علم الفيزياء :
علم الفيزياء : هو العلم الذي يبحث في تفسير كل الظواهر الطبيعية و الكونية .
القوانين الأساسية للفيزياء : أنماط معينة من السلوك تتكرر تحت نفس الظروف و تعتبر الأساس الذي يتصرف بمقتضاه الكون .
الكمية الأساسية : كميات لا يمكن استنتاج إحداها بدلالة الأخرى .
الكمية المشتقة : كميات يمكن اشتقاقها بدلالة الكميات الفيزيائية الأساسية .
المعيار: كمية محددة تستخدم في مقارنة كميات أخرى من نفس نوعها لمعرفة عدد مرات احتوائها على هذه الوحدة .
الثانية : الفترة الزمنية لعدد معلوم من الذبذبات الصادرة من ذرة السيزيوم133
الكيلو جرام العياري : كتلة اسطوانة من سبيكة البلاتين و الإريديوم ذات أبعاد محددة .
المعادلة الرياضية : صورة مختصرة لتوصيف فيزيائي يطول بالكلمات .
المدلول الفيزيائي : مدلول الرموز في المعادلة الرياضية .
الحاسة الفيزيائية : حاسة إذا استخدمت في محلها نستطيع فهم الطبيعة و إيجاده لغة الحوار معها و تساعد في الإبداع و الاختراع
الثوابت الفيزيائية : كميات قياسية تمثل علاقات ثابتة بين كميات فيزيائية معينة لا تتغير من تجربة لأخرى
البادئات الفيزيائية : تصغير الوحدات الفيزيائية .
الأس العشري : التعبير عن الكميات الفيزيائية الكبيرة بالطريقة المختصرة .
الحس التقديري : حس لدى الفيزيائي يجعله يستخدم المنطق في تقدير النتائج و الحسابات للتأكد من منطقيتها .
الكمية القياسية : كميات تعرف تعريفاً تاماً بمعرفة مقدارها فقط و تجمع جمع جبري .
الكمية المتجهة : كميات تعرف تعريفاً تاماً بمعرفة مقدارها و اتجاهها و لا يمكن جمعها جمع جبري .
لغة الفيزياء هي التعبير عن الكميات الفيزيائية و علاقتها ببعضها البعض بتمثيل رياضي في صورة معادلة رياضية .
أسئلة على الفصل الأول
س2 : أكمل ما يأتي :
من أهم الكميات الأساسية التي نتعامل معها في الطبيعة 1- .......... 2- ......... 3- ...... ... 4- ........... 5- ..........
من أمثلة الكميات المشتقة 1- .............. 2 - .......... 3 - ......... 4- .......... 5- .........
س3 : استخدم النظام الدولي عند إجابة السؤال الآتي :
وحدة قياس الطول ................. بينما وحدة قياس الكتلة ................... و الزمن يقاس بــ .........
النيوتن وحدة لقياس ........................... بينما الجول وحدة قياس ...........................
وحدة قياس شدة التيار الكهربي ................... بينما الفولت وحدة قياس ..........................
الفاراد وحدة قياس .............................. بينما الأوم وحدة قياس ................................
ms-1 وحدة قياس ........................... ms-2 وحدة قياس ........................................
يمكن إضافة كميات لبعضها إذا كان لها .......................................
يتميز معامل المعايرة بــ .................................. و ............................
يصنع الكيلو جرام العياري من سبيكة ............................. و ..........................
يبلغ الاختلاف بين ساعتي سيزيوم يعملان معاً 5000 سنة ....................................
تنقسم أجهزة القياس إلى ....................... و .......................... و ..................
أحياناً يحدث خطأ أثناء عملية القياس و يرجع ذلك إلى 1- ............. 2- ................ 3- ................
......................... هو الوسيلة الوحيدة للتعامل مع الطبيعة و الاستدلال على مقادير الكميات الفيزيائية .
فهم قوانين الجاذبية مكن الإنسان من ......................... بينما اكتشاف الكهرباء مكن الإنسان من .....................
أما اختراع السيارة و الطائرة فناتج من استيعاب قوانين ..........................................
يمكن التعبير عن الكمية 10000 في الصورة ..................... بينما يعبر عن الكمية ................... في الصورة 10-4
حاصل ضرب كميتين مثل 10-3 × 107 = .............. خارج قسمة = ...........................
0.01 من المتر هو ................................... بينما ................................. هو الملليمتر .
س3 : علل لما يأتي :-
1- الطول و الكتلة و الزمن كميات قياسية و أساسية .
أساسية لأنه لا يمكن التعبير عنها بدلالة كميات أخري وقياسية لأنه تعرف بمعرفة المقدار فقط
2- السرعة و العجلة و القوة كميات مشتقة .؟ لأنه يمكن التعبير عنها بدلالة المكيات الأساسية ( الطول والكتلة و الزمن )
3- تفضل ساعة السيزيوم كمعيار للزمن ؟ لدقتها حيث يصل الاختلاف بين ساعتي سيزيوم يعملان معا 1S خلال خمسة ألاف سنة
4- يصنع المتر العياري من سبيكة البلاتين و الإريديوم .؟ لأنه غير قابل للتلف
الباب الثاني الحـركـــــة
أولا القوانين الهامة
السرعة المتوسطة
معادلات الحركة بعجلة منتظمة حيث V t السرعة النهائية , VO الابتدائية a العجلة , t الزمن
معادلة الحركة الأولى: العلاقة بين السرعة النهائية و الزمن
معادلة الحركة الثانية : العلاقة بين الإزاحة و الزمن
معادلة الحركة الثالثة العلاقة بين السرعة النهائية والمسافة
في حالة السقوط الحر فإن
المسافة المقطوعة بدلالة السرعة المنتظمة
علم الفيزياء : هو العلم الذي يبحث في تفسير كل الظواهر الطبيعية و الكونية .
القوانين الأساسية للفيزياء : أنماط معينة من السلوك تتكرر تحت نفس الظروف و تعتبر الأساس الذي يتصرف بمقتضاه الكون .
