Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
اضغط للتبديل بين العربية والإنجليزية
قانون نيوتن الثاني
نص قانون نيوتن الثاني على "أن محصلة القوى التي تؤثر على جسمٍ ما وكان الجسم قابل للحركة ، ينتج عنها تسارع يتناسب طرديًا معها بينما يتناسب عكسيًا مع كتلة الجسم؛
بمعنى أنه كلما زادت القوة زاد التسارع،
وكلما زادت الكتلة قل التسارع،
ويعبر عن قانون نيوتن الثاني بالصيغة الرياضية التالية:
\[F=m.a \]
في هذه المحاكاة المرحلة الاولى سوف ندرس علاقة التسارع بالقوة (بثبات الكتلة )
علاقة التسارع بالقوة (بثبات الكتلة ) إعتبر
\[g = 10 \frac{ m} { s^2}\]
المستوى يجب أن يكون أملس
كتلة الجملة ثابتة
غير قوة الشد كل مرة واحسب التسارع
لاحظ ثبات كتلة الجملة حيث يتم نقل كتلة من العربة إلى الكتلة المعلقة
غير القوة كل مره بحذف كتلة من السيارة 100 جرام واضف 100 جرام على الكتلة المعلقة وبذلك انت قمت بتثبيت الكتلة
وفي كل مرة اقرأ التسارع وقوة الشد وسجل النتائج في الجدول التالي
وارسم الخط البياني بين التسارع والقوة
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
في المرحلة الثانية سوف ندرس علاقة التسارع بالكتلة (بثبات القوة)
في هذه المرحلة اجعل قوة الشد ثابتة وغير كتلة السيارة عن طريق كتابة قيمة الكتلة للعربة وحمولتها داخل الايقونة
اجري التجربة وفي كل مرة قم بزيادة كتلة السيارة دون اضافتها على الكتلة المعلقة وسجل كل مرة كتلة الجملة والتسارع
وارسم الخط البياني بين التسارع ومقلوب الكتلة
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
Newton’s Second Law
Newton’s Second Law states that: “The net (resultant) force acting on a body (if the body is free to move) produces an acceleration that is directly proportional to the force and inversely proportional to the mass of the body.”
That means:
• The greater the force, the greater the acceleration.
• The greater the mass, the smaller the acceleration.
It is written in the following mathematical form:
\[F = m \cdot a\]
In this simulation, in **Stage 1** we will study the relationship between **acceleration and force** while keeping the **mass constant**.
Relationship between acceleration and force (with constant mass). Consider:
\[g = 10 \frac{m}{s^2}\]
The surface must be smooth (frictionless).
The total system mass is constant.
Change the tension force each time and calculate the acceleration.
Notice that the total mass remains constant because a mass is transferred from the cart to the hanging mass.
Each time, change the force by removing **100 g** from the cart and adding **100 g** to the hanging mass. In this way you keep the total mass fixed.
For each trial, read the acceleration and the tension force, and record the values in the table below.
Then draw the graph of **acceleration vs force**.
Click here to view the solution method
In **Stage 2** we will study the relationship between **acceleration and mass** while keeping the **force constant**.
In this stage, keep the tension force constant and change the cart mass by typing the value of the cart mass (cart + load) inside the input icon.
Perform the experiment, and each time increase the cart mass **without** adding it to the hanging mass.
Record each time the total mass of the system and the acceleration.
Then draw the graph of **acceleration vs the reciprocal of mass** ( \(1/m\) ).
Click here to view the solution method
مسائل محلولة + مسائل للتدريب (قانون نيوتن الثاني)
هذه الأسئلة مرتبطة مباشرة بالمحاكاة السابقة (ثبات الكتلة/ثبات القوة) وتستخدم: \(F = m a\).
✅ مسائل محلولة (Worked Examples)
مثال محلول (1): كتلة جسم \(m=2\,kg\) وقوة مؤثرة \(F=10\,N\). احسب التسارع.
الحل: \(\;a=\frac{F}{m}=\frac{10}{2}=5\;\frac{m}{s^2}\)
مثال محلول (2): قوة ثابتة \(F=12\,N\) وكتلة \(m=3\,kg\). احسب التسارع.
الحل: \(\;a=\frac{12}{3}=4\;\frac{m}{s^2}\)
مثال محلول (3) من نمط التجربة: الكتلة الكلية \(m=1.5\,kg\) وقوة الشد \(F=6\,N\). احسب التسارع.
الحل: \(\;a=\frac{6}{1.5}=4\;\frac{m}{s^2}\)
📝 مسائل للتدريب (بدون حل)
-
قوة مقدارها \(20\,N\) تؤثر على جسم كتلته \(4\,kg\).
1) احسب التسارع.
2) ماذا يحدث للتسارع إذا تضاعفت القوة؟
-
جسم كتلته \(5\,kg\) يتحرك بتسارع \(2\,\frac{m}{s^2}\).
