حل أسئلة مختبر الفيزياء
الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني.
عينة بيانات:
جدول البيانات 1 | |||
الأجسام المضافة | المسافة من التدريج الأيسر (m) | قراءة الميزان الأيسر (N) | قراءة الميزان الأيمن (N) |
المسطرة المترية | 0.40 | 0.4 | 0.40 |
كتلة 500 g | 0.20 | 4.1 | 1.7 |
كتلة 200 g | 0.60 | 4.56 | 3.1 |
جدول البيانات 2 | ||||
الأجسام المضافة | T c | T cc | ذراع القوة (m) | القوة (N) |
المسطرة | × | 0.40 | 0.8ْ | |
كتلة 500 g | × | 0.20 | 4.9 | |
كتلة 200 g | × | 0.60 | 2.0 | |
القيمة الصحيحة | × | 0.80 | 3.1 |
جدول البيانات 3 | ||
الأجسام المضافة | T c (N.M) | T cc (N.M) |
المسطرة المترية | 0.32 | |
كتلة 500 g | 0.98 | |
كتلة 200 g | 1.176 | |
القيمة الصحيحة | 2.5 | |
E T | 2.5 | 2.5 |
التحليل:
1. احسب. كتلة المسطرة المترية.
كتلة المسطرة المترية = مجموع قراءة الميزانين الأيسر والأيمن.
2. احسب. القوة أو الوزن الناتج عن كل جسم، وسجل قيمته في جدول البيانات 2 ثم اقرأ القوة المؤثرة في النابض الأيمن وسجلها في جدول البيانات 2.
انظر عينة البيانات.
3. استخدم النقطة التي علق عندها الميزان الأيسر بوصفها نقطة دوران محوري، وحدِّد جميع القوى التي تسبب دوران السقالة في اتجاه حركة عقارب الساعة أو في عكس اتجاهها، وضع إشارة × عند هذه القوى في جدول البيانات 2.
انظر عينة البيانات.
4. سجل طول ذراع القوة لكل من هذه القوى من نقطة الدوران المحورية في جدول البيانات 2.
انظر عينة البيانات.
5. استخدام الأرقام. احسب العزم لكل جسم وذلك بضرب القوة في طول ذراع القوة، وسجل هذه القيم في جدول.
انظر عينة البيانات.
الاستنتاج والتطبيق:
1. هل النظام في وضع اتزان انتقالي؟ كيف عرفت ذلك؟
النظام في حالة اتزان انتقالي؛ لأنه لا يتسارع.
2. ارسم مخطط الجسم الحر لهذا النظام، مبيناً جميع القوى على الرسم.
3. قارن بين مجموع العزوم في اتجاه حركة عقارب الساعة ومجموع العزوم في عكس اتجاه حركة عقارب الساعة.
مجموع العزوم في اتجاه عقارب الساعة ومجموع العزوم عكس اتجاه عقارب الساعة متساويان تقريباً.
التوسع في البحث:
استخدم كتلاً إضافية في مواضع تختارها باستشارة المعلم، وسجل البيانات التي تحصل عليها.
ستتنوع الإجابات اعتماداً على الكتل المختارة ومواقعها.
الفيزياء في الحياة:
ابحث في متطلبات الأمن والسلامة لاستخدام السقالة في منطقتك وتركيبها وفكها.
ستتنوع الإجابات، ولكن يجب أن تتضمن الإجابات معلومات ترتبط مباشرة بالتجربة في المختبر، فعلى سبيل المثال:
- يجب أن تُصمّم السقالات الثابتة التي ارتفاعها أكثر من 38.1 m والسقالات الدوّارة التي ارتفاعها أكثر من 18.3 m بواسطة مهندس محترف من حيث الأربطة، والمشدات، والدعامات، وجميعها ضرورية لضمان سلامة استقرار السقالة.
- ترتبط الحاجة إلى تدعيم استقرار السقالة بعوامل، منها: ارتفاعها وتأثير الرياح فيها، وعرض قاعدتها والأثقال المحمولة عليها.
- يجب أن توضع دعائم التثبيت السفلية على ارتفاع لا يزيد على أربعة أمثال عرض قاعدة السقالة، وأن توضع مقاربة لقمة السقالة قدر الإمكان.
النقاشات