الكمية الأساسية : كميات لا يمكن استنتاج إحداها بدلالة الأخرى .
الكمية المشتقة : كميات يمكن اشتقاقها بدلالة الكميات الفيزيائية الأساسية .
المعيار: كمية محددة تستخدم في مقارنة كميات أخرى من نفس نوعها لمعرفة عدد مرات احتوائها على هذه الوحدة .
الثانية : الفترة الزمنية لعدد معلوم من الذبذبات الصادرة من ذرة السيزيوم133
الكيلو جرام العياري : كتلة اسطوانة من سبيكة البلاتين و الإريديوم ذات أبعاد محددة .
المعادلة الرياضية : صورة مختصرة لتوصيف فيزيائي يطول بالكلمات .
المدلول الفيزيائي : مدلول الرموز في المعادلة الرياضية .
الحاسة الفيزيائية : حاسة إذا استخدمت في محلها نستطيع فهم الطبيعة و إيجاده لغة الحوار معها و تساعد في الإبداع و الاختراع
الثوابت الفيزيائية : كميات قياسية تمثل علاقات ثابتة بين كميات فيزيائية معينة لا تتغير من تجربة لأخرى
البادئات الفيزيائية : تصغير الوحدات الفيزيائية .
الأس العشري : التعبير عن الكميات الفيزيائية الكبيرة بالطريقة المختصرة .
الحس التقديري : حس لدى الفيزيائي يجعله يستخدم المنطق في تقدير النتائج و الحسابات للتأكد من منطقيتها .
الكمية القياسية : كميات تعرف تعريفاً تاماً بمعرفة مقدارها فقط و تجمع جمع جبري .
الكمية المتجهة : كميات تعرف تعريفاً تاماً بمعرفة مقدارها و اتجاهها و لا يمكن جمعها جمع جبري .
لغة الفيزياء هي التعبير عن الكميات الفيزيائية و علاقتها ببعضها البعض بتمثيل رياضي في صورة معادلة رياضية .
أسئلة على الفصل الأول
س2 : أكمل ما يأتي :
من أهم الكميات الأساسية التي نتعامل معها في الطبيعة 1- .......... 2- ......... 3- ...... ... 4- ........... 5- ..........
من أمثلة الكميات المشتقة 1- .............. 2 - .......... 3 - ......... 4- .......... 5- .........
س3 : استخدم النظام الدولي عند إجابة السؤال الآتي :
وحدة قياس الطول ................. بينما وحدة قياس الكتلة ................... و الزمن يقاس بــ .........
النيوتن وحدة لقياس ........................... بينما الجول وحدة قياس ...........................
وحدة قياس شدة التيار الكهربي ................... بينما الفولت وحدة قياس ..........................
الفاراد وحدة قياس .............................. بينما الأوم وحدة قياس ................................
ms-1 وحدة قياس ........................... ms-2 وحدة قياس ........................................
يمكن إضافة كميات لبعضها إذا كان لها .......................................
يتميز معامل المعايرة بــ .................................. و ............................
يصنع الكيلو جرام العياري من سبيكة ............................. و ..........................
يبلغ الاختلاف بين ساعتي سيزيوم يعملان معاً 5000 سنة ....................................
تنقسم أجهزة القياس إلى ....................... و .......................... و ..................
أحياناً يحدث خطأ أثناء عملية القياس و يرجع ذلك إلى 1- ............. 2- ................ 3- ................
......................... هو الوسيلة الوحيدة للتعامل مع الطبيعة و الاستدلال على مقادير الكميات الفيزيائية .
فهم قوانين الجاذبية مكن الإنسان من ......................... بينما اكتشاف الكهرباء مكن الإنسان من .....................
أما اختراع السيارة و الطائرة فناتج من استيعاب قوانين ..........................................
يمكن التعبير عن الكمية 10000 في الصورة ..................... بينما يعبر عن الكمية ................... في الصورة 10-4
حاصل ضرب كميتين مثل 10-3 × 107 = .............. خارج قسمة = ...........................
0.01 من المتر هو ................................... بينما ................................. هو الملليمتر .
س3 : علل لما يأتي :-
1- الطول و الكتلة و الزمن كميات قياسية و أساسية .
أساسية لأنه لا يمكن التعبير عنها بدلالة كميات أخري وقياسية لأنه تعرف بمعرفة المقدار فقط
2- السرعة و العجلة و القوة كميات مشتقة .؟ لأنه يمكن التعبير عنها بدلالة المكيات الأساسية ( الطول والكتلة و الزمن )
3- تفضل ساعة السيزيوم كمعيار للزمن ؟ لدقتها حيث يصل الاختلاف بين ساعتي سيزيوم يعملان معا 1S خلال خمسة ألاف سنة
4- يصنع المتر العياري من سبيكة البلاتين و الإريديوم .؟ لأنه غير قابل للتلف
الباب الثاني الحـركـــــة
أولا القوانين الهامة
السرعة المتوسطة
معادلات الحركة بعجلة منتظمة حيث V t السرعة النهائية , VO الابتدائية a العجلة , t الزمن
معادلة الحركة الأولى: العلاقة بين السرعة النهائية و الزمن
معادلة الحركة الثانية : العلاقة بين الإزاحة و الزمن
معادلة الحركة الثالثة العلاقة بين السرعة النهائية والمسافة
في حالة السقوط الحر فإن
المسافة المقطوعة بدلالة السرعة المنتظمة
الجسم متحرك:- هو الذي يتغير موضعه في الفضاء بتغير الزمن
الجسم الساكن : هو الذي لا يتغير موضعه بتغير الزمن
الحركة الانتقالية : فيها يتحرك الجسم من نقطة بداية إلى نقطة نهاية
الحركة دورية : وهى التي تكرر نفسها على فترات زمنية متساوية
الإزاحــــة X المسافة المقطوعة في اتجاه ثابت أو المسافة الخطية المستقيمة من نقطة البداية إلى نقطة النهاية
السرعــــــة المعدل الزمني للتغير في الإزاحة ( الإزاحة المقطوعة في زمن قدره ثانية واحدة )
السرعة المنتظمة : وفيها يقطع الجسم المتحرك إزاحات متساوية في أزمنة متساوية
السرعة الغير منظمة : فيها يقطع الجسم المتحرك إزاحات مختلفة في أزمنة متساوية
السرعة المتوسطة : هي السرعة التي لو سار بها الجسم لقطع نفس المسافة في نفس الزمن
السرعة اللحظية : هي السرعة عند لحظة معينة و تساوى ميل المماس للمنحنى ( X - t)عند تلك اللحظة
العجـــــــــــلة a هي المعدل الزمني لتغير السرعة أو ( التغير في السرعة في زمن قدرة واحد ثانية )
العجلة المنتظمة التزايدية :- هي العجلة التي لو تحرك بها الجسم لتزايدت سرعته بمقادير متساوية في أزمنة متساوية .
