Page 13 - كتاب المعلم فيزياء اول ثانوي

‫م‪‬ا‪3 ‬‬

‫قو‪ ‬ا‪‬تكا‪ ‬متوا‪‬ة ﺇﺫﺍ ﺩﻓﻌﺖ ﺻﻨﺪﻭ ﹰﻗﺎ ﺧﺸﺒ ﹼﹰﻴﺎ ﻛﺘﻠﺘﻪ ‪ 25.0 Kg‬ﻋﻠﻰ ﺃﺭﺿﻴﺔ ﺧﺸﺒﻴﺔ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻣﻘﺪﺍﺭﻫﺎ ‪ 1.0 m/s‬ﻓﻤﺎ‬ ‫‪‬‬
‫‪0.69 .17‬‬
‫ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺃﺛﹼﺮ ﹶﺕ ﺑﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ؟‬
‫‪74 N .18‬‬
‫ﺇﺣﺪﺍﺛ ﹰﹼﻴﺎ‪.‬‬ ‫ﻧﻈﺎ ﹰﻣﺎ‬ ‫‪‬ليل ا‪�‬ضاألة و‪�‬ضمها‬ ‫‪1‬‬
‫‪84 N .19‬‬
‫• ﺣﺪﺩ ﺍﻟﻘﻮ￯ ﻭﺍﺭﺳﻢ‬
‫‪0.6 N .20‬‬
‫• ﺍﺭﺳﻢ ﳐﻄﻂ ﺍﳊﺮﻛﺔ‪ ،‬ﻋﲆ ﺃﻥ ﺗﺒﲔ ﺍﻟﴪﻋﺔ ﺍﻟﺜﺎﺑﺘﺔ ‪ v‬ﻭ ‪ = a‬ﺻﻔ ﹰﺮﺍ‪.‬‬
‫• ﺍﺭﺳﻢ ﳐﻄﻂ ﺍﳉﺴﻢ ﺍﳊﺮ‪.‬‬ ‫ﺗﻄﻮﻳﺮ اﻟﻤﻔﻬﻮم‬

‫ﺍﳌﺠﻬﻮﻝ‬ ‫ﺍﳌﻌﻠﻮﻡ‬ ‫عر�‪‬ض ال‪‬تكا‪ ‬وال‪‬وة العمودي‪‬ة ﺍﻃﻠﺐ ﺇﱃ‬

‫‪v‬‬ ‫‪F‬‬ ‫? = ‪Fp‬‬ ‫‪m = 25.0 kg‬‬ ‫ﺃﺣـﺪ ﺍﻟﻄـﻼﺏ ﺃﻥ ﻳﺪﻓـﻊ ﺻﻨﺪﻭ ﹰﻗـﺎ ﻓﺎﺭ ﹰﻏﺎ ﻋـﲆ ﺃﺭﺿ ﹼﻴﺔ‬
‫‪ = 0 N‬ضلة‪F‬‬ ‫ﺃﻓﻘﻴـﺔ ﻣﺴـﺘﻮﻳﺔ ﺑﴪﻋـﺔ ﺛﺎﺑﺘـﺔ‪ ،‬ﺛـ ﹼﻢ ﺿﻊ ﲪـ ﹰﻼ ﺛﻘﻴ ﹰﻼ ﰲ‬
‫الب‪‬اية‬ ‫‪a = 0 m/s2‬‬ ‫‪v = 1.0 m/s‬‬ ‫ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ ﻭﺍﻃﻠﺐ ﺇﻟﻴﻪ ﺩﻓﻊ ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ ﻣﺮﺓ ﺃﺧﺮ￯ ﻋﲆ‬
‫ﺍﻷﺭﺿ ﹼﻴـﺔ‪ .‬ﺛﻢ ﺍﻃﻠﺐ ﺍﻟﻴﻪ ﺃﻥ ﻳﻘﺎﺭﻥ ﺑـﲔ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ‬
‫‪a = 0.0 m/s‬‬ ‫ﻟﺪﻓـﻊ ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ ﰲ ﺍﳊﺎﻟﺘﲔ‪ .‬ﻭﺍﺳـﺄﻝ ﺍﻟﻄـﻼﺏ‪ :‬ﳌﺎﺫﺍ‬
‫ﺗﻜـﻮﻥ ﺍﻟﻘـﻮﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣـﺔ ﺃﻛـﱪ ﻋﻨﺪ ﺩﻓـﻊ ﺍﻟﺼﻨـﺪﻭﻕ ﰲ‬
‫‪) µk = 0.20‬ﺍﻟﺠﺪﻭﻝ‪(5-1‬‬ ‫ﺍﳊﺎﻟـﺔ ﺍﻟﺜﺎﻧﻴﺔ؟ ﺗـﺰﺩﺍﺩ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣـﺔ؛ ﻷ ﹼﻥ ﺯﻳﺎﺩﺓ ﺍﻟﻘﻮﺓ‬

‫‪ 2‬ا�ضتخرا‪ ‬الكمية ا‪‬جهولة‬ ‫ﺍﻟﻌﻤﻮﺩﻳﺔ ﺗﺰﻳﺪ ﻣﻦ ﻗﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ‪ 2 .‬ر‪‬‬

