سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
هذا أحد الأسئلة من اختبار الاولومبياد الدولي للفيزياء
الذي تم في تاريخ 1\11
واجهنا أحد الأسئلة .. لم أتمكن من حله أبدا أبدا !!

السؤال ليس نصا هكذا..اعتمدت فقط على ذاكرتي
الأسئلة ليست بحوزتنا ..

رصاصة كتلتها 20 جم انطلقت بسرعة 400 م\ث وقطعت مسافة 100م حتى وصلت لجذع شجرة و قطعت مسافة 15سم من الشجرة قبل أن تتوقف ... فما هي القوة التي تقاوم بها الشجرة الرصاصة ؟

كانت فكرة حلي هكذا
المعطيات
ك = 20 جم = 0.02 كجم
ع =400 م\ث
ف = 100 متر
ف2 (الجزء الذي قطعته الرصاصة في الشجرة ) = 15 سم = 0.15 م
المطلوب ق المقاومة

قوة المقاومة ماهي إلا قوة دفع .. الشجرة تفدع الرصاصة الى اتجاه معاكس لإتجاه سرعتها لكي توقفها
ونحن نعلم أن كمية الحركة = قوة الدفع
ك × ع = ز × ق

الزمن مجهول
ولكن لدينا من المعطيات المسافة والسرعة
نستخرج منها الزمن
الزمن = المسافة \ السرعة = 100\400= 0.25 ث
بالتعويض
0.02 × 400 = 0.25×ق
ق = 2 نيتوتن

ولكن لم تكن هذه الإجابة ابدا ضمن الإختيارات
اذا .. الحل خاطئ !
فكيف هي فكرة الحل لو سمحتم
:)
شكرا لكم

رد: سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

بس عندك غلط احتمال انك ما انتبهتي له
0.02 × 400 = 0.25×ق
8=0.25 * ق
ق= 32 نيوتن
____________
كما اتذكر
ان هناك الانخفاض في السرعه
لانها بعد 100 متر ستنخفض بالتاكيد سرعتها
بس للاسف اتذكر القانون
بس طبعا لو له دخل في الكتله و الجاذبيه الارضيه 9.8

يعني لازم تطلعي سرعتها لحظت الاصتدام بالشجره

بعدين نقدر نحسب القوه التي اثرت هذه الشجره على الرصاصه

رد: سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

رد: سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

ايه صحيح ق = 32
>> أقوول ما كان في الورقة الناتج 2 !!

ولكن حتى 32
مافيه من ضمن الخيارات !!!
يعني أن الطريقة نفسها فيها شي غلط
أو ان الحل مو كذا

.........
فيصل
شكرا لمرورك
يكفي ان هذا الشي بودك تسويه

حاول تتعلم
واي شي تبي تسأل فيه أو شي مو فاهمه قول لي وبشرح لك :)
الله يوفقك

رد: سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

بيون أتزكر في الألمبياد الي قبل كان في سؤال يشبهلو مرررررررة لكن معطيات أقل وكانت فكرة الحل تعتمد على قانون التصادم أظن وكان شوية يحوس لكن في النهاية لقيتهم عوضو مباشرة في القانون .. أنا حليتو بس أفكر كيف بالزبط وأرجع أرد .. لكن أنا متأكدة انهم دحين مسوين لف ودوران وهوا بسيط .. راجعة بالحل إن شاءالله (=

رد: سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

لو كان بالتصادم ما كان اعطانا السرعة
لأن في التصادم المرن إما نوجد السرعة أو نوجد الكتلة فقط لاغير

بما انه من المعطيات كلتة وسرعة و المطلوب القوة
يعني ماباقي غير الزمن ... عشان نقدر نستخدم قانون كمية الحركة و قوة الدفع

الزمن نقدر نطلعه من المسافة والسرعة وهي معطيات من المسألة


المهم فروووحة

ننتظر الحل ^^

رد: سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

يمكن إيجاد الحل بطريقتين .. الأولى :

و باعتبار إن القوه المؤثره على الطلقه داخل الشجره سببت عجله منتظمه .. فهنستخدم معادلات العجله المنتظمه

ونجيب الزمن فعلا زي ما حضرتك عملتي .. بس هنا المفروض إن الشجره أثرت على الطلقه ووقفتها

في خلال الزمن .. وهو خلال المسافه اللي مشيتها الطلقه داخل الشجره .. ال 15 سم وليس ال100 متر

وأيضا حضرتك حسبتي الزمن = المسافه على السرعه .. ده صحيح ولكن في السرعه المنتظمه .. يعني العجله تساوي صفر

يعني الطلقه كأنها لم تقف .. فالمفروض يا جماعه نرجع للمعادلات اللي تربط الحاله .. لأن ببساطه المعادلات أصلا جايه

من علوم التفاضل والتكامل فبتدخل معانا معاملات بناخدها في الحسبان زي ما هنشوف في طريقة الحل

فالعجله تساوي معدل تغير السرعه بالنسبه للزمن .. والسرعه معدل تغير المسافه بالنسبه للزمن

http://img140.imageshack.us/img140/6360/untitle1d.png

أما الطريقه الثانيه فهنستخدم فيها القانون الأول للديناميكا الحراريه .. أو قانون حفظ الطاقه

وهو العلاقه بين الطاقه والشغل .. فنجيب طاقة حركة الطلقه .. واللي تحولت داخل الشجره (من المفترض لطاقة احتكاك أو حراره) .. بس هنحول الطاقه لشغل ميكانيكي ( قوة رد فعل الشجره مضروبه في الإزاحه )

http://img20.imageshack.us/img20/5582/unti1tle1d.png

هذا والله أعلم إذا كان ده تفكير سليم أو لأ .. جزاكم الله خيرا

رد: سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

شكرا لك أخي الفاظل

الحل اللذي وضعته أكثر منظقية من الحل الذي وضعته أنا

ولكن ... لم تكن ضمن الإجابات إجابة كبيرة بهذه القيمة !

كانت جميع الإختيارات لها أرقام عشرية كما ظهر في حلولك ... ولكن جميع القيم كانت قليلة نسبيا !

اي لازالت الإجابة تحتمل الخطا :(

رد: سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

We can say that:
Kinetic Energy = 1/2 m v2
= 1/2 * 0.02 * 400 * 400
= 1600 joule
بكدة احنا معانا طاقة حركة الرصاصة وقت وصولها للشجرة ..
وبما إن لكل فعل رد فعل مساوٍ له في القوة ومضاد له في الاتجاه، فالشجرة هاتبذل جهد وقوة لايقاف الرصاصة :

Force = KE / distance
= 1600 / 0.15
= 10666.6 N

رد: سؤال في اولومبياد الفيزياء الدولي...عجزت عن حله تماما !!
 

بس فيه نقطه مهمه .. معنى إن الشجره تؤثر على الطلقه بقوه عشان توقفها من سرعة 400 متر / الثانيه .. للصفر

بل خلال 15 سم فقط .. إن العجله التناقصيه اللي بتمشي بيها الطلقه كبيره جدا

وده منطقي إنه يكون السبب في العجله الكبيره جدا ده .. قوه كبيره أيضاً

يمكن الحلول مكتوبه بوحده غير النيوتن ؟ .. كمثلا كيلو نيوتن .. أو حتى بالوحدات الانجليزيه ... الخ ؟