العجلة المنتظمة التناقصية :- هي العجلة التي لو تحرك بها الجسم لتناقصت سرعته بمقادير متساوية في أزمنة متساوية .
العجلة الغير منتظمة : هي العجلة التي لو تحرك بها الجسم لتغيرت سرعته بمقادير مختلفة في أزمنة متساوية .
عجلة السقوط الحر :هي تلك العجلة المنتظمة التي تتحرك بها الأجسام عندما تسقط سقوطا حرا في مجال جاذبية الأرض .
**معنى قولنا أن
جسم يتحرك بسرعة منتظمة 5m / s أي أن هذا الجسم يقطع إزاحة قدرها 5 متر كل واحد ثانية طول حركته
إزاحة جسم 10 متر أي أن المسافة الخطية المستقيمة من نقطة بداية الحركة تساوى 10 متر
عجلة الجاذبية الأرضية 9.8 م/ث2 أي أنه لو ترك الجسم يسقط حراً في مجال الجاذبية الأرضية فإن سرعته تزداد بمقدار 9.8 m/s في كل ثانية .
** تتناقص سرعة جسم بمقدار 4 m / S كل 1 ثانية . أي أن هذا الجسم يتحرك بعجلة تناقصية = - 4 m / S2
السرعة المتوسطة لسيارة 50كم/ ساعة .
أي أن السرعة المنتظمة التي لو تحركت بها السيارة لقطعت نفس المسافة في نفس الزمن = 50km / oh
الإزاحة المقطوعة في ثانية واحدة = 5 م . أي أن السرعة التي يتحرك بها الجسم = 5 m / S
جسم يتحرك في خط مستقيم و عجلة الحركة = صفر أي أن هذا الجسم يتحرك بسرعة منتظمة
عــــلــل
1- المسافة كمية قياسية و الإزاحة كمية متجهة .
المسافة كمية قياسية لأنها تعرف بمعرفة المقدار فقط بينما الإزاحة كمية متجهة لأنها تعرف بمعرفة المقدار والاتجاه
2 – حركة الأرض حول الشمس حركة دورية . لأنها تكرر نفسها علي فترات زمنية متساوية
3- قد تكون السرعة كمية قياسية وقد تكون كمية متجهة ؟
تكون السرعة كمية قياسية إذا عرف مقدارها فقط و تكون كمية متجهة إذا عرف مقدارها و اتجاهها
4- السرعة كمية متجهة ؟ لأنها تعرف بمعرفة المقدار والاتجاه
5- السرعة كمية مشتقة لأنه يمكن التعبير عنها بدلالة الكميات الأساسية ( الطول ) و ( الزمن )
6- عندما يتحرك جسم بسرعة منتظمة يكون الخط البياني ( X.t ) يكون خط مستقيم يمر بنقطة الأصل
X = Vt وعندما يتحرك الجسم بسرعة منتظمة ( V= const ) فإن لذلك عند رسم علاقة بيانية بينهما نحصل علي خط مستقيم يمر بنقطة الأصل ميله يساوي مقدار السرعة المنتظمة . SLOPe = V
7- تختلف عجلة الجاذبية في المكان الواحد بالارتفاع لأعلى ؟
لتباعد خطوط المجال كلما ارتفعنا إلي أعلي و لأن ومنه نجد إن
8- تختلف عجلة السقوط الحر من مكان لآخر على سطح الأرض؟
يرجع ذلك إلي تفلطح الأرض ( الأرض غير كاملة الاستدارة ) فالمسافة بين القطبين ومركز الأرض أقل من المسافة بين مركز الأرض وخط الاستواء لذلك عجلة الجاذبية عند القطبين أكبر من عجلة الجاذبية عند خط الاستواء
تقل سرعة جسم قذف رأسيا لأعلى ؟ لأنه يتحرك بعجلة تناقصية سالبة وهي عجلة الجاذبية الأرضية
تزيد سرعة جسم يسقط حرا كلما اقترب من سطح الأرض؟ لأنه يتحرك بعجلة تزايدية موجبة وهي عجلة الجاذبية الأرضية
** صف نوع الحركة و اذكر ما يساويه الميل في الرسوم التالية .
أكمل ما يأتي
1يقال أن الجسم يتحرك بسرعة منتظمة عندما ......ويقال أنه يتحرك بدون عجلة عندما ......أو ...........
2- إذا كانت العجلة المنتظمة التي يتحرك بها جسم 72 كم / ساعة ، دقيقتين يكون مقدارها بوحدات القياس في النظام الدولي =........
3- الكمية المتجهة هي ........ أما القياسية فهي ........ 4- تتساوي السرعة المتوسطة والسرعة اللحظية عندما .............
5- جسم متحرك حسب العلاقة تكون السرعة الابتدائية =.......والعجلة .......وسرعة الجسم بعد 10 S ....
