلة التي تجعلها تتباطأ وفق المقدار المذكور؟ بين الكتلة والسطح، من الأكبر إلى الأصغر. أشر 4-2 استخدام قوانين نيوتن إلى أي علاقة بين نتائج الإجابة (3-1) 50 ما وزنك بوحدة النيوتن؟ 51 تزن دراجتك النارية 2450، في كتلتها بالكيلوجرام؟ 52 وضع تلفاز كتلته 7.50kg على ميزان نابض. إذا كانت قراءة الميزان 78.4N، فما تسارع الجاذبية الأرضية في ذلك المكان؟ الشكل 19-4 وزارة التحليم 135
سقطت صخرة من جسر إلي واد فتسارعت نتيجة قوة جذب الأرض إلي لها إلي أسفل.وبحسب قانون نيوتن الثالث فإن الصخرة تؤثر أيضا في الأرض بقوة جذب ، ولكن لايبدو أن الأخيرة تتسارع إلى أعلى.فسر ذلك
تقويم الفصل 4 53 وضع ميزان داخل مصعد ما القوة التي يؤثر 4-3 قوى التأثير المتبادل بها الميزان في شخص يقف عليه كتلته 53 في الحالات الآتية؟ . إذا تحرك المصعد بسره عة منتظمة إلى أعلى. . إذا تسارع المصعد بمقدار 2 m/s 2.0 في أثناء حركته إلى أعلى.. . إذا تسارع المصعد بمقدار m/s 2.0 في أثناء حركته إلى أسفل. . إذا تحرك المصعد إلى أسفل بسرعة منتظمة. . إذا تباطأ المصعد في أثناء حركته إلى أسفل بتسارع ثابت حتى يتوقف. 54. هلك إذا كان تسارع الجاذبية على سطح عطارد يعادل 0.38 من قيمته على سطح الأرض . فما وزن جسم كتلته 6.0kg على سطح عطارد؟ . إذا كان تسارع الجاذبية على سطح بلوتو ياوي 0.08 من مثيله على سطح عطارد، فما وزن كتلة 7.0kg على سطح بلوتو؟ 57. وضع مكعب من الجديد كتلته 6.0kg على سطح مكعب آخر كتكه 7.0kg يستقر بدوره على سطح طاولة أفقية. احسب . مقدار واتجاه القوة التي يؤثر بها المكعب الذي كتلته kg 7.0 في المكعب الآخر. . مقدار واتجاه القوة التي يؤثر بها المكعب الذي كتلته 6.0kg في المكعب الذي كتلته kg 7.0 58. تسقط قطرة مطر كتلتها mg 2.45 على الأرض. ما مقدار القوة التي تؤثر بها في الأرض في أثناء سقوطها ؟ 59. يلعب شخصان لعبة شد الحبل. أحدهما كتلته 90.0 يشد الحبل بحيث يكتسب الشخص الآخر وكتلته 55 تسارعا مقداره 0.025m/s2 ما القوة التي يؤثر بها الحبل في الشخص ذي الكتلة الكبرى؟ 60 تتسارع طائرة مروحية كتلتها kg 4500 إلى أعلى 55. قفز غواص كتلته kg 65 من قمة برج ارتفاعه بمقدار m/s 2.0، احسب القوة التي يؤثر بها .10.0 m الهواء في المراوح ؟ a. أوجد سرعة الغواص لحظة ارتطامه بطح الماء. مراجعة عامة . إذا توقف الغواص على بعد m 2.0 تحت سطح الماء، فأوجد محصلة القوة التي يؤثر بها الماء في 61. يدفع جسمان كتلة أحدهما 4.3kg، وكتلة الآخر 5.4 بقوة أفقية مقدارها 22.5، على سطح الخواص. 56. بدأت سيارة سباق كتلتها 710kg حركتها من السكون وقطعت مسافة 40.0m في 3.09. فإذا كان تسارع السيارة ثابتاً خلال هذه الفترة، فما القوة المحصلة التي تؤثر فيها ؟ مهمل الاحتكاك (انظر الشكل 20-4). . ما تسارع الجسمين ؟ . ما القوة التي يؤثر بها الجسم الذي كتلته 4.3kg في الجسم الذي كتلته 85.4Kg . ما القوة التي يؤثر بها الجسم الذي كتلته 5.4kg في الجسم الذي كتلته 3kg. . وزارة التعليم 126
اذا كان تسارع الجاذبية على سطح عطارد يعادل 0.38 من قيمته على سطح الأرض فما وزن جسم كتلته 6.0kg على سطح عطارد
