الفيزياء

- ماهية مادة الفيزياء :
     دراسة الظواهر الطبيعية تجريبيا ً عن طريق ملاحظتها المباشرة والقياس الدقيق لاستنتاج القوانين والوصول إلى نظريات شاملة تساعد على فهم هذه الظواهر ، من هذه الظواهر الطبيعية : الميكانيكا – الصوت – الضوء – الحرارة – المغناطيسية .

# ثانيا ً - كيفية حل المسائل الحسابية :
     إليك أخي الطالب بعض الخطوات المقترحة في حل المسائل الحسابية :
1.     قراءة المسألة بتركيز وتمهل :
2.     كتابة المعطيات والمطلوب كرموز :
3.     إجراء تحويل وحدات القياس إن وجد :
4.     كتابة القانون الخاص بالمطلوب والتعويض فيه :
5.     يجب كتابة وحدة قياس الناتج :


# ثالثاً – مفهوم الاستقصاء :
     الاستقصاء يركز على أن يكون الطالب متعلماً نشطاً يفكر ويعمل ويتوصل إلى المعرفة بنفسه ويخطط لحل المشكلات التي يوضع في مواجهتها ويعمل على انجاز هذه الخطط .

# رابعاً - كيفية مذاكرة الفيزياء :
     إليك أخي الطالب بعض الخطوات المقترحة لمذكرة مادة الفيزياء :
1.     قراءة الدرس قبل الحصة .
2.     التركيز في الحصة أثناء الشرح .
3.     مراجعة الدرس وحل الواجب المنزلي .
4.     حفظ التعاريف والقوانين والمعلومات النظرية .
5.     تكرار حل المسائل الحسابية حتى تـُفهم .

# خامساً : الفيزياء والانجليزي :
     الرموز والقوانين والأرقام في المادة تدرس باللغة الانجليزية لتسهيل التعامل مع المراجع ، مع الوقت تكون أسهل في التعامل .

# سادساً : محتويات دفتر الطالب :
     يحتوي الدفتر على الأمثلة والأسئلة والمسائل الحسابية للدروس .

# ملاحظة مهمة :
     يحتوي هذا الدفتر على النقاط الأساسية وبالتالي لا غنى عن أخذ الدرس من المصدر الأساسي وهو الكتاب .





الدرسـ(1)
(1-1) وصف الحركة الدورانية
مسائل تدريبية صـ(12) :
سـ(1) ما الإزاحة الزاوية لعقارب ساعة يد خلال (1 h) ؟ اكتب إجابتك بثلاثة أرقام معنوية ، وذلك لـ:
a.     عقرب الثواني
b.     عقرب الدقائق
c.     عقرب الساعات


سـ(2) إذا كان التسارع الخطي لعربة نقل (1.85 m/s2) ، والتسارع الزاوي لإطاراتها (5.23 rad/s2) فما قطر الإطار الواحد للعربة ؟

سـ(3) إذا كانت العربة التي في السؤال السابق تسحب قاطرة قطر كل من إطاراتها (48 cm) فأجب عما يأتي :
a.     قارن بين التسارع الخطي للقاطرة والتسارع الخطي للعربة .
b.     قارن بين التسارع الزاوي للقاطرة والتسارع الزاوي للعربة .

سـ(4) إذا استبدلت بإطارات سيارتك إطارات أخرى قطرها أكبر فما التغير في السرعة الزاوية المتجهة وفي عدد الدورات إذا قمت بالرحلة نفسها وقطعت المسافة نفسها ملتزماً بالسرعة الخطية نفسها ؟


(1-1) مراجعة صـ(13) :
سـ(5) يدور القمر حول محوره دورة كاملة خلال (27.3) يوماً ، فإذا كان نصف قطر القمر (1.74x106 m) ، فأحسب الآتي :
a.     زمن دوران القمر بوحدة الثانية .
b.     تردد دوران القمر بوحدة (rad/s) .
c.     مقدار السرعة الخطية لصخرة على خط الاستواء للقمر (الناتجة فقط عن دوران القمر) .
d.     قارن بين مقدار السرعة في الفرع السابق والسرعة الناتجة عن دوران الأرض لشخص يقف على خط الاستواء . علماً بأن سرعة الأرض عند خط الاستواء (464 m/s) .


