[الحسكة]

نريد مقدمة وشرح شامل لدرس كمية الحركة والدفع وقانون حفظ الطاقة
ضروري الليلة اذا تكرمتم
ولكم خالص الدعاء

[الحسكة]

وين الردود ياشباب

[طالـــ ثانوي ـــــبة]

احد يساعدنا

[احمد اليافعي]

الشغل
يعرف بأنه حاصل الضرب القياسي للقوة بالازاحة في اتجاه القوة .
يرتبط الشغل بعاملين هما 1- قوة مؤثرة 2- ازاحة في اتجاه القوة
فإذا كان رمز الشغل W والقوة F والازاحة d فإن الشغل يعطى بالعلاقة
W = F .d
ومن أمثلة بذل الشغل
1- شخص يدفع سيارة في طريق افقى 2- رافع الاثقال يبذل شغلا في رفع الثقل وبصفة عامة اذا تحركت القوة مسافة فإنها تبذل شغلا
علل شخص يحمل ثقل ويسير على طريق افقي لا يبذل شغل ؟
لأن اتجاه القوة لأسفل عمودي على الازاحة فلا يبذل شغل .
وحدة قياس الشغل
الجول حيث ( جول = نيوتن .متر ) = كجم متر2 / ث2
اذا كان لدينا جسم يتحرك على سطح مستوى افقي بواسطة قوة تميل على السطح بزاوية θ لذا يجب تحليل القوة الى مركبتين احداهما في نفس اتجاه الازاحة ومقدارها F cosθ والاخرى عمودية عليها اي عمودية على المستوى وقيمتها Fsinθ ومن ثمن يتعين الشغل من العلاقة ×d W = (Fcosθ)
اي أن W = F . d .cosθ لذلك تكون قيمة الشغل أكبر ما يمكن عندما تكون الزاوية θ = صفر اي ان القوة في اتجاه الازاحة وتكون قيمة الشغل صفر عندما تكون قيمة الزاوية 90 درجة اي القوة عمودية على الازاحة
فالشخص الذي يحمل ثقل ويصعد به سلم يبذل شغل بينما لو سار على طريق افقي فإنه لا يبذل شغل .
القوة الجاذبة المركزية لا تبذل شغلا . لماذا ؟ لأن اتجاهها دائما عمودي على اتجاه حركة الجسم حيث يتحرك الجسم
واتجاه حركته في اتجاه المماس لمحيط الدائرة بينما تعمل هي نحو مركز الدائرة

[احمد اليافعي]

صور الطاقة
1- طاقة ميكانيكية ( تشمل طاقة الحركة وطاقة الوضع ) 2- طاقة حرارية 3- طاقة كهربية 4- طاقة نووية 5- طاقة ضوئية
قانون بقاء الطاقة
الطاقة لا تفنى ولا تستحدث واذا اختفت صورة ظهرت في صورة اخرى
الطاقة الميكانيكية
مجموع طاقتى الوضع والحركة للجسم
طاقة الوضع
طاقة يكتسبها الجسم نتيجة وضع معين تمكنه من بذل شغل
طاقة جهد الجاذبية
هي طاقة الوضع التي يكتسبها ويختزنها جسم رفع لأعلى لارتفاع معين

[احمد اليافعي]

قانون بقاء الطاقة الميكانيكية :-
مجموع طاقتي الحركة والوضع لجسم = مقدار ثابت
عند قذف جسم راسيا لأعلى نجد ان سرعته تتناقص اي تقل طاقة الحركة له بينما تزيد طاقة وضعه
بفرض جسم كتلته m يتحرك راسيا من a الى b حيث نقطة a على ارتفاع y1 بينما نقطة b على ارتفاع y2 والمسافة بين a و b هي d حيث ( y2- y1 ) = d فإذا كانت سرعة الجسم عند a هي v1 وسرعته عند b
هي v2 بتطبيق معادلة الحركة الثالثة
V22 - v12 = - 2 g. d والاشارة السالبة بسبب كون الحركة لأعلى بضرب طرفي المعادلة في 1/2m يصبح
1/2 m .v22 - 1/2 m.v12 = - m .g .d بالتعويض عن قيمة d يصبح
1/2 m .v22 - 1/2 m.v12 = - m .g . ( y2- y1 ) وبفك الأقواس ومراعاة الاشارة عند نقل الحدود
= -m.g.y2 + m.g.y1 1/2 m .v22 - 1/2 m.v12 فيكون
1/ 2 mv12 + m.g.y1 = 1/2 m.v22 + m.g.y2 ويلاحظ أن النقص الحادث في طاقة الحركة قد قابله زيادة في طاقة الوضع هذا مع مرعاة الشغل المبذول ضد قوى الاحتكاك بالهواء.
من أمثلة التحول بين طاقة الحركة والوضع لعبة الوثب العالي حيث يقفز لأعلى فتقل سرعته عند أقصى ارتفاعحيث تتحول كل طاقةالحركة في هذه اللحظة الى طاقة وضع ثم لا يلبث ان يسقط فتتحول طاقة الوضع الى طاقة حركة مرة اخرى .
كذل يمكننا ملاحظ التحول المتبادل بين طاقة الوضع وطاقة الحرك في كل من :- 1-في البندول 2- في عربة الملاهي
في المطرقة الحديدية المستخدمة في هدم المباني