‫ﺗﻜﻮﻥ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻌﻤﻮﺩﻳﺔ ﻓﻲ ﺍﻻﺗﺠﺎﻩ ﺍﻟﺮﺃﺳﻲ )‪ ،(y‬ﻭﻟﻴﺲ ﻫﻨﺎﻙ ﺗﺴﺎﺭﻉ‪.‬‬

‫‪FN = -Fg = -mg‬‬ ‫ﻋﻮﺽ ﻣﺴﺘﺨﺪ ﹰﻣﺎ ‪Fg = mg‬‬
‫)‪= -(25.0kg) (-9.80m/s2‬‬ ‫ﻋﻮﺽ ﻋﻦ ﻛﻞ ﻣﻦ ‪g ، m‬‬

‫‪= 245 N‬‬

‫ﺗﻜﻮﻥ ﻗﻮﺓ ﺍﻟﺪﻓﻊ ﻓﻲ ﺍﻻﺗﺠﺎﻩ ﺍﻷﻓﻘﻲ )‪ ،(x‬ﻭﺣﻴﺚ ﺇ ﹼﻥ ﺍﻟﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ‪ ،‬ﻻ ﻳﻜﻮﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﺗﺴﺎﺭﻉ‬

‫‪fk = µk mg‬‬ ‫ﻋﻮﺽ ﻋﻦ ﻛﻞ ﻣﻦ ‪ µk‬ﻭ‪ m‬ﻭﻛﺬﻟﻚ ‪g‬‬
‫)‪= (0.20) (25.0kg) (9.80m/s2‬‬

‫‪= 49 N‬‬

‫ﻧﺤﻮ ﺍﻟﻴﻤﻴﻦ ‪Fp = 49 N‬‬ ‫‪ 3‬ت‪‬و‪ ‬ا‪‬وا‪‬‬

‫• ﻫﻞ ﺍﻟﻮﺣﺪﺍﺕ ﺻﺤﻴﺤﺔ؟ ﺗﻘﺎﺱ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺑﻮﺣﺪﺓ ‪) kg.m/s2‬ﻧﻴﻮﺗﻦ ‪(N‬‬
‫• ﻫﻞ ﺍﻹﺷﺎﺭﺍﺕ ﻣﻨﻄﻘﻴﺔ؟ ﺗﺘﻔﻖ ﺍﻹﺷﺎﺭﺓ ﺍﳌﻮﺟﺒﺔ ﻣﻊ ﺍﳌﺨﻄﻂ‪.‬‬
‫• ﻫﻞ ﺍﳌﻘﺪﺍﺭ ﻭﺍﻗﻌﻲ؟ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﻣﻨﻄﻘﻴﺔ ﺑﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﺘﺤﺮﻳﻚ ﺻﻨﺪﻭﻕ ﻛﺘﻠﺘﻪ ‪.25.0 kg‬‬

‫م�ضائل ت‪‬يبية‬

‫‪ 17‬ﻳﺆﺛﺮ ﻓﺘﻰ ﺑﻘﻮﺓ ﺃﻓﻘﻴﺔ ﻣﻘﺪﺍﺭﻫﺎ ‪ 36 N‬ﻓﻲ ﺯﻻﺟﺔ ﻭﺯﻧﻬﺎ ‪ 52N‬ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺴـﺤﺒﻬﺎ ﻋﻠﻰ ﺭﺻﻴﻒ ﺃﺳـﻤﻨﺘﻲ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ‪ .‬ﻣﺎ‬
‫ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﺮﺻﻴﻒ ﻭﺍﻟﺰﻻﺟﺔ ﺍﻟﻤﻌﺪﻧﻴﺔ؟ ﺃﻫﻤﻞ ﻣﻘﺎﻭﻣﺔ ﺍﻟﻬﻮﺍﺀ‪.‬‬