سـ(6) إذا كان قطر الكرة المستخدمة في فأرة الحاسوب (2.0 cm)، وحركت الفأرة (12 cm)، فما الإزاحة الزاوية للكرة ؟


سـ(7) هل لكل أجزاء عقرب الدقائق الإزاحة الزاوية نفسها ؟ وهل لها إزاحة خطية متماثلة ؟


سـ(8) يدور الملف الأسطواني في محرك غسالة الملابس (635 rev/min) ، وعند فتح غطاء الغسالة يتوقف المحرك عن الدوران . فإذا احتاج الملف (8.0 s) حتى يتوقف بعد فتح الغطاء فما التسارع الزاوي للملف الأسطواني ؟


سـ(9) يبدأ مسار لولبي على قرص مضغوط CD بعد (2.7 cm) من المركز ، وينتهي على بعد (5.5 cm) . ويدور مشغل القرص بحيث تتغير السرعة الزاوية كلما ازداد نصف قطر المسار ، ويبقى مقدار السرعة الخطية للمسار اللولبي ثابتاً ويساوي (1.4 m/s) ، أوجد ما يلي :
a.     السرعة الزاوية المتجهة للقرص (بوحدة rad/s و rev/min) عند بداية المسار .
b.     السرعة الزاوية المتجهة للقرص عند نهاية المسار .
c.     التسارع الزاوي للقرص إذا كان زمن قراءته كاملا (76 min) .

الدرسـ(2)
(2-1) الديناميكا الدورانية
مثالـ(1) صـ(15) :
يتطلب شد برغي في محرك سيارة عزما مقداره (35 N) . إذا استخدمت مفتاح شد طوله (25 cm) . فأثرت في نهاية المفتاح بقوة تميل بزاوية (60º) بالنسبة للرأسي فما طول ذراع القوة ؟ وما مقدار القوة التي يجب أن تؤثر بها ؟


مسائل تدريبية صـ(16) :
سـ(10) بالرجوع إلى مفتاح الشد في المثال (1) ، ما مقدار القوة التي بجب التأثير بها عمودياً في مفتاح الشد ؟

سـ(11) إذا تطلب تدوير جسم عزماً مقداره (55.0 N.m) ، في حين كانت أكبر قوة يمكن التأثير بها (135 N) فما طول ذراع القوة الذي يجب استخدامه ؟


سـ(12) لديك مفتاح شد طوله (0.234 m)، وتريد أن تستخدمه في إنجاز مهمة تتطلب عزماً مقداره (32.4 N.m) ، عن طريق التأثير بقوة مقدارها (232 N) . ما مقدار أقل زاوية تصنعها القوة المؤثرة بالنسبة للرأس ، وتسمح بتوفير العزم المطلوب ؟

سـ(13) إذا كانت كتلتك (65 kg) ووقفت على بدالات دارجة هوائية ، بحيث تصنع البدالة زاوية مقدارها (35º) على الأفقي ، وتبعد مسافة (18 cm) عن مركز حلقة السلسلة فما مقدار العزم الذي تؤثر فيه ؟ وما مقدار العزم الذي تؤثر فيه إذا كانت البدالات رأسية ؟


مثالـ(2) صـ(17) :
يلعب سعيد ولافي على لعبة ميزان طولها (1.75 m) بحيث يحافظان على وضع الاتزان للعبة ، فإذا كانت كتلة سعيد (56 kg) وكتلة لافي (43 kg) فما بُعد نقطة الارتكاز عن كل منهما ؟ (أهمل وزن لوح لعبة الميزان).



