استخدام قوانين نيوتن

ملخص درس استخدام قوانين نيوتن – القوى في بعد واحد 

نبدأ على بركة الله ...

·       إن النوابض الموجودة في الميزان تؤثر عليك بقوة دفع لأعلى وهذه القوة معاكسة لقوة وزنك ومساوية لها في المقدار. 

·       ماذا يحدث إذا وقفت على ميزان داخل مصعد؟ 

             هناك ثلاث حالات: 

-        المصعد متوقف: سيقرأ الميزان وزنك الصحيح 

-        المصعد يصعد إلى أعلى: سيتسارع النظام إلى أعلى وتصبح القوة التي يؤثر بها المصعد إلى أعلى وأكبر من القوة التي يؤثر بها وزنك , لذا فستكون قراءة الميزان لوزنك أكبر من وزنك وستشعر بأنك أثقل وأن أرضية المصعد تضغط على قدميك .

-        المصعد ينزل إلى أسفل: ستشعر أنك أخف وستكون قراءة الميزان أقل من وزنك. 

·       الوزن الظاهري: القوة المحصلة التي تؤثر في الجسم وتكسبه تسارعه. 

·       القوة المعيقة: قوة الممانعة التي يؤثر بها مانع في جسم يتحرك خلاله. وتعتمد القوة المعيقة على حركة الجسم , فكلما زادت سرعة الجسم زاد مقدار هذه القوة  

       من أمثلتها: 

-        قوة الهواء 

-        قوة الماء (المائع) 

·        السرعة الحدية: هي السرعة المنتظمة التي يصل إليها الجسم الساقط سقوطا حرا , عندما تتساوى القوة المعيقة مع قوة الجاذبية . 

·       يعتمد وزن جسم ما على التسارع الناتج عن الجاذبية الأرضية وكتلة الجسم.

·       تأثير القوة المعيقة على جسم يحدد بواسطة حركة الجسم وخصائص كل من الجسم والمائع. 

·       إذا وصلت سرعة جسم ساقط إلى حد ان القوة المعيقة تساوي وزنه فان الجسم يحتفظ بسرعة منتظمة تسمى السرعة الحدية. 

·       تأثير مساحة السطح والوزن على كل من السرعة الحدية والقوة المعيقة: 

         -        في حالات سقوط الأجسام الخفيفة ذات السطوح الكبيرة , يكون للقوة المعيقة تأثير ملحوظ في حركتها , وسرعان ما تصل هذه الأجسام إلى السرعة الحدية .

         -         أما الأجسام الثقيلة ذات السطوح الصغيرة , فيكون تأثرها بالقوة المعيقة أقل كثيرا , وتحتاج لمدة أطول للوصول للسرعة الحدية . 

التسارع

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ...  

ملخص درس التسارع (العجلة ) – الحركة المتسارعة 

      -        ابسط أنواع الحركة هي الحركة في خط مستقيم وهي حركة منتظمة . 

      -        الحركة من حيث الانتظام نوعين :

-   منتظمة : سلسة .

-  غير منتظمة : تشعرك بالسحب والدفع . 

       -        منحنى ( السرعة المتجهة – الزمن ) : رسم بياني يمثل تغير السرعة المتجهة بدلالة الزمن ,وتحديد إشارة تسارع الجسم المتحرك . 

       -        التسارع : المعدل الزمني لتغير السرعة المتجهة للجسم .

       -        التسارع اللحظي : التغير في السرعة المتجهة للجسم خلال فترة زمنية صغيرة جدا . 

       -        التسارع المتوسط  : التغير في السرعة المتجهة للجسم خلال فترة زمنية مقيسه , مقسوما على هذه الفترة الزمنية , ويقاس بوحدة m/s²  . 

       -        المؤشران الرئيسيان اللذان يعبران عن التغير في السرعة هما :

       * التغير في أطوال المسافات بين النقاط .

       * الفرق بين أطوال متجهات السرعة .

       -        عندما تتغير سرعة جسم بمعدل منتظم يكون له تسارع ثابت . 

       -        عندما يكون لمتجهات السرعة و التسارع الاتجاه نفسه . فهاذا يعني أن السرعة تزداد .

       -        عندما يكون لمتجهات السرعة والتسارع اتجاهين متعاكسين فهاذا يعني أن السرعة تتناقص . 

       -        لا يمكننا الحكم على الجسم ما إذا كان تسارعه موجب أو سالب من خلال معرفة اتجاه متجه التسارع فعندما يكون في الاتجاه الموجب للحركة فان التسارع موجب . وعندما يكون متجه التسارع في الاتجاه السالب للحركة فإن التسارع يكون سالبا . 

       -        إشارة التسارع لا تحدد ما إذا كان الجسم متسارعا أم متباطئا .

       -        القانون الفيزيائي لتسارع المتوسط : التسارع المتوسط يساوي التغير في السرعة المتجهة مقسوما على الزمن الذي حدث خلاله هذا التغير . 

