iMadrassa

القوة و الحالة الحركية لجملة ميكانكية

I القوة و الحالة الحركية
تمهيد

 ما الذي يجعل الأجسام تتحرك من السكون أحيانا وتتوقف أحيانا أخرى و تزداد سرعتها أحيانا و تقل أحيانا أخرى؟ هل تتحرك من تلقاء نفسها أم أن هناك مسببات لحركتها و ما العلاقة بين الحركة و مسببها

الحالة الحركية لجملة ميكانيكية خاضعة لقوى:

 يمثل الشكل (وثيقة 1) جملة ميكانيكية مكونة من كرة حديدية M  و مغناطيس، حيث نقوم بدراسة حركتها على مراحل مختلفة.

علاقة القوة بسكون الجملة الميكانيكية:

المرحلة الأولى(A):

نضع الكرة M          Aفوق السطح   

 نلاحظ أن الكرة تبقى ساكنة مع مرور الزمن القوتان الممثلتان في الشكل (وثيقة 2) متساويتان في الشدة متعاكستان في الاتجاه أي محصلتهما معدومة 

تكون الجملة الميكانيكية ساكنة بالنسبة لمرجع معين إذا كانت خاضعة لقوتين متساويتان في الشدة متعاكستان في الاتجاه أو خاضعة لقوى محصلتها معدومة              

علاقة القوة بالحركة التي تتزايد فيها السرعة:

المرحلة الثانية(AB):

نحرر الكرة الحديدية لتتحرك على المستوى المائل (AB) و نرصد حركتها بالتصوير المتعاقب) وثيقة 3    (

نلاحظ أن الكرة تتحرك في مسار مستقيم وأن المسافات المقطوعة تزدادخلال أزمنة متساوية                                                                                   

 هذا يعنى : أن السرعة تزداد

القوة التي تخضع إليها الكرة ممثلة في الشكل (وثيقة4) القوة التي تساهم في حركة الكرة هي محصلة الثقل

 ممثلة في الشكل (وثيقة 4) 

  • تتغير سرعة جملة ميكانيكية عندما تؤثر عليها قوة.
  • تتزايد سرعة جملة ميكانيكية عندما تكون محصلة القوة المؤثرة عليها في جهة الحركة.                   
علاقة القوة بالحركة المستقيمة المنتظمة:

 المرحلة الثالثة ( BC):

تواصل الكرة حركتها فوق السطح الافقي الأملس (BC)، ونلاحظ بالتصوير المتعاقب حركة العربة، نسجل المواضع المتتالية لها في فترات زمنية  متساوية. كما بالشكل (وثيقة5).

قارن بين المسافات المختلفة ( بين مراكز العربة في المواضع المختلفة)؟

نلاحظ أن المسافات المتتالية متساوية 

هل سرعة الكرية ثابتة أم متغيرة ؟

 

بما أن المسافات المتتالية متساوية خلال أزمنة متساوية فإن السرعة ثابتة

ما هي القوى التي تخضع إليها الكرية و هل ساهمت في حركتها؟

القوى هي (وثيقة 6):

- قوة الثقل(قوة غير مساهمة الحركة)

- قوة رد فعل الطاولة على العربة (قوة غير مساهمة في الحركة)

تحافظ الكرة على سرعتها الابتدائية لأنه لا توجد قوى تعيق حركتها (المسار أملس).

تكون الجملة الميكانيكية متحركة بحركة مستقيمة منتظمة  بالنسبة لمرجع معين اذا كانت خاضعة لقوة وحيدة في اتجاه الحركة .

علاقة القوة بالحركة التي تتناقص فيها السرعة:

المرحلة الرابعة(CD):

ندرس الان حركة الكرة اثناء صعودها المستوي المائل (CD)، ونلاحظ بالتصويرالمتعاقب حركة العربة، نسجل المواضع المتتالية لها في فترات زمنية  متساوية (وثيقة 7). 

قارن بين المسافات المختلفة ( بين مراكز العربة في المواضع المختلفة)؟

 

نلاحظ أن المسافة المقطوعة في نفس الفترة الزمنية تتناقص.