مسائل تدريبية صـ(18) :
سـ(14) يجلس علي على بعد (1.8 m) من مركز لعبة الميزان ، فعلى أي بعد من مركز اللعبة يجب أن يجلس عبدالله حتى يتزن ؟ علما بأن كتلة علي (43 kg) وكتلة عبدالله (52 kg) .


سـ(15) إذا كان نصف قطر إطار دراجة هوائية (7.70 cm) ، وأثرت السلسلة بقوة مقدارها (35.0 N) في الإطار في اتجاه حركة عقارب الساعة ، فما مقدار العزم اللازم لمنع الإطار من الدوران ؟

سـ(16) علق سلتا فواكه بحبلين يمران على بكرتين قطراهما مختلفان كلما في الشكل . وفقاً للبيانات المرفقة من الرسم ، مامقدار كتلة السلة A؟



سـ(17) لو افترضنا أن نصف قطر البكرة الكبرى في السؤال السابق أصبح (6.0 cm) فما مقدار كتلة السلة A؟


سـ(18) يقف شخص كتلته (65.0 kg) على بدالة دراجة هوائية ، فإذا كان طول ذراع التدوير (0.170 m) ويصنع زاوية (45.0º) بالنسبة للرأسي كما في الشكل وكان ذراع التدوير متصلا بالإطار الخلفي (الذي تديره السلسلة عادة) ، فما مقدار القوة التي يجب أن تؤثر فيها السلسلة لمنع الإطار من الدوران ، علماً بأن نصف قطر الإطار (9.70 cm) ؟


(2-1) مراجعة صـ(18) :
سـ(19) يريد عبدالرحمن أن يدخل من باب دوّار ساكن ، وضّح كيف يدفع الباب ليولد عزماً بأقل مقدار من القوة المؤثرة ؟ وأين ؟

سـ(20) حاولت فتح باب ، ولم تستطع دفعه بزاوية قائمة بالنسبة له ، فدفعته بزاوية (55º) بالنسبة للرأسي . قارن بين قوة دفعك للباب في هذه الحالة وبين القوة اللازمة لدفعه عندما تكون القوة عمودية عليه (90º) مع تساوي سرعة الباب في الحالتين .



سـ(21) يسحب شخصان حبلين ملفوفين حول حافة إطار كبير ، فإذا كانت كتلة الإطار (12 kg) وقطره (2.4 m) ، ويسحب أحد الشخصين الحبل الأول في اتجاه حركة عقارب الساعة بقوة (43 N) ، ويسحب الشخص الآخر الحبل الثاني في اتجاه معاكس لاتجاه حركة عقارب الساعة بقوة (67 N) ، فما محصلة العزم على الإطار ؟

سـ(22) إذا وضعت كرة عند أعلى سطح مائل مهمل الاحتكاك فسوف تنزلق إلى أسفل السطح دون دحرجة ، ولكن إذا كان السطح خشناً فإن الكرة سوف تتدحرج في أثناء انزلاقها إلى أسفل . وضح سبب ذلك ، مستخدماً مخطط الجسم الحر .

الدرسـ(3)
(1-3) الاتزان
مثالـ(3) صـ(23) :
سُلم خشبي كتلته (5.8 kg) وطوله (1.80 m) يستقر أفقيا على حاملين داعمين . ويبعد الحامل الأول A مسافة (0.60 m) عن طرف السلم , ويبعد الحامل الثاني B مسافة (0.15 m) عن الطرف الآخر له . ما مقدار القوة التي يؤثر بها كل من الحاملين في السلم ؟

مسائل تدريبية صـ(25) :
سـ(23) يتزن لوح خشبي كتلتة (24 kg) وطوله (4.5 m) على حاملين , أحدهما تحت مركز اللوح مباشرة ، والثاني عند الطرف . ما مقدار القوتين اللتين يؤثر بهما كل من الحاملين الرأسيين ؟
سـ(24) يتحرك غطاس كتلته (85 kg) نحو طرف لوح القفز ، فإذا كان طول اللوح (3.5 m) وكتلته (14 kg) ، وثبت بواسطة داعمين ، أحدهما عند مركز الكتلة ، والآخر عند أحد طرفي اللوح ، فما مقدار القوة المؤثرة في كل داعم ؟



