احسب القوة التي تؤثر بها محركات صاروخية في مكوك فضاء كتلته 2 مليون كجم ويتحرك بتسارع 30م/ث ²

المعطيات:

الكتلة ك=2مليون كجم.

التسارع ت=30م/ث ²

المطلوب: القوة: قم=؟ نيوتن.

طريقة الحل:

باستخدام معادلة التسارع يمكن حساب القوة المؤثرة على الصاروخ:

ت=ق م /ك ومنها حساب القوة:

ق م = ك×ت=2000000 كجم*30(م/ث ² )=

60000000 نيوتن.

مراجعة الفصل الثاني

وضح العلاقة بين كل مصطلحين فيما يلي:

1. القصور الذاتي - القوة

كلما كان الجسم له كتلة أكبر كلما كان قصوره الذاتي أكبر كلما احتاج الى قوة أكبر لتحريكه.

2. التسارع - السرعة

التسارع هو تغير السرعة من الزمن.

3. الرافعة - البكرة

الروافع والبكرات من الآلات البسيطة.

4. القوة - الشغل

يحدث الشغل عندما تؤدي قوة ما إلى تحريك جسم باتجاه تأثير ذات القوة.

5. الشغل - الآلة البسيطة

الآلة البسيطة تعتمد على نوع واحد من الحركة وتجعل الشغل أسهل بتغيير مقدار القوة أو اتجاهها.

6. قوانين نيوتن للحركة - القوة

قوانين نيوتن تفسر علاقة القوة بالحركة.

7. الاحتكاك - القوة

الاحتكاك هي قوة تنشأ بين جسمين متلامسين وتعيق الحركة.

8. القوة - الفائدة الآلية

الفائدة الآلية هي ناتج قسمة القوة الناتجة على القوة المبذولة.

9. السرعة المتوسطة - السرعة اللحظية

إذا تحرك الجسم بسرعة ثابتة فإن سرعته اللحظية تساوي سرعته المتوسطة.

10. الآلة البسيطة - الآلة المركبة

الآلة المركبة هي مجموعة من الآلات البسيطة.

اختر الإجابة الصحيحة في كل مما يلي:

11. أي مما يلي يقلل الاحتكاك؟

أ. السطوح الخشنة.

ب. السطوح الملساء.

ج. زيادة السرعة.

د. زيادة مساحة السطح.

12. ماذا يحدث عندما تؤثر قوة محصلة في جسم؟

أ. يتسارع الجسم.

ب. يتحرك الجسم بسرعة ثابتة.

ج. يبقى الجسم في حالة سكون.

د. تزداد قوة الاحتكاك.

13. أي مما يلي مثال على الآلة البسيطة؟

أ. مضرب البيسبول.

ب. المقص.

ج. مفتاح العلب.

د. السيارة.

14. شاحنة كبيرة تصدم سيارة صغيرة أي العبارات التالية صحيح؟

أ. القوة التي تؤثر بها الشاحنة في السيارة أكبر.

ب. القوة التي تؤثر بها السيارة في الشاحنة أكبر.

ج. القوتان متساويتان.

د. ليس هناك قوى في هذه الحالة.

15. ما وحدة التسارع؟

أ. م / ث²

ب. كجم م / ث²

ج. م / ث

د. نيوتن

16. أي مما يلي قوة؟

أ. القصور الذاتي.

ب. التسارع.

ج. السرعة.

د. الاحتكاك.

17. إذا كان لدينا فريقـان (أ) و(ب) يلعبان لعبة شد الحبل كما هو موضح في الشكل وكان الفريق (أ) يشد نحو اليسار بقوة مقدارها 500 نيوتن ولم يتحرك الحبل (ر) فهذا يعني أن الفريق (ب) يشـد الحبل أيضاً بقوة مقدارها 500 نيوتن نحو اليمين. ما مقدار قوة الشد في الحبل إذا اعتبرنا أن كتلة الحبل (ر) مهملة؟

سوف تكون القوة متوازنة لأن القوتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه.

18- علل قد يحتاج قطار بضائع يسير بسرعة كبيرة إلى عدة كيلو مترات ليتوقف بعد استعمال المكابح (الفرامل).

كتلة القطار الكبيرة تعطيه قصوراً أكبر ولذلك من الصعب أن يتوقف مباشرة.