6- سرعة جسم هي ……ووحدة قياسها ……. 7- عند سقوط جسم سقوطا حرا تكون …… تساوى صفرا
8- يمكن تقسيم أنواع الحركة إلى نوعين …….و…….. 9- إذا تغير موضع جسم مع مرور الزمن قيل أن الجسم ……
10- إزاحة الجسم هي ......11- يقال أن الجسم يتحرك بسرعة منتظمة عندما ……. و بعجلة منتظمة عندما …….
12- الخط البياني للسرعة هو الخط الذي يبين تغير........ مع تغير……
13- الخط البياني للعجلة هو الخط الذي يبين تغير.....… مع تغير……
14- السيارة التي تتحرك في طريق عام تبطئ أحيانا و تسرع أحيانا أخرى أي أنها تتحرك بسرعة ……و بعجلة …و لتعيين السرعة اللحظية لهذه السيارة عند لحظة ما بيانيا نعين ……….. و لتعيين العجلة نعين ……………
15- عند قذف جسم لأعلى فإنه يتحرك بعجلة ……………و عندما يعود و يسقط حرا فإنه يتحرك بعجلة ………….و يكون زمن الصعود ………….. زمن الهبوط
16 -ميل المماس لمنحنى (X-t) عند نقطة يسمى …بينما ميل الخط المستقيم لمنحنى (X- t)يسمى ….. و ميل المماس لمنحنى (V - t) عند نقطة يسمى ........
اختار الإجابة الصحيحة من بين الأقواس
1- فيشار 2002 ) قذفت كرتان إلي أعلي أحداهما بسرعة ابتدائية تعادل ضعف السرعة الابتدائية للكرة الأخرى فإن الكرة المقذوفه بسرعة أكبر تصل إلي ارتفاع ( ضعف الأخرى - أربع أمثال الأخرى - من الأخرى )
2- في السقوط الحر بتضاعف كتلة الجسم ( تتضاعف العجلة - تظل ثابتة - تقل العجلة للنصف )
3- فيشار 2003 ) إذا كانت المسافة بين مدينتين هي 22 km فإذا تحركت سيارة بسرعة منتظمة 72 كم / ساعة – فيكون الزمن اللازم لقطع هذه المسافة هو ( 1100 - 2200 - 110 ) ثانية
صحح الخطأ العجلة التي يتحرك بها جسم كتلته 5 kg أكبر من العجلة التي يتحرك بها جسم أخر كتلته 1 kg إذا اسقطا معا من نفس الارتفاع
المسائـــــــل
1- أزهر 2003 ) يتحرك جسم بسرعة منتظمة قدرها 15 m / S لمدة 5 S ثم بدأ الجسم في السير بعجلة تناقصية منتظمة لمدة 10 S حتى توقف : ارسم الشكل البياني لمنحني السرعة - الزمن ( X - t )
من الرسم أوجد المسافة الكلية التي قطعها الجسم
15 12 9 6 3 V m / S
5 4 3 2 1 t S
احسب مقدار العجلة التناقصية
2- فيشار 2005 ) الجدول التالي يبين كلا من السرعة والزمن لجسم يتحرك
في خط مستقيم في مستوي أفقي ، علما بأن الجسم بدأ الحركة من السكون
ارسم علاقة بيانية بين السرعة علي المحور الرأسي والزمن علي المحور الأفقي , ومن الرسم البياني أوجد : 1- العجلة التي يتحرك بها الجسم 2- احسب المسافة التي قطعها الجسم خلال خمس ثواني
3-أزهر 2007 ) قذف جسم رأسيا لأعلي بسرعة ابتدائية 14.7 m / S باعتبار g = 9.8 m / S2 أوجد
1- أقصي ارتفاع يصل إليه الجسم 2- الزمن المستغرق لوصول الجسم لأقصي ارتفاع
3- سرعة الجسم لحظة عودته إلي الأرض مرة أخري .
4- أزهر 2004 ) مترو أنفاق يتحرك بسرعة 45 m / S فإذا كانت العجلة التي يحدثها جهاز الفرامل لإيقاف المترو 15 m / S2 احسب أقصر مسافة يمكن للمترو أن يقف خلالها وكذلك الزمن الذي استغرقته عملية التوقف
5- أزهر 2004 ) قائد سيارة استخدم الفرامل عندما كانت سرعة السيارة40 m / S فتحرك بعجلة منتظمة - 2.5 m / S2احسب المسافة التي تقطعها السيارة حتى تتوقف تماما .
6- فيشار 2001) قذف جسم رأسيا لأعلي بسرعة30 m / S احسب زمن وصوله إلي نقطة القذف علما بأن g =10 m/S2
7-فيشار 2001 ) جسم يتحرك في خط مستقيم طبقا للعلاقة احسب سرعة هذا الجسم بعد زمن قدره 2 S من بدء الحركة
8- أزهر 2006 ) جسم يتحرك في خط مستقيم طبقا للعلاقة أوجد :
1- السرعة الابتدائية 2 - عجلة الحركة 3- المسافة التي يقطعها الجسم بعد 10 S من بدء الحركة .
9- أزهر 99) سقط جسم سقوطا حرا من أعلي مبني فوصل الأرض بعد ثانيتين . احسب سرعة اصطدامه بالأرض وارتفاع المبني علما بأن g = 9.8 m / S2
10- أزهر 2000) جسم يسقط سقوطا حرا ليصل إلي الأرض في ست ثواني . احسب المسافة التي يقطعها الجسم في الثانيتين الأخيرتين علما بأن g = 9.8 m / S2
11-- أزهر 2001) تسير سيارة بسرعة 20m / S أخذت تتباطأ بانتظام حني توقفت خلال مسافة 80 m ، أوجد مقدار عجلة التباطؤ للسيارة ، ثم احسب الزمن الذي استغرقته عملية التوقف .