(3-1) مراجعة صـ(25) :
سـ(25) هل يمكن أن يكون مركز كتلة جسم في نقطة خارج الجسم ؟ وضح ذلك ؟

سـ(26) لماذا تكون المركبة المعدلة التي أضيف إليها نوابض لتبدو مرتفعة ، أقل استقراراً من مركبة مشابهة غير معدلة ؟


سـ(27) أعط مثلاً على جسم في الحالات التالية :
a.     متزن دورانياً ، ولكنه غير متزن انتقالياً .
b.     متزن انتقالياً ، ولكنه غير متزن دورانياً .
سـ(28) أين يقع مركز كتلة لفة شريط لاصق ؟
سـ(29) وضح كيف يمكنك إيجاد مركز كتلة هذا الكتاب ؟
...................


سـ(30) إذا وضعت قطعة نقد على قرص دوار ، وبدأت في الانزلاق إلى الخارج عند زيادة سرعة دورانها , فما القوى المؤثرة فيها ؟


خريطة المفاهيم صـ(30) :
31) أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المفاهيم التالية : التسارع الزاوي ، نصف القطر ، التسارع المماسي ، التسارع المركزي


اختبار مقنن صـ(35) :
اختر الإجابة الصحيحة فيما يلي :
سـ(1) يبين الشكل صندوقين عند نهايتي لوح خشبي طوله (3.0 m) ، يرتكز عند منتصفه على دعامة تمثل محول دوران ، فإذا كانت كتلة الصندوق الأيسر (m1=25 kg) وكتلة الصندوق الأيمن (m2=15 kg) ، فما بُعد النقطة التي يجب وضع الدعامة عندها عن الطرف الأيسر لكي يتزن اللوح الخشبي والصندوقان أفقياً ؟
.....................................................................................


سـ(2) أثرت قوة مقدارها (60 N) في أحد طرفي رافعة طولها (1.0 m) ، أما الطرف الآخر للرافعة فيتصل قضيب دوّار متعامد معها ، بحيث يمكن تدوير القضيب بدفع الطرف البعيد للرافعة إلى أسفل . فإذا كان اتجاه القوة المؤثرة في الرافعة يميل (30º) فما العزم المؤثر في الرافعة ؟
سـ(3) يحاول طفل استخدام مفتاح شدّ لفك برغي في دراجته الهوائية . ويحتاج فك البرغي إلى عزم مقداره (10 N.m) وأقصى قوة يستطيع أن يؤثر بها الطفل عمودياً في المفتاح (50 N) . فما طول مفتاح الشد الذي يجب أن يستخدمه الطفل حتى يفك الرغي ؟


سـ(4) تتحرك سيارة قطر كل إطار من إطاراتها (42 cm) فتقطع مسافة (420 m) . أي مما يأتي يبين عدد الدورات التي يدورها كل إطار عند قطع هذه المسافة ؟

سـ(5) إذا كان قطر إطاري جرار زراعي (1.5 m) , وقاد المزارع الجرار بسرعة خطية (3.0 m/s) ، فما مقدار السرعة الزاوية لكل إطار ؟
سـ(6) استخدم مفتاح شد طوله (25 cm) لفك صمولة برغي في دولاب سيارة . انظر الشكل . وسُحب الطرف الحر للمفتاح إلى أعلى بقوة مقدارها (2.0x102 N) وتميل بزاوية (30º) كما هو مبين في الشكل . ما مقدار العزم المؤثر في مفتاح الشد ؟