احسب مقدار القوة المؤثرة عليه.
-
في تجربة: ثبت الكتلة، وقِس التسارع لقيم القوى التالية: \(4N, 6N, 8N, 10N\) عند \(m=2kg\).
كوّن جدولًا ثم ارسم العلاقة بين \(a\) و \(F\).
-
في المرحلة الثانية: ثبت القوة \(F=10N\) وغيّر الكتلة \(m=1, 2, 3, 4\,kg\).
سجل التسارع ثم ارسم \(a\) مقابل \(\frac{1}{m}\).
⭐ مسألة تحدي
إذا تضاعفت كتلة النظام وبقيت القوة ثابتة، فماذا يحدث للتسارع؟
فسّر باستخدام قانون نيوتن الثاني.
Solved + Practice Problems (Newton’s Second Law)
These questions directly match the simulations above (constant mass / constant force) and use: \(F = m a\).
✅ Solved Examples
Solved Example (1): A body has mass \(m=2\,kg\) and force \(F=10\,N\). Find the acceleration.
Solution: \(\;a=\frac{F}{m}=\frac{10}{2}=5\;\frac{m}{s^2}\)
Solved Example (2): A constant force \(F=12\,N\) acts on mass \(m=3\,kg\). Find the acceleration.
Solution: \(\;a=\frac{12}{3}=4\;\frac{m}{s^2}\)
Solved Example (3) (experimental style): Total mass \(m=1.5\,kg\), measured tension \(F=6\,N\). Find the acceleration.
Solution: \(\;a=\frac{6}{1.5}=4\;\frac{m}{s^2}\)
📝 Practice Problems (No Solution)
-
A force of \(20\,N\) acts on a body of mass \(4\,kg\).
1) Find the acceleration.
2) What happens if the force is doubled?
-
A body of mass \(5\,kg\) accelerates at \(2\,\frac{m}{s^2}\).
Find the applied force.
-
In Stage 1 (constant mass): Use \(m=2kg\) and forces \(4N, 6N, 8N, 10N\).
Make a table and plot \(a\) vs \(F\).
-
In Stage 2 (constant force): Keep \(F=10N\) and use masses \(m=1, 2, 3, 4\,kg\).
Record acceleration and plot \(a\) vs \(\frac{1}{m}\).
⭐ Challenge Question
If the mass is doubled while the force remains constant, what happens to acceleration?
Explain using Newton’s Second Law.
🧮 Calculator
🗑️
✏️ قلم
قانون نيوتن الثاني |
نص قانون نيوتن الثاني على "أن محصلة القوى التي تؤثر على جسمٍ ما وكان الجسم قابل للحركة ، ينتج عنها تسارع يتناسب طرديًا معها بينما يتناسب عكسيًا مع كتلة الجسم؛
بمعنى أنه كلما زادت القوة زاد التسارع،
وكلما زادت الكتلة قل التسارع،
ويعبر عن قانون نيوتن الثاني بالصيغة الرياضية التالية:
\[F=m.a \]
في هذه المحاكاة المرحلة الاولى سوف ندرس علاقة التسارع بالقوة (بثبات الكتلة )
علاقة التسارع بالقوة (بثبات الكتلة ) إعتبر
\[g = 10 \frac{ m} { s^2}\]
المستوى يجب أن يكون أملس
كتلة الجملة ثابتة
غير قوة الشد كل مرة واحسب التسارع
لاحظ ثبات كتلة الجملة حيث يتم نقل كتلة من العربة إلى الكتلة المعلقة
غير القوة كل مره بحذف كتلة من السيارة 100 جرام واضف 100 جرام على الكتلة المعلقة وبذلك انت قمت بتثبيت الكتلة
وفي كل مرة اقرأ التسارع وقوة الشد وسجل النتائج في الجدول التالي
وارسم الخط البياني بين التسارع والقوة
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
في المرحلة الثانية سوف ندرس علاقة التسارع بالكتلة (بثبات القوة)
في هذه المرحلة اجعل قوة الشد ثابتة وغير كتلة السيارة عن طريق كتابة قيمة الكتلة للعربة وحمولتها داخل الايقونة
اجري التجربة وفي كل مرة قم بزيادة كتلة السيارة دون اضافتها على الكتلة المعلقة وسجل كل مرة كتلة الجملة والتسارع
وارسم الخط البياني بين التسارع ومقلوب الكتلة
اضغط هنا تظهر طريقة الحل
Newton’s Second Law |
Newton’s Second Law states that: “The net (resultant) force acting on a body (if the body is free to move) produces an acceleration that is directly proportional to the force and inversely proportional to the mass of the body.”
That means:
• The greater the force, the greater the acceleration.
• The greater the mass, the smaller the acceleration.
It is written in the following mathematical form:
\[F = m \cdot a\]
In this simulation, in **Stage 1** we will study the relationship between **acceleration and force** while keeping the **mass constant**.