12- المحلة الثانوية بنات 2000) باستخدام السقوط الحر لقطرات الماء كيف يمكنك تعين عجلة السقوط الحر عمليا ؟
وإذا كان بعد الفوهة عن الإناء 1.6 m وزمن سقوط 35 قطرة هو 20 S فاحسبي عجلة السقوط الحر؟
13- المحلة الثانوية بنات 2000) جسم يتحرك بسرعة 20 m / S بعجلة تقصريه 2 m / S2 متي وأين يتوقف ؟
14- السيدة زينب بالمحلة 2000) يتحرك جسم في خط مستقيم طبقا للعلاقة احسبي سرعته الابتدائية
وكذلك المسافة التي يقطعها حتى يتوقف تماما عن الحركة .
15- فيشار 2006 ) قذفت كرة رأسيا لأعلي بسرعة 30 m / S احسب :
1- أقصي ارتفاع تصل إليه الكرة 2- متي تكون سرعة الكرة =20 m / S ( اعتبر أن g = 10 m / S2 )
16- فيشار 2003 ) احسب السرعة التي يقذف بها الجسم رأسيا لأعلي حتى يعود لموضع قذفه بعد 4 ثواني ، ثم احسب أقصي ارتفاع
يصل إليه علما بأن g = 10 m / S2
17 فيشار 99 ) في تجربة لتعين عجلة جسم علي مستوي مائل كانت العلاقة البيانية
بين مربع زمن سقوطه والمسافة التي يسقطها علي المستوي x كما هو موضح بالشكل
. أوجد 1 - العجلة التي يتحرك بها الجسم علي المستوي
2 - الزمن اللازم ليسقط الجسم علي طول المستوي إذا كان طوله 4 m
18- أزهر99 ) جسم يتحرك بسرعة منتظمة قدرها 20 m / S لمدة 8 S ثم بدء السير بعجلة تناقصية منتظمة لمدة 12 Sحتى توقف ، ارسم منحني السرعة والزمن لحركة الجسم ومن الرسم أوجد المسافة الكلية التي قطعها الجسم وقيمة العجلة التناقصية له .
19 – مدرسة المتفوقين بعين شمس ) سقط جسم علي سطح الأرض من ارتفاع ما فقطع هذا الارتفاع في الثواني الثلاث الأخيرة من حركته فإذا علمت أن عجلة الجاذبية الأرضية هي 10 m /S2 احسب 1- زمن وصول الجسم إلي الأرض بدأ من لحظة السقوط
10 8 5 3 t s
50 40 25 15 V m /S
2- ارتفاع النقطة التي سقط منها الجسم
21- الجدول التالي يمثل علاقة بيانية بين السرعة والزمن لجسم
ارسم شكلا بيانيا بين الزمن علي المحور الأفقي والسرعة علي الرأسي ومن الرسم أوجد
العجلة التي يتحرك بها الجسم
المسافة التي قطعها بعد 8 ثواني من بدء الحركة
الباب الثالث
أولا القوانين الهامة
قانون نيوتن الأول ∑ F = 0 كميــــــــة التحرك الخطية PL m v =L p
محصلة القوة = القوى المؤثرة – قوى الاحتكاك
التغير في كمية التحرك قانون نيوتن الثاني F = m a
الكتلة القصورية لجسم
الوزن Fg = mg الكتلة التثاقلية لجسم
قانون نيوتن الثالث للجسم الساكن F1 = - F2 للجسم المتحرك m1 a1 = - m2 a2
ثانيا المفاهيم العلمية :-
قانون نيوتن الأول
" يبقى الجسم الساكن ساكن و المتحرك في خط مستقيم متحرك بسرعة منتظمة ما لم تؤثر عليه قوة تغير من حالته
في غياب القوى المحصلة المؤثرة يبقى الجسم الساكن ساكناً و يبقى الجسم المتحرك في خط مستقيم متحركاً بسرعة منتظمة
القصور الذاتي : خاصية احتفاظ الجسم بحالته الموجود عليها من حيث السكون أو الحركة
الجسم عاجز عن تغيير حالته بنفسه بدون مؤثر خارجي
الوسادة الهوائية * أنبوبة خاصة من الألومونيوم تحتوى على ثقوب يدفع من خلالها تيار
من الهواء يحمل الجسم المتحرك فوق الوسادة فلا يحتك بالسطح .
الكتلة القصورية للجسم: مقدار مقاومة الجسم لتغير سرعته عند التصادم
النسبة بين سرعة جسم كتلتهkg 1إلى سرعة هذا الجسم عندما تؤثر عليهما نفس القوة .
مفهوم القوة :هي ذلك المؤثر الخارجي الذي يؤثر على الجسم فيغير من سرعة الجسم مقداراً أو اتجاهه أو كمية تحركه أو كلاهما
محصلة القوى : هي القوة التي تقوم مقام قوتين أو أكثر
كميــــــــة التحرك الخطية PL هي حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته
قانــــــــــون نيوتن الثاني القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما تساوى المعدل الزمني للتغير في كمية تحركه
النيوتن : هو القوة التي إذا أثرت على جسم كتلته kg 1 أكسبته عجلة مقدارها m/s2 1
الكتلة التثاقلية هى النسبة بين عجلة جسم كتلتهkg 1 إلى عجلة هذا الجسم عندما تؤثر عليهما نفس القوة .
أو مقدار مقاومة الجسم لإكسابه عجلة .
الكتلة ( m) مقاومة الجسم لتغيير سرعته عند التصادم .
الوزن ( Fg ) قوة جذب الأرض للجسم .
قانون نيوتن الثالث عندما يؤثر جسم ما على جسم آخر بقوة فان الجسم الآخر يؤثر على الجسم الأول بقـــــوة مساوية لها في المقدار و مضادة لها في الاتجاه . ( لكل فعل رد فعل مساو له في المقدار و مضاد له في الاتجاه)
العجلة المركزية ac تساوى المعدل الزمني للتغير في اتجاه السرعة وتكون عمودية على اتجاه السرعة .
كمية متجهة اتجاهها نحو مركز الدائرة .