الدرسـ(1)
(1-2) الدفع والزخم
مثالـ(1) صـ(40) :
تتحرك مركبة كتلتها (2200 kg) بسرعة (26 m/s)(94 km) ، حيث يمكنها التوقف خلال (21 s) , عن طريق الضغط على الكوابح برفق ، ويمكن أن تتوقف المركبة خلال (3.8 s) إذا ضغط السائق على الكوابح بشدة ، بينما يمكن أن تتوقف خلال (0.22 s) إذا اصطدمت بحائط أسمنتي . ما متوسط القوة المؤثرة في المركبة في كل حالة من حالات التوقف ؟
مسائل تدريبية صـ(42) :
سـ(1) تتحرك سيارة صغيرة كتلتها (725 kg) بسرعة (115 km/h) في اتجاه الشرق . عبر عن حركة السيارة برسم تخطيطي :
a.     احسب مقدار زخمها وحدد اتجاهه ، وارسم سهما على رسم السيارة يعبر عن الزخم .
b.     إذا امتلكت سيارة أخرى الزخم نفسه ، وكانت كتلتها (2175 kg) ، فما سرعتها المتجهة ؟




سـ(2) إذا ضغط السائق في السؤال السابق على المكابح بشدة لتتوقف السيارة خلال (2.0 s) . وكان متوسط القوة المؤثرة في السيارة لإبطائها يساوي (5x103 N) :
a.     فما التغير في زخم السيارة ، أي ما مقدار واتجاه الدفع على السيارة ؟
b.     أكمل الرسمين لما قبل الضغط على المكابح وبعده ، ثم حدد الزخم السرعة المتجهة للسيارة بعد الانتهاء من الضغط على المكابح .

سـ(3) تتدحرج كرة بولنج كتلتها (7.0 kg) على ممر الانزلاق بسرعة متجهة مقدارها (2.0 m/s) . احسب سرعة الكرة ، واتجاه حركتها بعد تأثير كل دفع من الدفعين المبينين في الشكلين A و B صـ(42) .
.....................................................................................

.....................................................................................


سـ(4) سرّع سائق عربة ثلج كتلتها (240 kg) ، وذلك بالتأثير بقوة أدت إلى زيادة سرعتها من (6.0 m/s) إلى (28.0 m/s) خلال فترة زمنية مقدارها (60 s) .
a.     ارسم مخططا يمثل الوضعين الابتدائي والنهائي للعربة .
b.     ما التغير في زخم العربة ؟ وما الدفع على العربة ؟
c.     ما مقدار متوسط القوة التي أثرت في العربة ؟

سـ(5) افترض أن شخصا كتلته (60.0 kg) موجود في المركبة التي اصطدمت بالحائط الأسمنتي في المثال (1) ، حيث السرعة المتجهة للشخص مساوية للسرعة المتجهة للمركبة قبل التصادم وبعده ، وتغيرت هذه السرعة المتجهة خلال (0.2 s) . اسم مخططا يمثل المسألة :
a.     ما متوسط القوة المؤثرة في الشخص ؟
b.     يعتقد بعض الأشخاص أن بإمكانهم أن بوقفوا اندفاع أجسامهم إلى الأمام في مركبة ما عندما تتوقف فجأة ، وذلك بوضع أيديهم على لوح العدادات . احسب كتلة جسم وزنه يساوي القوة التي حسبتها في الفرع a . وهل تستطيع رفع مثل هذه الكتلة ؟ وهل أنت قوي بدرجة كافية لتوقف جسمك باستخدام ذراعيك ؟

(2-1) مراجعة صـ(43) :
سـ(6) هل يختلف زخم سيارة تتحرك جنوباً عن زخم السيارة نفسها عندما تتحرك شمالاً ، إذا كان مقدار السرعة في الحالتين متساوياً ؟ ارسم متجهات الزخم لتدعم إجابتك .

.....................................................................................


