الزخم والدفع Momentum and Push(11G)

محاكاة التجارب الفيزيائية February 17, 2021

<<<الزخم والدفع >>>

عندما نؤثر بقوة على جسم قابل للحركة خلال فترة زمنية معينة فإن متجهة السرعة للجسم تتغير
إما يتغير مقدار السرعة أو اتجاهها أو المقدار والاتجاه معا

نظرية الدفع والزخم

\[J = F .∆ t = P_f - P_i \]

الدفع يساوي التغير في الزخم

من خلال قانون نيوتن الثاني \[ \vec F = m . \vec a = m .\frac{ \vec {𝜗f} - \vec {𝜗i} }{ ∆t }\]\[\vec F . ∆t = m . \vec {𝜗f} - m . \vec{𝜗i} = ∆\vec P\]
نسمي حاصل ضرب متوسط القوة المؤثرة في جسم في زمن تأثير القوة الدفع
وتقدر بوحدة \[N.S\]
الدفع بقوة ثابتة

من خلال التجربة
أحسب الدفغ من خلال القوة في الزمن و من خلال الرسم البياني المساحة المحصورة تحت المنحنى
\[...............................................\;\;\;\;\;\;........................................\] \[...............................................\;\;\;\;\;\;........................................\] \[...............................................\;\;\;\;\;\;........................................\] استنتج العلاقة بين الزحم والدفع \[...............................................\;\;\;\;\;\;........................................\] \[...............................................\;\;\;\;\;\;........................................\]
احسب السرعة النهائية للجسم خلال الرسم
\[...............................................\;\;\;\;\;\;........................................\] \[...............................................\;\;\;\;\;\;........................................\]

الدفع بقوة متغيرة

االزخم (كمية الحركة )
وهي عبارة عن حاصل ضرب كتلة الجسم في متجه السرعة وهي كمية متجهه اتجاهها بنفس اتجاه السرعة
\[\vec P = m .\vec {𝜗} \]

ايهما أصعب إيقاف

كرة السلة

أم كرة البيسبول

كرة السلة لها كتلة أكبر
و قد تكون سرعة كرة البسبول كبيرة جدا
لا يمكن أن نحدد حتى نعرف كتلة وسرعة الكرتين

1

كرة كتلتها 0.5 كيلو جرام اصطدمت بالأرض بسرعة قدرها
10 m /s
وارتدت بسرعة قدرها
10 m /s
فإن التغير في كمية الحركة يعادل

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

أختر الإجابة الصحيحة

∆𝑃 = 10 N.S نحو الأعلى

∆𝑃 = 0

∆𝑃 = 20 N.S نحو الأعلى

∆𝑃 = 10 N.S نحو الأسفل

استخدم نظرية الدفع - الزخم

\[\vec F . ∆t = \vec P_𝑓 −\vec P_𝑖 \]

يجب أن تستخدم المتجهات أثناء تطبيق النظرية

2

في تجربة صناعة السيارات وقياس مدى قدرة تحملها
سيارة كتلتها 1000 كيلوجرام تتحرك بسرعة
30 m / s
اصطدمت بجدار وتوقفت خلال فترة زمنية قدرها
5 s
فإن قوة تأثير الجدار على السيارة
تعادل

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

أختر الإجابة الصحيحة

𝐹 = 3000 𝑁

𝐹 = 6000 𝑁

𝐹 = − 3000 𝑁

𝐹 = − 6000 𝑁

مثال محلول
سيارة كتلتها 1000 كيلو جرام تتحرك نحو الشرق بسرعة

20 m/s
شاهد السائق طفل يعبر الطريق فطبق نظام الفرملة حتى توقف خلال
6 s
1 - أحسب التغير في الزخم
2 - أحسب القوة التي طبقها السائق حتى توقفت السيارة

\[∆p = 𝑃_𝑓 −𝑃_𝑖 = m . 𝜗_f - m . 𝜗_i\] \[∆p = 0 - 1000 × 20 = -20000 N .S\] \[ F . ∆t = 𝑃_𝑓 −𝑃_𝑖 \] \[F = \frac{ 𝑃_𝑓 −𝑃_𝑖 }{ ∆t }=\frac{ -20000 }{ 6 }= -3333.3 N \] الاشارة السالبة تعني أن اتجاه القوة عكس اتجاه السرعة التي كانت تتحرك بها السيارة

