الحركة الدورانية


الحركة الدورانية
       
الوحدات المختلفة لقياس زوايا الدوران :
1-..........................................................................................
2-.........................................................................................
3-.........................................................................................

لوصف الحركة الدورانية نتعرف على خصائصها ومنها :
1-الازاحة الزاويةAngular Displacement    رمزها.................
التعريف/.............................................................................................................
القانون |............................................................................................................
وحدة القياس/....................................................................................................
2-السرعة الزاوية المتجهةAngular Velocity    رمزها..................
التعريف /..................................................................................................................
القانون/......................................................................................................................
وحدة القياس /......................................................................................
الفرق بين السرعة الزاوية المتجهة والسرعة الزاوية المتجهة اللحظية
....................................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................................
3-التسارع الزاويAngular Acceleration   رمزه...........................................
التعريف/.......................................................................................................................
القانون/........................................................................................................................
وحدة القياس /.............................................................................................
4- التردد الزاوي   رمزه...............................
التعريف /...................................................................................................................
القانون/...............................................................................................................
وحدة القياس /...................................................................................................

        قارني بين الازاخة الزاوية والسرعة المتجة الزاوية والتسارع الزاوي كما يطلب منك من خلال الجدول التالي
                                                                    قياسات خطية وزاوية

          الكمية الفيزيائية                      الخطية                  الزاوية    
            العلاقة الرياضيه
        الرمز  وحدة القياس  الرمز  وحدة القياس 

 الازاحة      
          السرعة المتجهة    

 التسارع     
                اذا كان التسارع الخطي لعربة نقل (1.85mls2 ) والتسارع الزاوي  لاطاراتها (5.23rad l s2 ) فما قطر الاطار الواحد للعربة
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
        س6 المراجعة ص13

القوة المؤثرة في جسم نقطي تغير ....................................بينما الجسم الغير نقطي ثابت الشكل والحجم تغير القوة المؤثرة فيه على...............................................
حالة فتح الباب المغلق
يعرف محور الدوران ب...............................................................................................................................
نقطة تأثير القوة في الباب  .........................................................

ذراع القوة
التعريف......................................................................................................


حساب ذراع القوة ( L ):-
الحالة الأولى:-
القوة متعامدة مع نصف قطر الدوران (r )
                                ...................... L =
الحالة الثانية:-
القوة غير متعامدة مع محور الدوران نأخذ المركبة العمودية للقوة ومن الشكل السابق b
التعريف /...........................................................................................................
القانون/..........................................................................................................
وحدة القياس/...................................................................................................

يتطلب شد صامولة في محرك سيارة عزما مقداره (35N.m) اذا استخدمت مفتاح شد طوله (25cm) فأثرت في نهاية المفتاح بقوة تميل (بزاوية 60^ ) بالنسبة للذراع فما طول ذراع القوة؟ وما مقدار القوة التي يجب أن تؤثر بها ؟

س11 مسائل تدريبية ص16 الكتاب المدرسي

س12 مسائل تدريبية ص16 الكتاب المدرسي                             ايجاد محصلة العزم


 استنتجي العلاقة الرياضية لمحصلة العزم

يلعب سعيد ولقمان على لعبة ميزان طولها (1.75m )بحيث يحافظان على وضع الاتزان للعبة فاذا كانت كتلة سعيد (56kg) وكتلة لقمان (43kg) فما بعد نقطة الارتكاز عن كل منهما ( أهملي وزن لوح لعبة الميزان )
        س14 مسائل تدريبية ص18

مركز الكتلة
................................................................................................................................................
تحديد موقع مركز الكتلة
         
مركز كتلة جسم الانسان
مركز الكتلة والاستقرار (الثبات )
العوامل التي يعتمد عليها استقرار مركبة أو انقلابها أو الدوران عند حادث ما :-
فسري الحالات التالية من حيث الاستقرار وعدمه


شرطا الاتزان:-
1.................................................................................................................................
2.................................................................................................................................
        سلم خشبي كتلته(5.8kg) وطوله (1.8m) يستقر أفقيا على حاملين داعمين .يبعد الحامل الاول A مسافة (0.60m) عن طرف السلم ويبعد الحامل الثاني B مسافة (0.15m) عن الطرف الآخر له . ما مقدار القوة التي يؤثر بها كل من الحاملين في السلم