سـ(7) عندما تقفز من ارتفاع معين إلى الأرض فإنك تثني رجليك عندما تصطدم قدماك بالأرض . بيّن لماذا تفعل هذا اعتماداً على المفاهيم الفيزيائية التي قدمت في هذا الفصل .



سـ(8) أيهما له زخم أكبر ، ناقلة نفط رأسية بثبات في رصيف ميناء ، أم قطرة مطر ساقطة ؟

سـ(9) قذفت كرة بيسبول كتلتها (0.174 kg) أفقياً بسرعة (26.0 m/s) . وبعد أن ضُربت الكرة بالمضرب تحركت في الاتجاه المعاكس ، بسرعة (38.0 m/s) :
a)     ارسم متجهات الزخم للكرة قبل ضربها بالمضرب وبعده .
b)     ما التغير في زخم الكرة ؟
c)     ما الدفع الناتج عن المضرب ؟
d)     إذا بقي المضرب متصلاً بالكرة مدة (0.80 ms) فما متوسط القوة التي أثر بها المضرب في الكرة ؟

.....................................................................................

.....................................................................................

.....................................................................................
       
.....................................................................................

.....................................................................................

.....................................................................................

سـ(10) إن مقدار سرعة كرة السلة عند المراوغة بها هو نفسه عندما تتجه الكرة إلى الأرض ، أو ترتفع عنها . هل يعني ذلك أن التغير في زخم الكرة يساوي صفراً عند اصطدامها بالأرض ؟ إذا كان الجواب بالنفي ففي أي اتجاه سيكون التغير في الزخم ؟ ارسم متجهات الزخم لكرة السلة قبل أن تصطدم بالأرض وبعده .


سـ(11) يصوب رام سهامه في اتجاه هدف ، فتنغرز بعض السهام في الهدف ، ويرتد بعضها الآخر عنه . افترض أن كتل السهام وسرعتها المتجهة متساوية ، فأيّ السهام ينتج دفعاً أكبر على الهدف ؟ تلميح : ارسم مخططا تبين فيه زخم السهام قبل إصابة الهدف وبعدها في الحالتين .

الدرسـ(2)
(2-2) حفظ الزخم
مثالـ(2) صـ(45) :
تحركت سيارة كتلتها (1875 kg) بسرعة (23 m/s) ، فاصطدمت بمؤخرة سيارة كتلتها (1025 kg) تسير على الجليد بسرعة (17 m/s) في الاتجاه نفسه ، فالتحمت السيارتان إحداهما بالأخرى . ما السرعة التي تتحرك بها السيارتان معا بعد التصادم مباشرة ؟

.....................................................................................


مسائل تدريبية صـ(46) :
سـ(12) اصطدمت سيارتا شحن كتلة كل منهما (3.0x105 kg) , فالتصقتا معاً ، فإذا كانت سرعة إحداهما قبل التصادم مباشرة (2.2 m/s) ، وكانت الأخرى ساكنة ، فما سرعتهما النهائية ؟

.....................................................................................

.....................................................................................

.....................................................................................
       
.....................................................................................

.....................................................................................

.....................................................................................


سـ(13) يتحرك قرص لعبة هوكي كتلته (0.105 kg) بسرعة (24 m/s) ، فيمسك به حارس مرمى كتلته (75 kg) في سكون . ما السرعة التي ينزلق بها حارس المرمى على الجليد ؟




سـ(14) اصطدمت رصاصة كتلتها (35.0 g) بقطعة خشب ساكنة كتلتها (5.0 kg) ، فاستقرت فيها ، فإذا تحركت قطعة الخشب والرصاص معاً بسرعة (8.6 m) فما السرعة الابتدائية للرصاصة قبل التصادم ؟

سـ(15) تحركت رصاصة كتلتها (35.0 g) بسرعة (475 m/s) ، فاصطدمت بكيس من الطحين كتلته (2.5 kg) موضوع على أرضية ملساء في حالة سكون ، فاخترقت الرصاصة الكيس ، انظر الشكل ، وخرجت منه بسرعة (275 m/s) . ما سرعة الكيس لحظة خروج الرصاصة منه ؟
.....................................................................................