‫‪ 18‬ﻳﺪﻓﻊ ﻋﺎﻣﺮ ﺻﻨﺪﻭ ﹰﻗﺎ ﻣﻤﺘﻠ ﹰﺌﺎ ﺑﺎﻟﻜﺘﺐ ﻣﻦ ﻣﻜﺘﺒﻪ ﺇﻟﻰ ﺳﻴﺎﺭﺗﻪ‪ .‬ﻓﺈﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﻭﺯﻥ ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ ﻭﺍﻟﻜﺘﺐ ﻣ ﹰﻌﺎ ‪ 134 N‬ﻭﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ‬
‫ﺍﻟﺴﻜﻮﻧﻲ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﺒﻼﻁ ﻭﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ ‪ ،0.55‬ﻓﻤﺎ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﻳﺠﺐ ﺃﻥ ﻳﺪﻓﻊ ﺑﻬﺎ ﻋﺎﻣﺮ ﺣﺘﻰ ﻳﺒﺪﺃ ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺮﻛﺔ؟‬
‫‪ 19‬ﺗﺴـﺘﻘﺮ ﺯﻻﺟـﺔ ﻭﺯﻧﻬﺎ ‪ 52 N‬ﻋﻠﻰ ﺛﻠـﺞ ﻣﺘﺮﺍﻛﻢ‪ .‬ﻓﺈﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﻣﻌﺎﻣـﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﺰﻻﺟـﺔ ﻭﺍﻟﺜﻠﺞ ‪، 0.12‬‬
‫ﻭﺟﻠﺲ ﺷﺨﺺ ﻭﺯﻧﻪ ‪ 650 N‬ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺰﻻﺟﺔ ﻓﻤﺎ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ ﻟﺴﺤﺐ ﺍﻟﺰﻻﺟﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺜﻠﺞ ﺑﺴﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ؟‬
‫‪ 20‬ﺁﻟـﺔ ﻣﻌﻴﻨـﺔ ﺑﻬﺎ ﻗﻄﻌﺘﺎﻥ ﻓﻮﻻﺫﻳﺘـﺎﻥ ﻳﺠﺐ ﺃﻥ ﹸﺗﺪﻟﻚ ﻛﻞ ﻣﻨﻬﻤﺎ ﺑﺎﻷﺧﺮ￯ ﺑﺴـﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ‪ .‬ﻓﺈﺫﺍ ﻛﺎﻧـﺖ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻀﺮﻭﺭﻳﺔ‬
‫ﻟﻀﻤﺎﻥ ﺃﺩﺍﺀ ﺍﻟﻘﻄﻌﺘﻴﻦ ﺑﺼﻮﺭﺓ ﻣﻨﺎﺳـﺒﺔ ﺗﺴـﺎﻭﻱ ‪ 5.8 N‬ﻗﺒﻞ ﻣﻌﺎﻟﺠﺔ ﺗﻘﻠﻴﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺑﻴﻨﻬﻤﺎ‪ ،‬ﻓﺎﺣﺴـﺐ ـ ﻣﺴـﺘﻌﻴ ﹰﻨﺎ‬

‫ﺑﺎﻟﺠﺪﻭﻝ ‪ 5-1‬ـ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻤﻄﻠﻮﺑﺔ ﻟﻴﻜﻮﻥ ﺃﺩﺍﺅﻫﻤﺎ ﻣﻨﺎﺳ ﹰﺒﺎ ﺑﻌﺪ ﻣﻌﺎﻟﺠﺘﻬﻤﺎ ﺑﺎﻟﺰﻳﺖ‪.‬‬

‫‪18‬‬

‫اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء ﻓﻲ اﻟﺤﻴﺎة‬ ‫ﻣﻌﻠﻮﻣﺔ ﻟﻠﻤﻌﻠﻢ‬

‫الزل‪‬ة ا‪‬ائي‪‬ة ﹸﻳﻈﻬـﺮ ﺍﳉـﺪﻭﻝ ‪ 5 - 1‬ﺃ ﹼﻥ ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺑﲔ ﺍﻹﻃـﺎﺭﺍﺕ ﺍﳌﻄﺎﻃﻴﺔ ﻭﺑﲔ‬

‫ﺧﺮﺳﺎﻧﺔ ﺍﻟﻄﺮﻳﻖ ﺍﻟﺮﻃﺒﺔ ﺃﻗ ﹼﻞ ﻣﻦ ﻗﻴﻤﺔ ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ ﺍﳋﺮﺳﺎﻧﺔ ﺟﺎﻓﺔ‪ .‬ﻭﺇﺫﺍ ﻛﺎﻥ‬

‫ﻫﻨﺎﻙ ﲡﻤﻊ ﻣﺎﺋﻲ ﻋﲆ ﺳـﻄﺢ ﺍﻟﻄﺮﻳﻖ ﺗﺘﺸـ ﹼﻜﻞ ﻃﺒﻘﺔ ﻣﻦ ﺍﳌﺎﺀ ﺑﲔ ﺍﻟﻄﺮﻳﻖ ﻭﺍﻹﻃﺎﺭﺍﺕ ﻓﻼ ﳛﺪﺙ‬

‫ﺗﻘﺮﻳ ﹰﺒـﺎ ﺃ ﹼﻱ ﺗﻼﻣﺲ ﺑﲔ ﺍﻹﻃﺎﺭﺍﺕ ﻭﺍﻟﻄﺮﻳﻖ‪ ،‬ﻭﻫﻜﺬﺍ ﻓـﺈ ﹼﻥ ﺍﻹﻃﺎﺭﺍﺕ ﺗﺘﺤ ﹼﺮﻙ ﻋﲆ ﻃﺒﻘﺔ ﻣﻦ ﺍﳌﺎﺀ‪.‬‬
‫ﻭﺑﲈ ﺃ ﹼﻥ ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺑﲔ ﺍﳌﻄﺎﻁ ﻭﺍﳌﺎﺀ ﻳﺴﺎﻭﻱ ﺻﻔ ﹰﺮﺍ ﺗﻘﺮﻳ ﹰﺒﺎ‪ ،‬ﻓﻤﻦ ﺍﳌﺴﺘﺤﻴﻞ ﺍﻟﺘﻮﻗﻒ ﺧﻼﻝ‬

‫ﻣﺴﺎﻓﺔ ﻗﺼﲑﺓ‪.‬‬

‫‪18‬‬