ما نستنتجه عند ركوب عربة دوارة في مدينة الألعاب :-
        تدور بك ب..............................................وكأن قوة .............. تدفعك الى .............................
        اذا وجد جسم (حصاة) داخل العربة فسوف يتسارع الى ....................... دون ان تؤثر فيه قوة ...................في الاتجاه.............................ولا يتحرك في ..................................... ولانستطيع تطبيق قوانين.....................
لان الاطر المرجعية الدوارة أطر ............................. وغير ...........................(.......................)
القوة الطاردة المركزية
القوة الطاردة المركزية.....................................................واتجاهها الى............................................
بينما قوة الجاذبية الطاردة المركزية .................................................... واتجاهها الى............................................
قانون التسارع المركزي
.........................................................................
ويعتمد التسارع المركزي
1-...............................................................2-.......................................................ز
قوة كوريوليس
افترض أن شخصا  يقف في مركز قرص دوار ويقذف كرة الى حافته الخارجية
تأثير الدوران في الحالات التالية
        اذا كان المراقب واقفا خارج القرص
..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................
        اذا كان المراقب على القرص ويدور مع القرص
..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................
قوة كوريوليس هي قوة ................................................ ليست ................................
ويعود سبب الاحساس بتأثيرها الى ...................................................................................................................
قوة كوريوليس الناشئة عن دوران الأرض
        فسري ما يحدث للقذيفة عند انطلاقها في اتجاه الشمال مباشرة من نقطة على خط الاستواء نحو الشمال

        اكملي ما يلي :-
        الأجسام المتحركة نحو خط الاستواء ستنحرف بسبب.................................... نحو .......................
        تدور الرياح في ......................................................حول مناطق الضغط المنخفض
في نصف الكرة الارضية ........................................ فتدور الرياح في .............................................
        تعود القوى التي يشعر بها ركاب الافعوانية عند أسفل المنحدر واأعلاه الى ....................................................


العلاقة بين السرعتين المتجهتين للكرة قبل التصادم وبعد التصادم و القوة المؤثرة فيها :-
يصف القانون الثاني لنيوتن في الحركة ...........................................................................................................
ويحدث التغير في السرعة المتجهة للكرة بسبب .............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................اااستنتاج نظرية الدفع الزخم :-
..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................اا
الزخم هو...............................................................................................................
قانونه الرياضي        ..................................................................................................................
وحدة قياسه................................................................................................................



الدفع هو ..................................................................................................................
قانونه الرياضي        ..................................................................................................................
وحدة قياسه................................................................................................................
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
نظرية الدفع الزخم هي ....................................................................
...............................................................................................
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
طرق حساب الدفع :-
        اذا كانت القوة ثابته
............................................................................................
        اذا كانت القوة غير ثابته
..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
استخدام نظرية الدفع الزخم
        ايجاد الدفع 2- ايجاد الزخم النهائي......3- حساب السرعة النهائية نظرية الدفع الزخم والحفاظ على الحياة
العلاقة بين الفترة الزمنية والقوة المؤثرة المكونة للدفع
.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................
العلاقة بين الزخم والدفع
............................................................................................................................................................................................................
علل: وجودالدعاماتالهوائیةفيالسیارات :

        متوسط القوة تتحرك مركبة كتلتها ) 2200kg) بسرعة (94km|h  - 26m|s )حيث يمكنها التوقف خلال 21s) ) عن طريق الضغط على الكوابح برفق ويمكن أن تتوقف المركبة خلال (3.8s) اذا ضغط السائق على الكوابح بشدة بينما يمكن أن تتوقف خلال (0.22s) اذا اصطدمت بحائط أسمنتي :-
ما متوسط القوة المؤثرة في المركبة في كل حالة من حالات التوقف ؟
تصادم جسمين
استنتاج قانون حفظ الزخم :-
عند تصادم جسمين (كرتين) نطبق قانون نيوتن على الكرتين من حيث مقدار القوة والاتجاه بالرغم من اختلاف حجمي الكرتين وسرعتيهما المتجهتين

        قبل التصادم


        اثناء التصادم

        بعد التصادم

        حسب قانون نيوتن الثالث
F_DفيC- = F_CفيD
       باستخدام نظرية الدفع- الزخم
P_i-F ∆ T=P_(f  )
       