سـ(16) إذا اصطدمت الرصاصة المذكورة في السؤال السابق بكرة فولاذية كتلتها (2.5 kg) في حالة سكون ، فارتدت الرصاصة عنها بسرعة مقدارها (5.0 m/s) ، فكم تكون سرعة الكرة بعد ارتداد الرصاصة ؟

سـ(17) تحركت كرة كتلتها (0.50 kg) بسرعة (6.0 m/s) ، فاصطدمت بكرة أخرى كتلتها (1.00 kg) تتدحرج في الاتجاه المعاكس بسرعة مقدارها (12.0 m/s) . فإذا ارتدت الكرة الأقل كتلة إلى الخلف بسرعة مقدارها (14 m/s) بعد التصادم فكم يكون مقدار سرعة الكرة الأخرى بعد التصادم ؟

مثالـ(3) صـ(49) :
أطلق رائد فضاء في حالة سكون غازاً من مسدس دفع ، ينفث (35 g) من الغاز الساخن بسرعة (875 m/s) ، فإذا كانت كتلة رائد الفضاء والمسدس معاً (84 kg) ، فما مقدار سرعة رائد الفضاء ؟ وفي أي اتجاه يتحرك بعد أن ينطلق الغاز من المسدس ؟


مسائل تدريبية صـ(50) :
سـ(18) أطلق نموذج لصاروخ كتلته (4.00 kg) ، بحيث نفث (50.0 g) من الوقود المحترق من العادم بسرعة مقدارها (625 m/s) ، ما سرعة الصاروخ المتجهة بعد احتراق الوقود ؟ تلميح : أهمل القوتين الخارجتين الناتجتين عن الجاذبية ومقاومة الهواء .

سـ(19) ترتبط عربتان إحداهما مع الأخرى بخيط يمنعهما من الحركة ، ولدى احتراق الخيط دفع نابض مضغوط بينهما العربتين في اتجاهين متعاكسين ، فإذا اندفعت إحدى العربتين وكتلتها (1.5 kg) بسرعة متجهة (27 m/s) إلى اليسار ، ما السرعة المتجهة للعربة الأخرى التي كتلتها (4.5 kg) ؟




سـ(20) قامت صفاء وديمة بإرساء زورق ، فإذا تحركت صفاء التي كتلتها (80.0 kg) إلى الأمام بسرعة (4.0 m/s) عند مغادرة الزورق ، فما مقدار سرعة كل من الزورق وديمة واتجاهاهما إذا كانت كتلتاهما معاً تساوي (115 kg) ؟

.....................................................................................

مثالـ(4) صـ(51) :
تحركت السيارة (C) شمالا بسرعة (27 m/s) ، فاصطدمت بالسيارة (D) التي كانت تتحرك شرقاً بسرعة (11.0 m/s) ، فسارت السيارتان وهما متصلتان معاً بعد التصادم . فإذا كانت كتلة السيارة (C) (1325 kg) ، وكتلة السيارة (D) (2165 kg) ، فما مقدار سرعتهما واتجاههما بعد التصادم ؟


مسائل تدريبية صـ(52) :
سـ(21) تحركت سيارة كتلتها (925 kg) شمالاً بسرعة (20.1 m/s) ، فاصطدمت بسيارة كتلتها (1865 kg) متحركة غرباً بسرعة (13.4 m/s) ، فالتحمتا معاً . ما مقدار سرعتهما واتجاههما بعد التصادم ؟



سـ(22) اصطدمت سيارة كتلتها (1732 kg) متحركة شرقاً بسرعة (31.3 m/s) ، بسيارة أخرى كتلتها (1383 kg) متحركة جنوباً بسرعة (11.2 m/s) ، فالتحمتا معاً . ما مقدار سرعتهما واتجاههما مباشرة بعد التصادم ؟




