حلول الأسئلة

السؤال

أشرح نشاطاً يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم ومقدار القوة المؤثرة فيه بثبوت الكتلة.

الحل

أدوات النشاط: قبان حلزوني - قرص معدني - سطح أفقي أملس.

خطوات النشاط:

نثبت أحد طريق القبان بحافة القرص ونمسك طرفه الآخر بيدك.

أسحب القرص بقوة أفقية مقدارها null نجد أن القرص يتحرك على السطح الأفقي بتعجيل (a) شكل (a).
أسحب القرص بقوة أفقية أكبر تساوي (null) نجد أن القرص يتحرك على السطح الأفقي بتعجيل (za) شكل (b) أي يتضاعف التعجيل عند مضاعفة صافي القوة.
أسحب القرص بقوة أفقية أصغر null نجد أن القرص يتحرك على السطح بتعجيل 1/2a شكل (c).

الاستنتاج: إن تعجيل الجسم يتناسب طردياً مع صافي القوة محصلة القوى المؤثرة في الجسم ويتجه التعجيل دائماً باتجاه صافي القوى (بثبوت كتلة الجسم) null.

مشاركة الحل

فايسبوك

واتساب

تيليجرام

طباعة

القانون الثاني لنيوتن

قوانين نيوتن في الحركة

القانون الثاني لنيوتن

قانون نيوتن الثاني: اذا كان قانون نيوتن الاول ينطبق على الاجسام التي محصلة القوى عليها صفر فان قانون نيوتن الثاني ينطبق على الاجسام التي محصلة القوى عليها لاتساوي صفر اي هناك قوى خارجية.

أشرح نشاطًا يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم ومقدار القوة المؤثرة فيه بثبوت الكتلة.

أدوات النشاط: قبان حلزوني – قرص معدني- سطح أفقي أملس.
خطوات النشاط

نثبت أحد طريق القبان بحافة القرص ونمسك طرفه الآخر بيدك.

أسحب القرص بقوة أفقية مقدارها $({\vec{F}}_{1})$ نجد ان القرص يتحرك على السطح الافقي بتعجيل ( a ) شكل ( a ).
أسحب القرص بقوة أفقية أكبر تساوي ( $(2 {\vec{F}}_{1})$ ) نجد ان القرص يتحرك على السطح الافقي بتعجيل (za) شكل ( b ) اى يتضاعف التعجيل عند مضاعفة صافي القوة.
أسحب القرص بقوة أفقية أصغر $1 / 2 \vec{F}$ نجد ان القرص يتحرك على السطح بتعجيل 1/2a شكل ( c )

الاستنتاج ان تعجيل الجسم يتناسب طردياً مع صافي القوة محلصة القوى المؤثرة في الجسم ويتجه التعجيل دائماً باتجاه صافي القوى ( بثبوت كتلة الجسم ) $\vec{a} α \vec{Σ} \vec{\vec{F}}$ .

اشرح نشاطًا يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم وكتلة الجسم بثبوت القوة.

أدوات النشاط: قبان حلزوني – مكعبين من الثلج- سطح أفقي أملس.
خطوات النشاط

ضع مكعب الثلج كتلته m₁ على السطح الأفقي الاملس.

ثبت أحد طرفي القبان بالمكعب وامسك طرفه الآخر بيدك.
أسحب المكعب الأول بقوا أفقية مقدارها تجد ان المكعب يتحرك بتعجيل معين ${\vec{a}}_{1}$ شكل ( a )
ضع مكعب ثاني من الثلج كتلته m₂ وهو ضعف كتلة المكعب الأول، على السطح الافقي.
أسحب المكعب الثاني والذي كتلته ( m₂ = 2m₁ ) بالقوة الأفقية نفسها المسلطة على المكعب الاول. $ΣF$ شكل ( b ) نجد ان المكعب سيتحرك بتعجيل $\overset{⇀}{a_{2}}$ يساوي نصف $\overset{⇀}{a_{1}}$ : ${\vec{a}}_{2} = \frac{1}{2} {\vec{a}}_{1}$
ضع المكعب: m₁ فوق المكعب m₂ أسحب المجموعة بالقوة نفسها تجد ان التعجيل: ${\vec{a}}_{3} = \frac{1}{3} {\vec{a}}_{1}$

الاستنتاج ان تعجيل الجسم يتناسب عكسيًا مع كتلته بثبوت لة صافي القوة المؤثرة: $a α \frac{1}{m}$
من العلاقتين نستنتج ان: $\vec{a} \propto \frac{\sum \vec{F}}{m}$ حيث أن: $Σ F = 1 N$ و $Σ F = 1 N$ صافي مقدار القوة المؤثرة.

كتلة الجسم: m = 1 Kg والتعجيل يكون: $a = 1 m / s^{2}$

وبالتالي: $\vec{F} = m \vec{a}$

وهي الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثاني.