19. القياس أي السرعات التالية أكبر 20 م / ث 200 سم / ث 2.0 كم / ث؟

إرشاد: عبر عن جميع هذه السرعات بالأمتار لكل ثانية ثم قارن.

تحويل الوحدات:

1م = 100 سم

200 سم / ث = 200 / 100 = 2 م / ث

1 كم = 1000 م

0.2 كم / ث = 0,2 × 1000 = 200 م / ث

السرعة الأكبر: هي 0.2 كم / ث

20. استنتج. تسير سيارة في طريق منحني بسرعة 50 كم / ساعة وقراءة العداد ثابتة هل القوى المؤثرة في السيارة متزنة أم غير متزنة؟

يتغير اتجاه حركة السيارة لذا فإن السيارة تتسارع وحسب قانون نيوتن الثاني إذا تسارعت السيارة فإن القوة المؤثرة فيها غير متزنة.

21. عرض شفهي حضر عرضاً مع وسائل إيضاح لتفسير أحد قوانين نيوتن للحركة واشرحها لطلاب الصف الثالث الابتدائي

يقوم به الطالب بنفسه.

22. اختراع صمم آلة يدوية مركبة لبذل شغل محدد بين الآلات البسيطة المستخدمة في تصميمك وصف العمل الذي تقوم به كل منها

يصممه الطالب بنفسه.

استخدم الرسم البياني التالي للإجابة عن السؤال 22.

23. استعمال الرسوم البيانية يمثل الرسم البياني السابق سرعة عداء في سباق 100 متر هل يظهر الرسم تزايد سرعة العداء أم تباطئها أم ركضه بسرعة ثابتة؟

يمثل الرسم البياني تزايد العداء مع مرور الوقت.

24- فسر طلب منك معلمك أنت وصديقك أن تسحبا نابضين متصلين بطر في حبل أفقي، على هيئة لعبة شد الحبل، بحيث تختلف قـوة النابضين. هل يمكـن تحقيق ذلك؟ فسر إجابتك.

تصبح غير متزنة بسبب اختلاف القوى بينها فيوجد إحداهما لديه قوة ضعف الآخر.

25. احسب الشغل الذي تبذله قوة مقدارها 30 نيوتن تؤثر لمسافة 3 م.

المعطيات:

القوة: ق=30 نيوتن.

المسافة ف=3 متر.

المطلوب: الشغل: ش=؟ جول.

طريقة الحل:

بالتعويض عن قيمة القوة والمسافة في معادلة الشغل.

ش=ق×ف=

الشغل=30 نيوتن×3متر=90 جول.

26. القوة احسب القوة التي تؤثر بها محركات صاروخية في مكوك فضاء كتلته 2 مليون كجم ويتحرك بتسارع 30م/ث²

المعطيات:

الكتلة ك=2مليون كجم.

التسارع ت=30م/ث²

المطلوب: القوة: قم=؟ نيوتن.

طريقة الحل:

باستخدام معادلة التسارع يمكن حساب القوة المؤثرة على الصاروخ:

ت=ق م /ك ومنها حساب القوة:

ق م = ك×ت=2000000 كجم*30(م/ث²)=

60000000 نيوتن.

استخدم الرسم البياني التالي للإجابة عن السؤال 27.

27. السرعة والزمن يمثل الرسم البياني أعلاه العلاقة بين المسافة والزمن لرحلة قام بها حسين على الدراجة ما السرعة المتوسطة لحسين؟ ما الزمن الذي احتاج إليه ليقطع مسافة 25 كم؟

المعطيات:

من الرسم البياني: بتحديد إحدى النقط وتعين المسافة والزمن المقابل لها على الرسم.

الزمن: ز=5 ساعات.

المسافة: ف=50 كجم.

عند قطع مسافة =25 كم.

المطلوب: السرعة ع=؟ كم / الساعة.

طريقة الحل:

بالتعويض في معادلة السرعة بقيم الزمن والمسافة.

ع = ف/ز

ع= 50 كم/5ساعة=10 كم/ساعة.

يمكن حساب الزمن اللازم لقطع مسافة 25 كم كالتالي.

ز=ف /ع.

ز=25كم/10(كم/ساعة) =2.5 ساعة.