القوة الجاذبة المركزية Fc: هي القوة الثابتة التي تؤثر باستمرار في اتجاه عمودي على حركة جسم مسببة تحركه في مسار دائري بسرعة ثابتة
القوة الطاردة المركزية : هي قوة رد فعل للقوة الجاذبة المركزية و هي مساوية لها في المقدار و مضادة لها في الاتجاه و تعمل على الجسم بحيث تحاول إبعاده عن المركز و يستفاد منها في عملية الفصل المركزي في المعامل الطبية
ما معنى قولنا أن
كمية تحرك جسم ما kg.m/s 100 ؟ آي أن : حاصل ضرب كتلة الجسم بـ kg في سرعته بـ m/s = 50.
القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما = 50 نيوتن أي أن :- حاصل ضرب كتلة الجسم × عجلة الحركة = 50 نيوتن .
وزن جسم 100 نيوتن ؟ آي أن :- قوة جذب الأرض للجسم = 100 نيوتن
المعدل الزمني للتغير في كمية تحرك جسم = 5 kg . m / S لكل 1 S أي أن القوة المؤثرة علي هذا الجسم = 5 نيوتن
عـــــــلل لما يأتـــــــي
1- تتناقص سرعة كرة عند دحرجتها على طريق حتى قف تماماً ؟
عند رفع القدم من على بدال العجلة فإنها تستمر في الحركة ثم تقف ؟
لوجود قوى احتكاك بين ( الكرة أو العجلة أو أي جسم متحرك ) و الطريق و كذلك بسبب مقاومة الهواء لاحظ أن اتجاه قوى
الاحتكاك يكون عكس اتجاه الحركة .
2- تعتبر الوسادة الهوائية أفضل الوسائل لتحقيق قانون نيوتن الأول ؟
لأنها أحسن الوسائل لتقليل الاحتكاك بين الجسم المتحرك و السطح إلى أقل قيمة ( لاحظ أن الهواء المدفوع من أسفل لأعلى يؤثر
على الجسم بقوة لأعلى تساوى وزنه لأسفل .
3- قد لا يتحرك الجسم رغم تأثره بعدة قوى ؟
فى هذه الحالة تكون محصلة القوى متزنة و تساوى صفر أي يلاشى تأثير بعضها البعض .
4- تستمر المروحة الكهربية في الدوران رغم انقطاع التيار الكهربي عنها ؟
بسبب خاصية القصور الذاتي حيث يحاول الجسم المتحرك الاحتفاظ على حركته أى حالته الموجود بها .
5- يندفع ركاب الأتوبيس إلى الأمام عند توقفه فجأة ؟
بسبب القصور الذاتي حيث يحاول الجزء العلوي من الجسم المحافظة على حركته بينما يتوقف الجزء السفلى بتوقف الأتوبيس
عن الحركة فيندفع الركاب إلى الأمام .
6- يندفع ركاب الأتوبيس للخلف عند تحركه فجأة ؟
بسبب القصور الذاتي حيث يحاول الجزء العلوي من الجسم المحافظة على سكونه بينما يتحرك الجزء السفلى يتحرك الأتوبيس
فيندفع الركاب إلى الخلف.
7- يصعب إيقاف عربة محملة بالبضائع عنها إذا كانت فارغة ؟
لأن القصور الذاتي يتناسب طردياً مع كتلة الجسم . فإذا كانت العربة محملة بالبضائع تكون كتلتها كبيرة فيكون قصورها الذاتي كبير فيصعب تغير حالتها ( إيقافها ) أما إذا كانت كتلتها صغيرة فيكون قصورها الذاتي صغير فيسهل تغير حالتها ( إيقافها ) .
8- الكتلة كمية قياسية و الوزن كمية متجهة ؟
الكتلة كمية قياسية لأنها تعرف تعريفاً تاماً بمعرفة المقدار فقط و الوزن كمية متجهة لأنها تساوى حاصل ضرب كمية قياسها
( الكتلة ) × كمية متجهة ( العجلة ) Fg = mg .
9- يختلف الوزن من مكان لآخر على سطح الأرض ؟
لأن عجلة الجاذبية الأرضية تختلف من مكان لآخر على سطح الأرض بسبب تفلطح الأرض Fg = mg
10- وزن الجسم على قمة جبل أقل من وزنه على سطح الأرض ؟
لأن عجلة الجاذبية الأرضية تقل بالارتفاع لأعلى Fg = mg
11- وزن الجسم على سطح القمر سدس وزنه على سطح الأرض ؟ يتحرك رواد الفضاء بخفة ملحوظة على سطح القمر ؟
* لأن عجلة الجاذبية على سطح القمر سدس عجلة الجاذبية على سطح الأرض .
12- قوتا الفعل و رد الفعل لا يحدثان اتزان ؟
لأنهما لا يؤثران على جسم واحد . فقوة الفعل هي قوة تأثير الجسم الأول على الثاني و قوة رد الفعل هي قوة تأثير الجسم الثاني على الأول .
13- لا يسقط القمر على الأرض ؟ لا يلتصق الإلكترون بنواة الذرة ؟
* الأجسام التي تتحرك بسرعة في مسار دائري ينتج عن حركتها قوة طاردة مركزية اتجاهها للخارج تتساوى مع قوى الجذب
المركزي نحو الداخل .
15- يجب على الجندي تثبيت البندقية تماماً على كتفه أثناء إطلاق النار ؟ يرتد المدفع للخلف عند خروج الطلق الناري ؟
لأنه عند خروج الطلقة للإمام بقوة كبيرة تندفع البندقية للخلف بنفس القوة ( قوة فعل و رد فعل ) فإذا لم تكن البندقية مثبتة
تماماً تؤدى إلى كسر كتف الجندي .
16 – قد يتحرك جسم بسرعة منتظمة و يكون له عجلة ؟
* يكون ذلك عندما يتحرك الجسم في مسار دائري و تكون العجلة ناتجة من تغير اتجاه السرعة .
