حل درس قوانين نيوتن للحركة علوم أول متوسط
القوة و التسارع
لتغيير حركة جسم ما يجب ان تؤثر فيه بقوة و تعمل على تسارعه ، فعندما تقذف كرة مثلا فإن يدك تؤثر بقوة في الكرة و تؤدي إلى زيادة سرعتها و يقال عندئذ إن الكرة تسارعت . تعمل القوة كذلك على تغيير اتجاه حركة الكرة . فبعد ان تغادر الكرة يدك يتغير مسارها . في أثناء تحليق الكرة تكون تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية لذلك يكون تسارع الكرة إلى أسفل فتتناقص سرعتها حتى تصبح صفرا عند قمة مسارها ثم تغير اتجاه حركتها فتصبح السرعة بإتجاه التسارع نفسه فتتزايد سرعة الكرة هابطة إلى أسفل
السؤال : فسر كيف يبين هذا المسار المنحني تسارع الكرة ؟
الجواب : يدل التغير في الاتجاه على تسارع الكرة
ماذا قرأت
السؤال : في اي اتجاه تؤثر قوة الاحتكاك ؟
الجواب : معاكسا لاتجاه الحركة
السؤال : قارن بين القصور الذاتي للعربة وهي فارغة وقصورها الذاتي وهي تحمل جهاز العرض وباقي اغراضه .
الجواب: القصور الذاتي للعربة وهي فارغة يكون أقل مما يسهل عملية تحريك العربة و يزداد القصور الذاتي للعربة وهي تحمل جهاز العرض و باقي اغراضه لأنه كلما ازدادت كتلة الجسم زاد قصوره الذاتي
مسائل تدريبية
السؤال : إذا دفعت صندوقا كتلته 20 كجم بقوة 40 نيوتن فما تسارع الصندوق ؟
الجواب :
الكتلة : ك = 20كجم
القوة : ق= 40 نيوتن
المطلوب : التسارع ت = ؟ م / ث^2
طريقة الحل : بالتعويض بقيم القوة و الكتلة في معادلة التسارع
ت = ق / ك = 40 / 20= 2 م/ث^2
السؤال : احسب تسارع عداء كتلته 80 كجم إذا انطلق تحت تأثير قوة دفع مقدارها 80 نيوتن
الجواب :
الكتلة : ك = 80كجم
القوة : ق= 80 نيوتن
المطلوب : التسارع ت = ؟ م / ث^2
طريقة الحل : بالتعويض بقيم القوة و الكتلة في معادلة التسارع
ت = ق / ك = 80 / 80 = 1 م/ث^2
السؤال : قارن بين تسارع سيارة كتلتها 900 كجم ودراجة هوائية كتلتها 12 كجم، إذا أثرت في كل منهما قوة مقدارها 2000 نيوتن
الجواب : عند ثبوت القوة المؤثرة على جسمين فإن التسارع يعتمد على الكتلة فكلما زادت الجسم زاد قصوره الذاتي وقل التسارع و لذلك فإن تسارع السيارة التي كتلتها 900 كجم أقل من تسارع الدراجة الهوائية التي كتلتها 12 كجم
ماذا قرأت
السؤال : لماذا لا تلغي قوتا الفعل ورد الفعل إحداهما الاخرى ؟
الجواب : قوتا الفعل ورد الفعل متساويتين في المقدار ومتضادتين في الاتجاه، لكن كل منهما تؤثر في جسم مختلف
مراجعة الدرس
السؤال : اشرح العلاقة بين القصور الذاتي لجسم وكتلته ؟
الجواب : كلما كانت كتلة الجسم أكبر زاد قصوره الذاتي.
السؤال : اطبق اذا أثرت قوة مقدارها 5 نيوتن في جسم نحو اليسار وقوة أخرى مقدارها 9 نيوتن نحو اليمين، فما القوة المحصلة ؟
الجواب : 4 نيوتن في اتجاه اليمين.
السؤال : استنتج إذا كانت سيارة تتحرك بسرعة ثابتة المقدار، فهل يلزم أن تكون واقعة تحت تأثير قوى متزنة ؟
الجواب : لا؛ لأنه حتى لو تحركت السيارة بسرعة ثابتة فسوف تنعطف في حركتها، والانعطاف يعطي نوعا من التسارع. وهذا يعني أن هناك قوى محصلة تؤثر في السيارة.
السؤال : التفكير الناقد ينزلق كتاب على سطح طاولة، بحيث تقل سرعته تدريجيا حتى يتوقف. فسر ما إذا كان ذلك يشكل تناقضا مع القانون الاول لنيوتن في الحركة ام لا ؟
الجواب : لا؛ لأن قوة الاحتكاك مع الطاولة تعمل على إبطاء الكتاب، ثم إيقافه
تطبيق الرياضيات
السؤال : احسب القوة المحصلة المؤثرة في كرة كتلتها 0٫15 كجم وتسارعها 20م/ث2 ؟
الجواب :
المعطيات :
الكتلة : ك = 0.15 كجم
التسارع = ت = 20 م / ث
المطلوب :
القوة : ق م = 2 نيوتن
طريقة الحل : باستخدام التسارع يمكن حساب القوة المؤثرة
ت = ق م / ك
ق م = ت × ك
ق م = 0.15 × 20 = 3 نيوتن