تقويم الفصل 4 الكتابة في الفيزياء 22.5 N الشكل 420 61. ابحث عن إسهامات نيوتن في الفيزياء، واكتب عن ذلك موضوعا، هل تعتقد أن قوانينه الثلاثة في الحركة كانت من أهم إنجازاته؟ وضح إجابتك. 62 جسمان كتلة الأول 5.0، والثاني 3.0kg مراجعة تراكمية مربوطان بحبل مهمل الكتلة (انظر الشكل 21-4 65 يبين الشكل 2-4 الرسم البياني لمنحنى الموقع يمرر الحبل على بكرة ملساء مهملة الكتلة، فإذا انطلق الجسمان من السكون فأوجد ما يأتي: قوة الشد في الحبل تسارع الجسمين. 30kg 5.0 kg الشكل 21-4 الزمن لحركة سيارتين على طريق. a عند أي لحظة تتجاوز إحدى السيارتين الأخرى؟ نا. أي السيارتين كانت تتحرك أسرع عند الزمن 7,08؟ . ما الزمن الذي تتساوى عنده الشرعتان المتجهان للسيارتين؟ d. ما الفترة الزمنية التي تتزايد خلالها سرعة السيارة B؟ . ما الفترة الزمنية التي تتناقص خلالها سرعة. السيارة B؟ موقع السيارلين 6 الزمن (S) الشكل 23-4 B A 66، بالرجوع إلى الشكل السابق اللحظية لكل مما يأتي: السيارة B عند اللحظة 2.09 .... السيارة B عند اللحظة 8 9.0. السيارة A عند اللحظة 22 عة وزارة التعليم P127 التفكير الناقد .63 ثلاث كتل متصلة بخيوط مهملة الكتل سحبت الكتل بقوة أفقية على سطح أملس، كما في الشكل 22-4 أوجد: تسارع كل كتلة. د قوة الشد في كل خيط 2.0 kg FTI 4.0 kg m FT 6.0 kg الشكل 22-4 F = 36:0N
اختبار مقنن أسئلة الاختيار من متعدد اختر رمز الإجابة الصحيحة فيما يأتي: 1. ما تسارع السيارة الموضح بالرسم أدناه؟ 0.20 m/s 0.40 m/s² B 1.0 m/s 2.5 m/s² D 3. إذا تحركت السيارة في الرسم البياني السابق بتسارع ثابت فكم تكون سرعتها المتجهة بعد 8 10؟ 10km/h 25 km/h B 90 km/h 120 km/h D 4. ما وزن مجس فضائي كتلته 225kg على سطح القمر ؟ (مع افتراض أن مقدار تارع الجاذبية على القمر (1.62 m/s² 139 N 364 NE 1.35 x 10 NO 2.21 x 10' ND السرعة المتجهة (m/s) 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0- 2.0 0.0 2.0 4.0 6.0 الزمن (S) 2. بالاعتماد على الرسم البياني أعلاه، ما المسافة التي قطعتها 5. يجلس طفل كتلته 45 في ارجوحة كتلتها 3.2kg مربوطة إلى غصن شجرة، ما مقدار قوة الشد في حبل الأرجوحة ؟ وزارة التعليم 3.1 x 10°N 4.4 × 10 NE 4.5 x 10 NO 4.7 × 10ND السيارة بعد 98 20 mA 40m B 80 m 90 m D 128
6. إذا تدلى غصن الشجرة في المسألة السابقة إلى أسفل بحيث الأسئلة الممتدة نستند قدما الطفل على الأرض، وأصبحت قوة الشد في الأرجوحة 220 فما مقدار القوة العمودية المؤثرة حبل ا في قدمي الطفل ؟ 2.2 × 10 NA 25 × 10NE 4.3 x 10 NO 6.9 × 10ND اختبار مقنن ارسم مخطط الجسم الحر لطفل يقف على ميزان في مصعب تم صف باستخدام الكلمات والمعادلات الرياضية ما يحدث لوزن الطفل الظاهري عندما يتسارع المصعد إلى أعلى، يهبط المصعد بسرعة منتظمة إلى أسفل، عندما يهبط المصعد في حالة سقوط حر ارشاد 7. اعتمادا على الرسم البياني أدناه، ما مقدار القوة المؤثرة في حسن نتائجك عربة كتلتها 16kg ANA 8NB لكي تحقق أفضل النتائج في اختبارك المفتن فإنك تحتاج إلى توقع إجابة منطقية للسؤال، ثم أعد قراءة السؤال، وبعد التوصل إلى الإجابة النهائية قارنها بالنتيجة التي توصلت إليها وتوقعتها. وزارة التعليم 129 السرعة المتجهة (1/5) 8.0 6.11 4.11 200 0.0 L. 20 3.11 4.01 الزمن (5) 16NC 32 ND