17- السرعة المدارية تحفظ القمر الصناعي على نفس الارتفاع أثناء الدوران ؟
تظهر حركة السباح الذي يقفز نحو الأرض ولا تظهر حركة الأرض نحو السباح ؟
* لأن كتلة الأرض كبيرة جداً لذا فإن العجلة التي تكتسبها تكون صغيرة جداً بينما السباح يتحرك بعجلة جاذبية =9.8m/S2
* وزن الجسم عند قاع منحنى أقل من وزنه عند سطــح الأرض؟
لأن عجلة الجاذبية الأرضية تقل كلما اقتربنا من مركز الأرض ( عند المركز = صفر ) وتبلغ قيمة عظمي عند سطح الأرض
التمثيل البياني لقانون نيوتن الأول
.
السؤال الأول أ - أكمل ما يأتي
1- عندما يتحرك جسم بسرعة منتظمة في خط مستقيم فأن المجموع الجبري للقوى المحركه ......القوى المقاومة
2- تستخدم الوسادة الهوائية في تعين ...............
3- يتناسب القصور الذاتي لجسم ........مع كتلته * أذا تضاعفت كتلة جسم مع بقاء القوة المؤثرة عليه ثابتة فإن العجلة ......
4- كمية تحرك قطار ساكن ..........كمية تحرك نمله متحركة بسرعة 0.1m/s
5- حاصل ضرب كتلة الجسم في سرعته هي ........
6- جسم كتلته m يتحرك بعجلة a فتأثر بقوة F فإذا أصبحت القوة 2 F وتضاعفت كتلة الجسم فإن العجلة التي يتحرك بها تساوي ..
7- لإحداث تغير في سرعة جسم يلزم التأثير عليه بقوى محصلتها لا تساوي ............ وتسمي بالقوة ................
السؤال الثاني ضع علامة √ أو X مع تصويب الخطأ
1- إذا غابت القوي المحصلة المؤثرة علي جسم متحرك فأن الجسم يسكن( )
2- إذا ذادت كتلة جسم إلى الضعف فأن قصوره الذاتي يقل للنصف ( )
3- إذا أثرت قوتان علي جسم ساكن و لم يتحرك فان محصلة القوي = صفر ( )
4-تتوقف الكرة عن الحركة بعد فترة من دحرجتها علي الأرض بسب القصور الذاتي ( )
5- عند زيادة القوة المؤثرة علي جسم للضعف فإن سرعته تزداد للضعف ( )
6- إذا غابت القوة المحصلة المؤثرة علي جسم متحرك فإن الجسم يسكن ( )
7- التغير في كمية التحرك لا يستوجب وجود قوة محصلة ( )
8- إذا غابت القوة المحصلة المؤثرة علي جسم متحرك فإن عجلة الحركة تساوي صفر ( )
اختر الإجابة الصحيحة من بين الأقواس
1-تزداد العجلة المركزية كلما زادت ( كتلة الجسم - سرعة الجسم - نصف قطر مساره )
2- اذا كان الجسم متحركا في خط مستقيم وتأثر بقوة ثابتة في اتجاه عكس اتجاه حركته فإنه يتحرك
( بسرعة منتظمة - عجلة منتظمة تزايدية - عجلة منتظمة تناقصية )
3- تزداد كمية تحرك جسم بزيادة ( كتلته - سرعته - الاثنان معا )
4- إذا زادت القوة المؤثرة علي جسم للضعف وقلت كتلته للنصف فإن العجلة
( تظل ثابتة - تزداد للضعف - تزداد إلي أربع أمثال )
5- تتضاعف العجلة التي يتحرك بها جسم تحت تأثير قوة ثابتة إذا
( تضاعفت كتلته - ظلت كتلته ثابتة - نقصت كتلته إلي النصف )
المســــــــــائل
1- فيشار 2004 ) سيارة وزنها 1200 N تتحرك بسرعة 15 m / S علي طريق أفقي فإذا تزايدت سرعتها بانتظام إلي 20m /s خلال 2.5 S فاحسب العجلة التي تحركت بها السيارة . وهل يتأثر وزن السيارة بالعجلة التي تتحرك بها ؟ ولماذا ؟
2- تحرك جسم من السكون بعجلة منتظمة حتي أصبحت سرعته 15 m / S بعد 5 S من بدء الحركة . ثم تحرك بعد ذلك بسرعة منتظمة لمدة 3 S أخرى . احسب
المسافة الكلية التي قطعها الجسم خلال الفترتين
اذكر الفترة الزمنية التي يخضع فيها الجسم للقانون الأول لنيوتن .
3- أزهر 2007 ) احسب نصف قطر منحني تدور فيه سيارة كتلتها500kg بسرعة 5 m / S إذا كانت تتأثر بقوة جاذبة مركزية 500N
4- فيشار 2005 ) يتحرك جسم كتلته 2kg في مسار دائري قطره 400cm بسرعة خطية ثابتة قدرها 10m / S ، احسب القوة الجاذبة المركزية
5- فيشار 2005 ) جسم كتلته 100 kg علي سطح الأرض حيث عجلة الجاذبية الأرضية 9.8 m / S2 ، فإذا كانت عجلة الجاذبية علي سطح القمر 1.6 m / S2 ، أوجد
1- وزن الجسم علي سطح الأرض 2- وزن الجسم علي سطح القمر 3- كتلة الجسم علي سطح القمر
6- - فيشار 2003 ) جسم كتلته 7 kg يتحرك حول محيط دائرة نصف قطرها 350 cm بسرعة منتظمة فإذا أتم دورة كاملة في زمن 1.1 S فما مقدار القوة المركزية المؤثرة عليه ؟
7- أزهر 2002 )* من منحني ( السرعة -الزمن ) المرسوم والذي يمثل
حركة سيارة كتلتها 100kg أوجد
المسافة الكلية المقطوعة
العجلة التي تتحرك بها السيارة خلال الثانيتين الأوليتين والقوة المسببة لها
8- فيشار 2003 ) سيارة وزنها 4000N وكمية تحركها 2000 kg m / S استخدم قائدها الفرامل لإيقافها فتوقفت تماما بعد 10 S فإذا علمت أن g = 10 m / S2 فأحسب
1- العجلة التي تتحرك بها السيارة بعد استخدام الفرامل ؟ 2- المسافة المقطوعة حتى تقف تماما ؟
9- طلعت حرب بنات 2003 ) أثرت قوة علي جسم كتلته 10 kg فتغيرت سرعته من 10m / S إلي 20 m / S خلال 5 S احسبي
1- القوة المؤثرة علي الجسم 2- المسافة التي يقطعها الجسم خلال هذا الزمن .