Relationship between acceleration and force (with constant mass). Consider:
\[g = 10 \frac{m}{s^2}\]
The surface must be smooth (frictionless).
The total system mass is constant.
Change the tension force each time and calculate the acceleration.
Notice that the total mass remains constant because a mass is transferred from the cart to the hanging mass.
Each time, change the force by removing **100 g** from the cart and adding **100 g** to the hanging mass. In this way you keep the total mass fixed.
For each trial, read the acceleration and the tension force, and record the values in the table below.
Then draw the graph of **acceleration vs force**.
Click here to view the solution method
In **Stage 2** we will study the relationship between **acceleration and mass** while keeping the **force constant**.
In this stage, keep the tension force constant and change the cart mass by typing the value of the cart mass (cart + load) inside the input icon.
Perform the experiment, and each time increase the cart mass **without** adding it to the hanging mass. Record each time the total mass of the system and the acceleration.
Then draw the graph of **acceleration vs the reciprocal of mass** ( \(1/m\) ).
Click here to view the solution method
مسائل محلولة + مسائل للتدريب (قانون نيوتن الثاني)
هذه الأسئلة مرتبطة مباشرة بالمحاكاة السابقة (ثبات الكتلة/ثبات القوة) وتستخدم: \(F = m a\).
✅ مسائل محلولة (Worked Examples)
مثال محلول (1): كتلة جسم \(m=2\,kg\) وقوة مؤثرة \(F=10\,N\). احسب التسارع.
الحل: \(\;a=\frac{F}{m}=\frac{10}{2}=5\;\frac{m}{s^2}\)
مثال محلول (2): قوة ثابتة \(F=12\,N\) وكتلة \(m=3\,kg\). احسب التسارع.
الحل: \(\;a=\frac{12}{3}=4\;\frac{m}{s^2}\)
مثال محلول (3) من نمط التجربة: الكتلة الكلية \(m=1.5\,kg\) وقوة الشد \(F=6\,N\). احسب التسارع.
الحل: \(\;a=\frac{6}{1.5}=4\;\frac{m}{s^2}\)
📝 مسائل للتدريب (بدون حل)
-
قوة مقدارها \(20\,N\) تؤثر على جسم كتلته \(4\,kg\).
1) احسب التسارع.
2) ماذا يحدث للتسارع إذا تضاعفت القوة؟ -
جسم كتلته \(5\,kg\) يتحرك بتسارع \(2\,\frac{m}{s^2}\).
احسب مقدار القوة المؤثرة عليه. -
في تجربة: ثبت الكتلة، وقِس التسارع لقيم القوى التالية: \(4N, 6N, 8N, 10N\) عند \(m=2kg\).
كوّن جدولًا ثم ارسم العلاقة بين \(a\) و \(F\). -
في المرحلة الثانية: ثبت القوة \(F=10N\) وغيّر الكتلة \(m=1, 2, 3, 4\,kg\).
سجل التسارع ثم ارسم \(a\) مقابل \(\frac{1}{m}\).
⭐ مسألة تحدي
إذا تضاعفت كتلة النظام وبقيت القوة ثابتة، فماذا يحدث للتسارع؟
فسّر باستخدام قانون نيوتن الثاني.
Solved + Practice Problems (Newton’s Second Law)
These questions directly match the simulations above (constant mass / constant force) and use: \(F = m a\).
✅ Solved Examples
Solved Example (1): A body has mass \(m=2\,kg\) and force \(F=10\,N\). Find the acceleration.
Solution: \(\;a=\frac{F}{m}=\frac{10}{2}=5\;\frac{m}{s^2}\)
Solved Example (2): A constant force \(F=12\,N\) acts on mass \(m=3\,kg\). Find the acceleration.
Solution: \(\;a=\frac{12}{3}=4\;\frac{m}{s^2}\)
Solved Example (3) (experimental style): Total mass \(m=1.5\,kg\), measured tension \(F=6\,N\). Find the acceleration.
Solution: \(\;a=\frac{6}{1.5}=4\;\frac{m}{s^2}\)
📝 Practice Problems (No Solution)
-
A force of \(20\,N\) acts on a body of mass \(4\,kg\).
1) Find the acceleration.
2) What happens if the force is doubled? -
A body of mass \(5\,kg\) accelerates at \(2\,\frac{m}{s^2}\).
Find the applied force. -
In Stage 1 (constant mass): Use \(m=2kg\) and forces \(4N, 6N, 8N, 10N\).
Make a table and plot \(a\) vs \(F\). -
In Stage 2 (constant force): Keep \(F=10N\) and use masses \(m=1, 2, 3, 4\,kg\).
Record acceleration and plot \(a\) vs \(\frac{1}{m}\).
⭐ Challenge Question
If the mass is doubled while the force remains constant, what happens to acceleration?
Explain using Newton’s Second Law.
No comments:
Post a Comment