[احمد اليافعي]

كمية الحركة PL
حاصل ضرب الكتلة × بسرعة الجسم وهي تعبر عن التأثير التدميري للجسم عند التصادم وتعبر عن امكانية تأثير الجسم المتحرك على جسم آخر يتصادم معه
القوة هي المعدل الزمني للتغيرفي كمية الحركة F = ∆PL / ∆t ( أ )
الاثبات
من قانون نيوتن الثاني F = (2) F = m. ∆V/ ∆t (3) F = ∆PL / ∆ (1)
مفهوم بقاء كمية الحركة الخطية
اذا تصادم جسمان فالجسم الأول يؤثر على الثاني بقوة F1,2 ويؤثر الثاني على الأول بقوة مساوية في المقدار ومضادة في الاتجاه F2,1 ويكون F1,2 =- F2,1 بالتعويض عن قيمة F من (أ )
∆PL1 / ∆t = - ∆PL2/ ∆t ونظرا لأن زمن التصادم واحدا يكون ∆PL1 = - ∆PL2
m1( v1- - v1) = - m2( v2- - v2) وبفك الأقواس وجعل الحدود الموجبة معا نجد أن
m1..v1 + m2.v2 = m1. v1- + m2. v2- وهو قانون بقاء كمية الحركة الخطية
التصادمات المرنة والغير مرنة
التصادم المرن
هو التصادم الذي تكون فيه مجموع طاقتي الحركة للجسمين قبل التصادم مساويا لمجموع طاقتي حركتيهما بعد التصادم
من أمثلة التصادم المرن تصادم كرات البلياردو
علل معظم التصادمات التي تحدث حولنا غير مرنة ؟
لوجود فقد في طاقة الحركة في صورة طاقة صوتية أو حرارية أو تشوه يحدث للأجسام
مثال للتصادم الغير مرن لعبة البولنج
تجربة لاثبات قانون بقاء كمية الحركة .
بواسطة ركابين كتلة الأول m1 وكتلة الثاني m2 على وسادة هوائية يضغطان زمبرك مربوط في خيط يحرق الخيط فيدفع الزمبرك الركابين في اتجاهين متضادين بسرعة الأول v1 والثاني بسرعة v2 وبحساب كمية حركتيهما معا باعتبار ان اشارة v2 سالبة لأن اتجاهها عكس اتجاه سرعة الأول نجد أن
m1.v1 – m2 .v2 = 0 نستنتج أن مجموع كميتي حركتيهما قبل االتصادم مع الزمبرك = مجموع كميتي حركتيهما بعد التصادم وهذه التجربة سبق ان شرحت في قانون نيوتن الأول
الدفع
التغير في كمية حركة جسم اثبت أن الدفع المؤثر على جسم يساوى التغير في كمية حركة الجسم ؟
من قانون نيوتن الثاني
F = ∆mv / ∆t فيكون F . ∆t = ∆m .v الطرف الأيسر في المعادلة هو دفع القوة والطرف الثاني هو التغير في كمية حركة الجسم
فالدفع هو قوة تستمر لزمن وكلما كان زمن تأثير القوة أكبر كان دفعها أكبر
وحدة قياس الدفع
نيوتن . ثانية ( N . S ) أو كجم متر / ث ( N .m .S-1 )
تطبيقات على الدفع
1- لاعب التنس يلجأ لاطالة الفترة الزمنية للتلامس مع الكرة لتكتسب دفعا أكبر وتكتسب زيادة في السرعة فتقطع مسافة أطول
2- لاعب كرة القدم نفس الطريقة
3- ارتداد المدفع للخلف عند نحرك الطلقة للأمام
4- اندفاع الغازات من مؤخرة صاروخ بسرعات عالية تولد دفعا على الصاروخ مقداره بحيث
m .∆v / ∆t = Fi = - v . ∆m /∆t حيث Fi القوة الذاتية تسمى قوة دفع الصاروخ
5 – حزام الأمان فائدته اعطاء الدفع الذي يجعل كمية حركة السائق عند التصادم = صفر فلا يصيبه اذى
6- اذا سقط حجر على رأس شخص يصيبه بأذى اما اذا ارتد الحجر لأعلى فلأذى أكبر لأن الدفع يتضاعف
7- لاعب الكاراتيه يحطم الللوح الخشبي بشرط الا يرتد ذراعه

[ديمونة]

بارك الله فيك

[الحسكة]

بارك الله فيك

[بوعبود]

بارك الله فيك استاذي على هذا الشرح الممتع

]