10- طلعت حرب بنات 2003 ) سيارة كتلتها 1000kg تتحرك في مسار دائري نصف قطره 50 m بعجلة مركزية
8 m / S 2 احسبي 1- السرعة الخطية التي تتحرك بها السيارة 2- القوة الجاذبة المركزية المؤثرة علي السيارة
11- المحلة بنات 99 ) سيارة وزنها 9800 N تدور في منحني دائري قطره 100 m وسرعتها 5 m / S فإذا علمت أن
g = 9.8 m / S 2 فأوجد 1- العجلة المركزية 2- القوة الجاذبة المركزية المؤثرة علي السيارة .
12- المحلة بنات 99 ) الرسم البياني المقابل يوضح حركة جسم كتلته 15 kg احسب
1- المسافة التي يقطعها الجسم من 4 10 S
2- القوة المؤثرة علي الجسم من 10 12 S
13- تحرك جسم من سكون بعجلة منتظمة حتى أصبحت سرعته 15 m / S
بعد 5 S من بدء تحركه ثم تحرك بعد ذلك بسرعة منتظمة لمدة 3 S أخري احسب
1- المسافة الكلية التي قطعها خلال الفترتين 2- ثم اذكر الفترة الزمنية التي يخضع فيها للقانون الأول لنيوتن
14- المحلة بنات 2003 ) ونش يسحب سيارة بقوة 3000 N ليكسبها عجلة 3 m / S 2 فإذا كانت g = 9.8 m / S2 أوجدي
كتلة و وزن السيارة .
15- المحلة بنات 99 ) قام طالب بتحريك كرة كتلتها 200 gm في مسار دائري فإذا كان قطر المسار الدائري 4.2 m وكان زمن حدوث 10 دورات كاملة 22 S احسبي : -
1- السرعة الخطية التي تتحرك بها الكرة في المسار الدائري ؟ 2- القوة الجاذبة المركزية المؤثرة علي تلك الكرة ؟
16- المحلة بنات 99 ) جسم كتلته 50 kg يتحرك بسرعة 8 m / S وبعد 20 S أصبحت سرعته 20m / S أوجدي :
1- مقدار التغير الحادث في كمية التحرك ؟ 2 – مقدار القوة المؤثرة علي الجسم ؟
17- فيشار 2003 ) احسب العجلة المركزية والقوة الجاذبة المركزية المؤثرة علي جسم وزنه 3.92 N يتحرك علي محيط دائرة
قطرها 200 cm بسرعة 8 m / S علما بان g = 9.8 m / S 2 .
18- جسم كتلته 2 kg يسقط سقوطا حرا من ارتفاع 320 m والرسم البياني الأتي
يوضح العلاقة بين كمية تحرك الجسم PL kg m / S والزمن بالثواني
: - من الرسم البياني أوجدي
1- القوة المؤثرة علي الجسم 2 – العجلة التي يتحرك بها الجسم
19- فيشار 99 ) تتحرك سيارة كتلتها نصف طن بسرعة منتظمة 15 m / S وعند الضغط علي الفرامل توقفت بعد 5 S احسب : 1- المسافة المقطوعة في الخمس ثواني الأخيرة 2- قوة الفرامل
3- مثل العلاقة البيانية ( x - t ) قبل وبعد استخدام الفرامل
20- أزهر2005 ) أثرت قوتان متساويتان علي جسمين فتحرك الأول وكتلته 5 kg بعجلة 8 m / S2 في حين تحرك الثاني
بعجلة مقدارها 16 m / S 2 في الاتجاه العكسي . احسب كتلة الجسم الثاني .
21- أزهر 2000) جسم كتلته 30kg يتحرك بسرعة 8 m / S وبعد 10 S أصبحت سرعته 18 m / S
احسب كلا من مقدار التغير في كمية تحركه ومتوسط القوة المؤثرة عليه .
22- أزهر 99 ) جسم كتلته 1.4kg يتحرك حول محيط دائرة قطرها 7 m بسرعة خطية منتظمة فأتم دورة كاملة في زمن قدره
1.1 S أوجد القوة الجاذبة المركزية المؤثرة علي الجسم
23- أزهر 2006 ) تؤثر قوة علي كتلة مقدارها 5kg بحيث تخفض سرعتها من 7 m/S إلى 3 m/S في زمن قدره 2 S
أوجد : 1- القوة المؤثرة بالنيوتن 2- المسافة التي تحركتها الكتلة خلال هذا الزمن
24- فيشار 2001) جسم ساكن علي سطح أملس كتلته 2kg تأثر بقوة F فأصبحت سرعته 8 m / S بعد 4 S من بدءالحركة
أوجد قيمة F
25- أزهر 98) جرار زراعي كتلته 800kg يجر محراث كتلته 200 kg فإذا كانت قوة الجرار 750 N وكانت قوة المقاومة 250 N احسب العجلة التي يتحرك بها الجرار وما سرعته بعد 5 S من بدء الحركة .
26- فيشار 2005 ) قوة مقدارها 160 N تؤثر باستمرار علي جسم كتلته 50 kg في اتجاه يميل علي الأفقي بزاوية مقدارها 60 درجة ، أحسب سرعة الجسم بعد تحركه مسافة 20 m من وضع السكون .
سميرة موسى2011-10-17, 9:38 pm