للكرة C
F_(cفيD     ∆t)   =  P_ci -   P_cf

        للكرة D
F_(DفيC     ∆t)  = P_Di -      P_Df

        ومن قانون نيوتن الثالث  وبما ان الفترة الزمنية لتأثير القوتين هي نفسها اذا
....................................................................................................................
شروط حفظ الزخم :-
        يكون النظام ....................................
وهو النظام .....................................................................
2-ويكون النظام ......................................................
وهو النظام.......................................................................................
تعريف قانون حفظ الزخم
تحركت سيارة كتلتها (1875kg) بسرعة (23m|s) فاصطدمت بمؤخرة  سيارة كتلتها (1025kg) تسير على الجليد بسرعة (17m|s ) في الاتجاه نفسه  فالتحمت السيارتان احداهما بالأخرى .
ما السرع التي تتحرك بها السيارتان معا بعد التصادم مباشرة ؟
استنتجي السرعة المتجهة للمتزلج C
بفرض نظام مكون من متزلجين C  وd يتزلجان على سطح ناعم ودفع C  المتزلج الأكبر D المتزلج الأصغر فتحركا في اتجاهين متعاكسين علاقة كتلة المتزلج بسرعته المتجهة

كيف تتغير السرعة المتجهة للصاروخ في الفضاء ؟
اكملي ما يلي :-
 مسبار ناسا الفضائي (Deep Space1) يستخدم تقنية ................................يعمل عندما تنطلق ..........................بسرعة................................مولدة قوة ...............................
ويتميز بانه...................................................و..........................................
أطلق رائد فضاء في حالة السكون غازا من مسدس دفع ينفث (35g) من الغاز الساخن بسرعة
(  875m|s) فاذا كانت كتلة رائد الفضاء والمسدس معا (84kg) فما مقدار سرعة رائد الفضاء ؟ وفي أي اتجاه يتحرك بعد أن يطلق الغاز من المسدس ؟
اكملي ما يلي:-
الزخم الابتدائي للكرة C
        ............................................................................
الزخم النهائي للكرة C       
        .............................................................................
الزخم الابتدائي للكرة D
        ................................................................................
الزخم النهائي  للكرة D
.........................................................................................
قانون حفظ الزخم
............................................................................................
اذا كان النظام معزول ومغلق طبقي في قانون حفظ الزخم
................................................................................
.................................................................................
اذا كان مجموع مركبات المتجهات قبل التصادم وبعده يجب ان يكون متساويان و
اذا كان الاحداثي (X) في اتجاه الزخم الابتدائي تكون المركبة(Y) للزخم الابتدائي تساوي صفر
وعليه مجموع المركبات الرأسية النهائية للزخم =............................فتكون المعادلة
............................................................................
ومجموع المركبات الافقية النهائية والابتدائية للكرتين تعطى بالعلاقة التالية
........................................................................
تحركت السيارة C شمالا بسرعة(27m|s) فاصطدمت بالسيارة D التي كانت تتحرك شرقا بسرعة (11m|s) فسارت السيارتان وهما متصلتان معا بعد التصادم . فاذا كانت كتلة السيارة C (1325kg) وكتلة السيارةD(2165kg) ، فما مقدار سرعتهما واتجاههما بعد التصادم
س21 
الشغل والطاقة  Work and Energy
يحدث التغير في الزخم بتأثير الدفع الذي يساوي حاصل ضرب القوة المؤثرة في جسم ما في زمن تأثيرها
افترضي أن جسم يتحرك مسافة معينة وهو واقع تحت تأثير قوة ما . فهو اذا يتسارع حسب قانون نيوتن الثاني
استنتجي رياضيا نظرية الشغل والطاقة يعرف الشغل ب................................................................................................
قانونه الرياضي ........................................................................................
وحدة قياسه.............................................................................................
                         ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
تعرف الطاقة الحركية للجسم بأنها ..................................................................................................................قانونها الرياضي ...............................................................................
وحدة قياسها ..............................................................................................
                     ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ


ان النظام هو الجسم موضع الدراسة والمحيط الخارجي كل شيء ما عدا الجسم
        اشارة الشغل (موجب أو سالب )