3

الخط البياني التالي يبين العلاقة بين القوة المؤثرة على عربة صغيرة والزمن فإن التغير في الزخم يعادل

اضغط هنا تظهر طريقة الحل

أختر الإجابة الصحيحة

∆𝑃= 1.8 N.S

∆𝑃= 0.9 N.S

∆𝑃= 1.2N.S

∆𝑃= 0.6 N.S

<<< حفظ الزخم والأرتداد >>>

إذا تصادم جسمين مع بعضهما أي من الجسمين
يؤثر على الاخر بقوة أكبر
ومن يتغير زخمه أكثر
من خلال خبراتك السابقة ناقش هذا الموضوع ؟ ;إذا تصادم جسمين مع بعضهما أي من الجسمين
يؤثر على الاخر بقوة أكبر
ومن يتغير زخمه أكثر
من خلال خبراتك السابقة ناقش هذا الموضوع ؟ ؟ القوتين متساويتن في المقدار
ومتعاكستين في الإتجاه
قانون نيوتن الثالث \[\vec F1 = -\vec F2\] الفترة الزمنيىة التي حدث بها التصادم متساوية على كلا الجسمين \[\vec F1 . ∆t = -\vec F2 . ∆t \] \[ ∆\vec P_1 = - ∆\vec P_2\] تغير زخم الجسم الأول يساوي تغير زخم الجسم الثاني ولكن الإتجاه متعاكس \[P_{f1}-P_{i1}=-(P_{f2}-P_{i2})\] \[\vec P_{i1} +\vec P_{i2} =\vec P_{f1} +\vec P_{f2 }\]
معلومات مفيدة
الزخم في نظام مغلق معزول يكون محفوظ
النظام المغلق أي لا يوجد قوى خارجية تؤثر على النظام المكون من الجسمين المتفاعلين
النظام معزول أي لا يوجد تفاعل بين النظام والوسط المحيط
في هذه الشروط نستطيع أن نقول
(زخم الجسم الأول و زخم الجسم الثاني) قبل التفاعل ( زخم الجسم الأول + زخم الجسم الثاني) = بعد التفاعل
\[\vec P_{i1} +\vec P_{i2} =\vec P_{f1} +\vec P_{f2 }\]
\[m_1 . \vec v_{i1} + m_2.\vec v_{i2} = m_1 .\vec v_{f1} + m_2.\vec v_{f2 }\]
انتبه انت تتعامل مع كمية متجهه السرعة لها اتجاه
مثلا إذا كانت السرعة نحو اليمين اشارتها موجبة واذا كانت نحو اليسار سالية
في هذة المحاكاة سوف نستخدم قطعتين معدنيتين أو غير من الايقونة الموجودة في أعلى اليسار الزرقاء
اضغط عليها ثم اضغط على الايقونة الذهبية فتحول القطع المعدنية إلى كرات
عند الضغط على الكرة او القطعة المعدنية تتغير كتلتها حدد الكتل التي تريد قم بتحريك الأصابع حسب االمقدار
الذي تريد بها مقدار السرعة ان السرعة بوحدة ميلي متر على الثانية
أضغط على الأيقونة الخضراء لبدء التجربة أحسب كمية الحركة للجسمين ( الزخم ) قبل التصادم ثم بعد التصادم
وقارن النتائج إذا أردت أن تتأكد من النتائج أضغط على الأيقونة الخضراء لمعرفة الحسابات

كرة كتلتها 1كيلو جرام ساكنة
اصطدمت بها كرة كتلتها 0.5 كيلو جرام وتتحرك بسرعة أفقية مقدارها
15 m /s
نحو اليمين
فتحركت الكرة الكبيرة يسرعة
10 m/s
نحو اليمين
أحسب سرعة الكرة الصغيرة بعد التصادم

A - ) 𝜗f2= 5 m/s