صافي القوة الذي مقداره نيوتن واحد هو تلك القوة ( F = 1N ) التي تعطي كتلة قدرها كغم واحد ( 1Kg = m ) التي تعطي كتلة قدرها كضم واحد تعجيل قدرة متر واحد في الثانية لكل ثانية ( $a = m / s^{2}$ )

الوزن والكتلة

ان وزن الجسم هي قوة جذب الارض لها ورمزها ( w ). يعطى بالعلاقة:

$\vec{w} = m \vec{g}$

$Weight = mass x accele ration of gravity$

Y ومن قانون نيوتن الثاني $\vec{F} = m \vec{a}$ فان $\vec{a} = \vec{g}$ للاجسام الساقطة سقوطاً حراً حيث و تاخذ الاشارة السالبة.

قانون الجذب العام

كل كتلتين في الكون تجذب احدهما الآخر بقوة تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب الكتلتين وعكسيًا مع مربع البعد بين مركز الكتلتين:

$\sum \vec{F} \propto \frac{m_{1} m_{2}}{d^{2}} \Rightarrow \sum \vec{F} = G \frac{m_{1} m_{2}}{d^{2}}$

$\sum \vec{F}$ : صافي القوة وهي قوة الجاذبية الارضية.

G: ثابت الجنب العام مقداره: $6.67 \times 10^{- 11} \frac{{Nm}^{2}}{{Kg}^{2}}$

$m_{1}$ الكتلة الأولى.

$m_{2}$ الكتلة الثانية.

$d^{2}$ : مربع البعد بين مركزي الكتلتين.

ملاحظة

مقدار الجاذبية الأرضية يتغير بتغير بعد الجسم عن مركز الارض ويتناسب معها طردياً. اي تزداد الجاذبية كلما اقتربنا من مركز الارض.

لاتتغير كتلة الجسم مهما كان موقعها سواء على سطح الارض أو سطح القمر ولكن الذي يتغير هو وزنها اي قوة جذب الكوكب او القمر لها.

فكر أيهما أكبر وزنا؛ جسم عند خط الاستواء أم عند القطبين؟

وزن الجسم عند القطبين أكبر لان قوة جذب الارض عند القطبين أكبر حيث بعد الجسم عن مركز الارض يكون أقل مما هو عليه عند خط الاستواء .

أفرض انك تمتلك قطعة من الذهب وزنها 1N وانت على سطح الارض ويمتلك رائد الفضاء أيضا قطعة من الذهب وزنها 1N وهو على سطح أيهما يمتلك ذهبًا أكبر كتلة:

(القمر)W=W(الارض)

(القمر)mg=mg (الارض)

mg= $m \frac{1}{6} g$

(الارض)m=6m(القمر)

كتلة الذهب على القمر أكبر من كتلة الذهب على الارض.

مشاركة الدرس

فايسبوك

واتساب

تيليجرام

طباعة

القانون الثاني لنيوتن

قوانين نيوتن في الحركة

القانون الثاني لنيوتن

أشرح نشاطًا يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم ومقدار القوة المؤثرة فيه بثبوت الكتلة.

أدوات النشاط: قبان حلزوني – قرص معدني- سطح أفقي أملس.
خطوات النشاط

نثبت أحد طريق القبان بحافة القرص ونمسك طرفه الآخر بيدك.

أسحب القرص بقوة أفقية مقدارها $({\vec{F}}_{1})$ نجد ان القرص يتحرك على السطح الافقي بتعجيل ( a ) شكل ( a ).
أسحب القرص بقوة أفقية أكبر تساوي ( $(2 {\vec{F}}_{1})$ ) نجد ان القرص يتحرك على السطح الافقي بتعجيل (za) شكل ( b ) اى يتضاعف التعجيل عند مضاعفة صافي القوة.
أسحب القرص بقوة أفقية أصغر $1 / 2 \vec{F}$ نجد ان القرص يتحرك على السطح بتعجيل 1/2a شكل ( c )

الاستنتاج ان تعجيل الجسم يتناسب طردياً مع صافي القوة محلصة القوى المؤثرة في الجسم ويتجه التعجيل دائماً باتجاه صافي القوى ( بثبوت كتلة الجسم ) $\vec{a} α \vec{Σ} \vec{\vec{F}}$ .

اشرح نشاطًا يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم وكتلة الجسم بثبوت القوة.

أدوات النشاط: قبان حلزوني – مكعبين من الثلج- سطح أفقي أملس.
خطوات النشاط

ضع مكعب الثلج كتلته m₁ على السطح الأفقي الاملس.