        (+)
...........................................    (- )
وطاقة النظام..........................       .................................
        وطاقة النظام...............
طرق حساب الشغل
        اذا كانت القوة ثابته في اتجاه حركة الجسم
يحسب من القانون .......................................
        اذا كانت القوة عمودية على اتجاه الحركة
 فان الشغل يساوي .........................................
لان ..................=............................
        اذا كانت القوة ثابته وتميل بزاوية عن الازاحة


        من خلال الشكل السابق استنتجي العلاقة الرياضية لحساب الشغل ثم احسبي مقدار
F_y   )      و   (     F_xوالشغل الناتج عن كل منهما
ينزلق قرص هوكي كتلتهى(105g) على سطح جليدي فاذا أثر لاعب بقوة ثابتهى مقدارها (4.5N) في القرص فحركه لمسافة (0.150m)في اتجاه القوة نفسه فما مقدار الشغل الذي بذله اللاعب على القرص ؟ وما مقدار التغير في طاقة القرص .
يسحب بحار قاربا مسافة (30m) في اتجاه رصيف الميناء مستخدما حبلا يصنع زاوية (25) فوق المحور الأفقي . ما مقدار الشغل الذي يبذله البحار على القارب اذا أثر بقوة مقدارها( 255N) في الحبل       حساب الشغل المبذول عندما تتغير القوة المؤثرة
الشغل المبذول يساوي .............................................................................
وله حالتان
أ| اذا كانت القوة ثابته        F =20N



        d=1.5m
        احسبي الشغل ..............................................................
                        
        ب| الشغل الذي تبذله عدة قوى
احسبي الشغل ................................................
....................................................................
.......................................................................

        F =20N

       
        d=1.5m

القدرة Power
التعريف........................................................................................
القانون الرياضي......................................................................
وحدات القياس....................................................................
        ...................................................................
                 ...................................................................
برهني رياضيا ان N ×m|s  من وحدات قياس القدرة  موضحة علاقة القدرة بالقوة و السرعة

يرفع محرك كهربائي مصعدا مسافة (9m) خلال (15s) بالتأثير بقوة راسية الى أعلى مقدارها (1.20× 104N)
ما مقدار القدرة التي ينتجها المحرك بوحدة KW   ؟
الآلات

تعرف الآلة بأنها................................................................................................................................................................................................................................................................
 في الصورة أعلاه الشغل الناتج لا يمكن أن يكون ........................ من الشغل المبذول
عرفي كل من
        القوة المسلطة ....................................................................................
        القوة المقاومة ......................................................................................
        الفائدة الميكانيكية .......................................................................................
        الفائدة الميكانيكية المثالية .................................................................................
  اكتبي القوانين الرياضية التالية :-
        الفائدة الميكانيكية..............................................................................
        الفائدة الميكانيكية المثالية.......................................................................................

        الكفاءة...............................................أو..

ضعي كلمة صح أو كلمة خطأ مع التصحيح  في حالة الخطأ:-
في الآلة المثالية الشغل المبذول أكبر من الشغل الناتج(    ) ...........................................
الآلات المركبة         
تعريف الآلة المركبة ........................................................................................................................................................
عددي بعض الآلات البسيطة
....................................................................................................................................................................................................................................
الفائدة الميكانيكية للآلة المركبة
وظيفة ناقل الحركة في الدراجة الهوائية
................................................................................................................................................................................................................................................................................................................


تفحصت الاطار الخلفي لدراجتك الهوائية فوجدت أن نصف قطره(35.6cm) ونصف قطر ناقل الحركة (4cm) وعندما تسحب
السلسلة بقوة مقدارها (155N) فان حافة الاطار تتحرك مسافة (14cm) فاذا كانت كفاءة هذا الجزء من الدراجة الهوائية (95%)
فاحسبي
IMA ,MA,Fr,de
دراجة هوائية متعددة نواقل الحركة
        فسري فيزيائيا ما يفعله سائق الدراجة الهوائية لصعود تل .
        فسري فيزيائيا ما يفعله سائق الدراجة الهوائية لقيادتها بسرعة وعل طريق مستو
        آلة المشي في الانسان
        اكملي ما يلي بما يناسبها :-
جسم الانسان مزود ب........................
على هيئة.............تمنحه القدرة على...............و...............
مكونات أنظمة الرافعات في جسم الانسان
1-........................................
2-.........................................
3-.........................................
4-.........................................
قارني بين الفائدة الميكانيكية في الاشخاص قصار القامة و طوال القامة


        الأشكال المتعددة للطاقة     

نموذج نظرية الشغل –الطاقة
تعلمنا انه عندما يُبذل شغل على النظام تزداد ..............................واذا بَذل النظام شغلا فان طاقته....................................
                 