      -    القانون الرياضي لتسارع المتوسط : 

      -        إن السرعة المتجهة تتضمن اتجاه الحركة , فإنها تتغير عندما يتغير اتجاه الحركة ,والتغير في السرعة المتجهة يسبب التسارع . لذا فإن التسارع أيضا مرتبط بالتغير في اتجاه الحركة . 

      -        تتشابه السرعة المتجهة والتسارع في أن : 

·       كلاهما عبارة عن معدل تغير 

·       لكل منهما قيم متوسطة وقيم لحظية . 

      -        تختلف السرعة المتجهة والتسارع في أن : 

·       التسارع هو المعدل الزمني لتغير السرعة المتجهة . 

·       السرعة المتجهة هي المعدل الزمني لتغير الإزاحة . 

ملاحظة : فهرس يحتوي على جميع دروس فيزياء 1 - فيزياء اولى ثانوي الفصل الأول والثاني >> انقر هنا  

تم بحمد الله

السقوط الحر

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

شرح درس السقوط الحر – الحركة المتسارعة

نبدأ على بركة الله  ...

كثيرا ما يحدث السقوط الحر في حياتنا فلو اخذنا مثالا سقوط حجر في بركة وسقوط ورقة على الأرض فمن الطبيعي أن نشعر باختلاف السقوط الذي سقط به كل من هذين الجسمين فالجسم الأول (الحجر) مساحة سطحه صغيرة وهو ثقيل الوزن على عكس الجسم الثاني (الورقة) الذي له مساحة سطح كبيرة مقارنة بالحجر كما لها وزن خفيف مقارنة بوزن الحجر .

في درس اليوم سنتعلم ما يلي :

      -        المقصود بالسقوط الحر .

      -        المقصود بالتسارع الناتج عن الجاذبية الأرضية .

      -        حل مسائل مختلفة تتضمن أجساما تسقط سقوطا حرا. (سنتطرق اليها في حل المسائل التدريبية ) . 

السقوط الحر : هو سقوط الاجسام على الأرض بفعل الجاذبية الأرضية , مع اهمال تأثير مقاومة الهواء .

التسارع في مجال الجاذبية الأرضية :

أدرك جاليليو جاليلي أنه لكي يحدث تقدما في دراسة الأجسام الساقطة , يجب عليه إهمال تأثيرات المادة التي يسقط الجسم خلالها . و في ذلك الزمن , لم يكن لدى جاليليو الوسائل التي تمكنه من أخذ بيانات موقع أو سرعة الأجسام الساقطة , لذا قام بدحرجة كرات على مستويات مائلة . ومع تخفيف الجاذبية الأرضية بهذه الطريقة , استطاع جاليليو الحصول على قياسات دقيقة باستخدام أدواته البسيطة .

 واستنتج أن جميع الأجسام التي تسقط سقوطا حرا يكون لها التسارع نفسه وذلك بإهمال تأثير الهواء , وأن هذا التسارع لا يتأثر بأي نوع من :

      -    نوع مادة الجسم الساقط .

      -        وزن هذا الجسم

      -        الارتفاع الذي اسقط منه .

      -        كون الجسم قد اسقط أو قذف .

ويرمز لتسارع الأجسام الساقطة بالرمز g  . وتتغير قيمة g  تغيرات طفيفة في أماكن مختلفة على الأرض والقيمة المتوسطة لها 9.8 m/s ² .

المقصود بتسارع الجاذبية الأرضية : هو تسارع جسم يسقط سقوطا حرا نتيجة تأثير جاذبية الأرض عليه.  

يعتمد اعتبار التسارع موجبا أو سالبا على النظام الإحداثي الذي يتم اتخاذه , فإذا كان النظام يعتبر الاتجاه الموجب على أعلى . فإن التسارع الناتج عن الجاذبية الأرضية عندئذ يساوي (-g) , أما إذا اعتبر الاتجاه على الأسفل هو الاتجاه الموجب فإن التسارع الناتج عن الجاذبية يساوي (g+) .

من المهم جدا معرفة متى يعتبر التسارع موجبا ومتى يعتبر سالبا :

-        الاتجاه الموجب الى أعلى --> (-g) .

-        الاتجاه الموجب على أسفل –> (g+) .

في الشكل التالي صورة لبيضة تسقط سقوطا حرا التقطت باستخدام تقانة خاصة , حيث الفترة الزمنية بين اللقطات هي 0.06 s وكما نرى في الشكل أن الازاحة بين كل زوج من اللقطات تزداد , ويعني هذا أن السرعة تزداد وذلك اذا اعتبرنا أن الاتجاه الموجب هو الى الأسفل في التجاه الاحداثي .فان السرعة تزداد بقيمة موجبة أكثر فأكثر .