ثبت أحد طرفي القبان بالمكعب وامسك طرفه الآخر بيدك.
أسحب المكعب الأول بقوا أفقية مقدارها تجد ان المكعب يتحرك بتعجيل معين ${\vec{a}}_{1}$ شكل ( a )
ضع مكعب ثاني من الثلج كتلته m₂ وهو ضعف كتلة المكعب الأول، على السطح الافقي.
أسحب المكعب الثاني والذي كتلته ( m₂ = 2m₁ ) بالقوة الأفقية نفسها المسلطة على المكعب الاول. $ΣF$ شكل ( b ) نجد ان المكعب سيتحرك بتعجيل $\overset{⇀}{a_{2}}$ يساوي نصف $\overset{⇀}{a_{1}}$ : ${\vec{a}}_{2} = \frac{1}{2} {\vec{a}}_{1}$
ضع المكعب: m₁ فوق المكعب m₂ أسحب المجموعة بالقوة نفسها تجد ان التعجيل: ${\vec{a}}_{3} = \frac{1}{3} {\vec{a}}_{1}$

الاستنتاج ان تعجيل الجسم يتناسب عكسيًا مع كتلته بثبوت لة صافي القوة المؤثرة: $a α \frac{1}{m}$
من العلاقتين نستنتج ان: $\vec{a} \propto \frac{\sum \vec{F}}{m}$ حيث أن: $Σ F = 1 N$ و $Σ F = 1 N$ صافي مقدار القوة المؤثرة.

كتلة الجسم: m = 1 Kg والتعجيل يكون: $a = 1 m / s^{2}$

وبالتالي: $\vec{F} = m \vec{a}$

وهي الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثاني.

الوزن والكتلة

ان وزن الجسم هي قوة جذب الارض لها ورمزها ( w ). يعطى بالعلاقة:

$\vec{w} = m \vec{g}$

$Weight = mass x accele ration of gravity$

Y ومن قانون نيوتن الثاني $\vec{F} = m \vec{a}$ فان $\vec{a} = \vec{g}$ للاجسام الساقطة سقوطاً حراً حيث و تاخذ الاشارة السالبة.

قانون الجذب العام

$\sum \vec{F} \propto \frac{m_{1} m_{2}}{d^{2}} \Rightarrow \sum \vec{F} = G \frac{m_{1} m_{2}}{d^{2}}$

$\sum \vec{F}$ : صافي القوة وهي قوة الجاذبية الارضية.

G: ثابت الجنب العام مقداره: $6.67 \times 10^{- 11} \frac{{Nm}^{2}}{{Kg}^{2}}$

$m_{1}$ الكتلة الأولى.

$m_{2}$ الكتلة الثانية.

$d^{2}$ : مربع البعد بين مركزي الكتلتين.

ملاحظة

فكر أيهما أكبر وزنا؛ جسم عند خط الاستواء أم عند القطبين؟

أفرض انك تمتلك قطعة من الذهب وزنها 1N وانت على سطح الارض ويمتلك رائد الفضاء أيضا قطعة من الذهب وزنها 1N وهو على سطح أيهما يمتلك ذهبًا أكبر كتلة:

(القمر)W=W(الارض)

(القمر)mg=mg (الارض)

mg= $m \frac{1}{6} g$

(الارض)m=6m(القمر)

كتلة الذهب على القمر أكبر من كتلة الذهب على الارض.

حلول الأسئلة

أشرح نشاطاً يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم ومقدار القوة المؤثرة فيه بثبوت الكتلة.

مشاركة الحل

القانون الثاني لنيوتن

أشرح نشاطًا يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم ومقدار القوة المؤثرة فيه بثبوت الكتلة.

اشرح نشاطًا يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم وكتلة الجسم بثبوت القوة.

الوزن والكتلة

w→=mg→

قانون الجذب العام

ملاحظة

فكر أيهما أكبر وزنا؛ جسم عند خط الاستواء أم عند القطبين؟

أفرض انك تمتلك قطعة من الذهب وزنها 1N وانت على سطح الارض ويمتلك رائد الفضاء أيضا قطعة من الذهب وزنها 1N وهو على سطح أيهما يمتلك ذهبًا أكبر كتلة:

مشاركة الدرس

أشرح نشاطاً يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم ومقدار القوة المؤثرة فيه بثبوت الكتلة.

القانون الثاني لنيوتن

أشرح نشاطًا يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم ومقدار القوة المؤثرة فيه بثبوت الكتلة.

اشرح نشاطًا يوضح العلاقة بين تعجيل الجسم وكتلة الجسم بثبوت القوة.

الوزن والكتلة

w→=mg→

قانون الجذب العام

ملاحظة

فكر أيهما أكبر وزنا؛ جسم عند خط الاستواء أم عند القطبين؟

أفرض انك تمتلك قطعة من الذهب وزنها 1N وانت على سطح الارض ويمتلك رائد الفضاء أيضا قطعة من الذهب وزنها 1N وهو على سطح أيهما يمتلك ذهبًا أكبر كتلة:

$\vec{w} = m \vec{g}$

$\vec{w} = m \vec{g}$