مثال|كمية المال
قذف الكرة
        التقاط الكرة
         
        يمكن عن  طريق قذف الكرة والتقاطها ان نبين ..................الطاقة أو ....................
       اذا اثرت قوة ثابته F في جسم فتحرك مسافة d في نفس اتجاه القوة فإنها تبذل شغلا مقداره....................
  ويكون الشغل............................ لأن ..........................................فان الطاقة.........................
بمقدار يساوي...............................
قذف الكرة
فاذا اثرت في كرة بقوة وحركتها أفقيا فان الكرة تكتسب طاقة...............................والطاقة الحركية بعد بذل الشغل تساوي ............................................و......................................
التقاط الكرة
عندما تلتقط الكرة فانك تؤثر عليها بقوة معاكسه في الاتجاه لاتجاه ...........................لذلك يكون الشغل الذي تبذلينه عليها ............................ ف................وتصبح طاقتها الحركية النهائية ................
وبعد توقف الكرة فان الطاقة الحركية هي مجموع ............................و...............................
دائما الطاقة الحركية موجبة

الطاقة الحركية :-
قانون الطاقة الحركية...........................................................
علاقة الطاقة الحركية بكتلة الجسم .....................................

الطاقة المختزنة
أمثلة على الطاقة المختزنة
1-........................................................................................................................
2-......................................................................................................................
3-.......................................................................................................................
        تحولات الطاقة في نموذج المال

        الشغل الذي تبذله قوة الجاذبية الأرضية على الكرة اثناء الصعود
                             ..............................................................
                         وهو شغلا..............................لان....................................................
            الشغل الذي تبذله قوة الجاذبية الأرضية على الكرة اثناء السقوط
                             ..............................................................
               وهو شغلا..................................لان..........................................................
طاقة الوضع الجاذبية يرمز لها بالرمز ..................................
 العلاقة الرياضية لطاقة الوضع الجاذبية ...........................................................
تعريفها...............................................................................................
وحدة قياسها.......................................................................................
تعريف مستوى الاسناد ....................................................................................
وهو الذي يحدد............................الذي يصل اليه الجسم

طاقة الحركة وطاقة الوضع لنظام (الكرة والأرض)

        نهاية   وسط   بداية

طاقة النظام على شكل................و..................
عند بداية قذف الكرة تكون طاقة النظام................
واثناء صعود الكرة تتحول الطاقة.............الى...............
لان سرعة الكرة تساويعند اقصى ارتفاع..............     مستوى الاسناد
وتكون طاقة النظام الكلية...............    
وعند السقوط تتحول الطاقة...............
الى طاقة.............. ويبقى مجموع الطاقة
الحركية والجاذبية....................لأنه لم.....................................
        يبقى المجموع الكلي لطاقة النظام ثابتا مهما اختلف مستوى الاسناد
اذا رفعت كرة بولنج كتلتها(7.3kg) من سلة مستوى كتفك وكان ارتفاع سلة الكرات عن سطح الأرض (0.61m) وارتفاع كتفك عن سطح الأرض (1.12m) فما مقدار :-
a|طاقة الوضع الجاذبية لكرة البولنج وهي على كتفك بالنسبة الى سطح الأرض ؟
        b|طاقة الوضع الجاذبية لكرة بولنج على كتفك بالنسبة الى سلة الكرات ؟
C|شغل الجاذبية عندما ترتفع الكرة من السلة الى مستوى كتفك ؟

طاقة الوضع المرونية
تعريفها........................................................................................................................
أمثلة على الطاقة المرونية
قارني بين القضبان الفلزية القاسية وعصي الخيزران وقضبان الألياف الزجاجية:-
الطاقة السكونية:-
قدم ألبرت أينشتاين شكلا آخر لطاقة الوضع وهو الكتلة ذاتها بحيث انه يقول ان الكتلة طاقة بطبيعتها
القانون الرياضي للطاقة السكونية:-
................................................................
تعريفها................................................................................................................
وهنا نهتم بكتل مكونات نواة الذرة
س5 ص 110