هل سرعة الكرية ثابتة أم متناقصة ؟

سرعة العربة تتناقص

هل هناك قوة جديدة أثرت على العربة في هذه الحالة؟

قوة الثقل 

 في هذه الحالة عكس جهة الحركة (الثقل يدفع الكرية لأسفل في حين حركتها لأعلى)

تتناقص سرعة جملة ميكانيكية إذا أثرت عليها قوة في اتجاه معاكس لحركة الجملة.

تأثير القوة على مسار الحركة:

المرحلة الأولى(DE):

عندما تصل الكرة  الحديدية إلى النقطة D تواصل حركتها المستقيمة  فوق الطاولة  الى حين اقترابها من المغناطيس.

نلاحظ أن مسار الكرية يصبح منحنيا عند اقترابها من المغناطيس بفعل قوة جذب المغناطيس لها.

يتغير مسار جملة ميكانيكية عندما نؤثر عليها بقوة حاملها غير مواز لمنحى الحركة.

علاقة القوة بتغير سرعة الجملة المتحركة:

ندرس الجملة الميكانيكية في الشكل المقابل بحيث تتحرك العربة تحت تأثير ثقل الجسم ، نستبدل الجسم S بأجسام كتلها أكبر من كتلته.

نسجل في كل مرة  المواقع المتتالية  للعربة و نحسب سرعتها المتوسطة

تتغير سرعة العربة بتغير الكتلة المعلقة

تزيد سرعة جملة ميكانيكية بزيادة قيمة القوة المؤثرة عليها كلما زادت كتلة الجسم زادت قوة الثقل منه زادت السرعة.

إذا أردت رفع حقيبة عن سطح الأرض فيجب أن تؤثر عليها بقوة إلى أعلى, وإذا أراد سائق تغيير اتجاه سير العربة التي يقودها فإنه يؤثر بقوة على مقود السيارة . ولعلك تلاحظ من الأمثلة السابقة ومن أمثلة حياتية عديدة أنه لكي تغير الحالة الحركية للجسم فلا بد من وجود قوة وهذا ما ينص عليه القانون الأول لنيوتن :" يبقى الجسم الساكن ساكناً, ما لم تؤثر فيه قوة , ويبقى الجسم المتحرك متحركاً وبسرعة ثابتة وفي خط مستقيم, ما لم تؤثر عليه قوة محصلة تعمل على تغيير مقدار سرعته أو اتجاهها أو الاثنين معاً ".
وينبثق عن هذا القانون مفاهيم عديدة أهمها :

  1. القصور الذاتي :والقصور هو ممانعة الجسم لأي تغيير في حالته الحركية, أو عدم قدرته على إحداث تغيير في حالته الحركية, فالجسم لا يستطيع ( بنفسه ) أن يغير حالته الحركية, ولا بد من وجود قوة خارجية تعمل على ذلك.
  2. كتلة الجسم : وكتلة الجسم هي كمية فيزيائية , كلما ازدادت ازداد القصور الذاتي للجسم, فتحريك صخرة كبيرة يحتاج إلى قوة أكبر من تلك اللازمة لتحريك صخرة صغيرة .
  3. القوة : والقوة هي المؤثر الذي يؤثر في الأجسام فيؤدي إلى تغيير حالتها الحركية والقوة تعمل على إحداث التغييرات التالية 
  • إيقاف الجسم المتحرك .
  • تحريك الجسم الساكن .
  • زيادة سرعة الجسم المتحرك .
  • تقليل سرعة الجسم.

 

  • إختبارات
  • 31
  • الأجوبة الصحيحة
  • False
  • الأجوبة الخاطئة
  • False
  • مجموع النقاط
  • False

المراتب الخمس الأولى في Quiz

  • mohamad chiriki
  • 291 نقطة
  • خليدة درقاوي
  • 260 نقطة
  • محمد شفيق زرخاف
  • 260 نقطة
  • chaima benkherouf
  • 223 نقطة
  • lina meriem idri
  • 210 نقطة
  • kami weasly
  • 200 نقطة
  • Santfreche Lilya
  • 200 نقطة
  • عيسى سايح
  • 200 نقطة
  • Boukerche Hichem
  • 200 نقطة
  • Marya Ben brahim
  • 200 نقطة

قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.



قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.