سـ(23) تعرضت كرة بلياردو ساكنة كتلتها (0.17 kg) للاصطدام بكرة مماثلة لها متحركة بسرعة (4.0 m/s) ، فتحركت الكرة الثانية بعد التصادم في اتجاه يميل (60.0º) إلى يسار اتجاهها الأصلي ، في حين تحركت الكرة الأولى في اتجاه يميل (30º) إلى يمين الاتجاه الأصلي للكرة المتحركة . ما سرعة كل من الكرتين بعد التصادم ؟




سـ(24) تحركت سيارة كتلتها (1923 kg) شمالاً ، فاصطدمت بسيارة أخرى كتلتها (1345) متحركة شرقاً بسرعة (15.7 m/s) فالتحمتا معاً وتحركتا مسرعة مقدارها (14.5 m/s) وبزاوية (63.5º) . فهل كانت السيارة المتحركة شمالاً متجاوزة حد السرعة (20.1 m/s) قبل التصادم ؟




مسألة تحفيز صـ(53) :
كان صديقك يقود سيارة كتلتها (1265 kg) في اتجاه الشمال ، فصدمته سيارة صغيرة كتلتها (925 kg) متجهة غرباً ، فالتحمتا معاً ، وانزلقتا (23.1 m) في اتجاه يصنع زاوية (42º) شمالا الغرب . وكانت السرعة القصوى المسموح بها في تلك المنطقة (22 m/s) . افترض أن الزخم كان محفوظاً خلال التصادم ، وأن التسارع كان ثابتاً في أثناء الانزلاق ، ومعامل الاحتكاك الحركي بين الإطارات والأسفلت (0.65) .
1.     ادّعى صديقك أنه لم يكن مسرعاً ، لكن السائق الآخر كان مسرعاً . كم كانت سرعة سيارة صديقك قبل التصادم ؟
2.     كم كانت سرعة السيارة الأخرى قبل التصادم ؟ وهل يمكنك أن تدعم ادعاء صديقك ؟


(2-2) مراجعة صـ(53) :
سـ(25) تحركت عربة وزنها (24.5 N) من السكون على مستوى طوله (1.0 m) ويميل على الأفق بزاوية (30.0º) . انظر إلى الشكل . اندفعت العربة إلى نهاية المستوى المائل ، فصدمت عربة أخرى وزنها (36.8 N) موضوعة عند أسفل المستوى المائل .
a.     احسب مقدار سرعة العربة الأولى عند أسفل المستوى المائل .
b.     إذا التحمت العربتان معاً فما سرعة انطلاقهما بعد التصادم .


سـ(26) ستمر مضرب لاعب التنس في التقدم إلى الأمام بعد ضرب الكرة ، فهل يكون الزخم محفوظاً في التصادم ؟ فسّر ذلك ، وتنبه إلى أهمية تعريف النظام .

سـ(27) يركض لاعب القفز بالزانة في اتجاه نقطة الانطلاق بزخم أفقي . من أين يأتي الزخم الرأسي عندما يقفز اللاعب فوق العارضة ؟

سـ(28) ركض لاعبان في مباراة كرة قدم من اتجاهين مختلفين ، فاصطدما وجهاً لوجه عندما حاولا ضرب الكرة برأسيهما ، فاستقرا في الجو ، ثم سقطا على الأرض . صف زخميهما الابتدائيين .

سـ(29) إذا التقطت كرة وأنت واقف على لوح تزلج فإنك ستندفع إلى الخلف . أما إذا كنت تقف على الأرض فإنه يمكنك تجنب الحركة عندما تلتقط الكرة . اشرح كلتا الحالتين باستخدام قانون حفظ الزخم ، موضحاً أي نظام استخدمت في كلتا الحالتين .
خريطة المفاهيم صـ(58) :
30) أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات الآتية : الكتلة ، الزخم ، متوسط القوة ، الفترة الزمنية التي أثرت خلالها القوة