والمعنى المراد فهمه هو أن الجسم الساقط الى اسفل اذا اعتبرنا ان الاتجاه الموجب الى اسفل فان سرعته تتزايد ويكون تسارعه موجب ومساوي لعجلة الجاذبية الأرضية .

قذف كرة إلى أعلى :

الان يتبادر الى أذهاننا سؤال وهو هل ستكون حركة البيضة في الشكل السابق  وهي ساقطة مشابهة لحركتها وهي مقذوفة ؟

لتمعن قليلا في الشكل السابق سنلاحظ أن الإجابة هي نعم وذلك لأن الجسم عند قذفه الى أعلى فإن تسارعه يكون سالبا وبالتالي تقل سرعته وتقل المسافة التي يقطعها خلال فترات زمنية متساوية وهذا هو فعلا ما نراه في صورة البيضة والتي تتباطأ سرعتها كلما اتجهت الى أعلى .

صف الحركة في كل شكل مما يلي :

الوصف :  تناقص سـرعة الكرة بمعدل  9.8 m/s كل  ،1.0 s حتى تصل إلى الصفر عند  ، 2.04 sثم يتحول اتجاه حركة الكرة إلى الأسـفل، وتزداد سرعتها تدريجيا في الاتجاه السالب.

الوصف :  يعبر عن لقطة مقربة تصف الشكل a  .

الوصف :  يبين الشكلين السابقين أن الكرة تصل إلى أقصى ارتفاع لها في اللحظة التي تصبح فيها سرعتها مساوية للصفر. وإن تسارع الكرة عند أي نقطة يساوي مقدارا  ثابتا .9.8 m/s² .

·       ملاحظة مهمة : تسـتنتج أن تسـارع الجسـم عنـد نقطة أقصـى ارتفـاع لطيرانه يجب أن لا يسـاوي صفـرا، وأن اتجاهه يجب أن يكون إلى الأسفل , بينما تكون سرعته مساوية للصفر في تلك اللحظة .

ملاحظة : فهرس يحتوي على جميع دروس فيزياء 1 - فيزياء اولى ثانوي الفصل الأول والثاني >> انقر هنا   

تم بحمد الله

درس الاحتكاك

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ...

ملخص درس الاحتكاك – القوى في بعدين 

نبدأ على بركة الله : 

  v  الاحتكاك الحركي : هو قوة تؤثر في السطح عندما يتحرك ملامسا لسطح آخر . 

  v  الاحتكاك السكوني : هو قوة تؤثر في السطح بواسطة سطح آخر عندما لا تكون هناك حركة بينهما .

  v  تعتمد قوة الاحتكاك بشكل أساسي على المواد التي تتكون منها السطوح وليس على مساحة السطح او سرعة حركته . 

  v  كلما زادت قوة دفع جسم لآخر زادت قوة الاحتكاك الناتجة بين السطحين والعكس صحيح . 

  v  تتناسب قوة الاحتكاك السكوني طرديا مع القوة العامودية .

  v  الميل يرتبط بمقدار قوة الاحتكاك الناتجة ويسمى ميل هذا الخط معامل الاحتكاك الحركي . 

  v قانون قوة الاحتكاك الحركي :   

  v  ترتبط قوة الاحتكاك السكوني القصوى بالقوة العامودية 

  v  قوة الاحتكاك السكوني : هي استجابة لقوة أخرى تحاول أن تجعل الجسم الساكن يبدأ حركته .

  v  إذا كان هناك قوة تحاول ان تسبب الحركة فإن قوة الاحتكاك السكوني تزداد لتصل للقيمة القصوى قبل أن تتغلب عليها القوة المؤثرة وتبدأ الحركة .

  v قانون قوة الاحتكاك السكوني :

  v  معامل الاحتكاك الحركي : هو ميل الخط الممثل للعلاقة البيانية بين قوة الاحتكاك الحركي والقوة العامودية وهو ثابت وليس له وحدة قياس . 

  v  معامل الاحتكاك السكوني : هو ثابت بلا وحدات قياس ويعتمد على السطحين المتلامسين ويستعمل لحساب قوة الاحتكاك السكونية العظمى قبل بداية الحركة 

  v  عند التعامل مع الحالات التي تتضمن قوى الاحتكاك ينبغي تذكر الأمور التالية : 

·       يؤثر الاحتكاك دائما في اتجاه معاكس لاتجاه الحركة 

·       يعتمد مقدار الاحتكاك على مقدار القوة العامودية بين السطحين 

·       حاصل ضرب معامل الاحتكاك السكوني في القوة العامودية يعطي القوة القصوى لقوة الاحتكاك السكوني . 

ملاحظة : فهرس يحتوي على جميع دروس فيزياء 1 - فيزياء اولى ثانوي الفصل الأول والثاني >> انقر هنا   

تم بحمد الله

نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

" نرد على جميع التعليقات "

بالتوفيق للجميع ...^_^