حل أسئلة الفصل الثاني: الحركة بعجلة منتظمة

1. يبين الشكل كرة تنزلق على سطح أملس بعجلة ثابتة، وتبين النقاط (أ،ب،ج،د) موقع الجسم كل 0.5s، اعتمادًا على الشكل أجب عما يأتي:

a. كيف تستدل من الشكل أن سرعة الكرة تزداد؟

المسافة بين النقاط (أ،ب،ج،د) التي تمثل مواضع الكرة تزداد مع الحركة كل 0.5s.

b. لماذا تزداد السرعة؟

السطح أمس وبالتالي قوى الاحتكاك معدومة والجسم خاضع لتسارع ثابت مع اتجاه حركته.

c. احسب عجلة الكرة إذا علمت أن المسافة من (أ) إلى (د) تساوي (2m)؟

v_i=0

$d=\frac{1}{2}a{t}^2\mathit{\Rightarrow }\mathit{2}\mathit{=}\frac{{\displaystyle \mathit{1}}}{{\displaystyle \mathit{2}}}a{\mathit{(}\mathit{0}\mathit{.}\mathit{5}\mathit{)}}^{\mathit{2}}\mathit{\Rightarrow }a\mathit{=}\mathit{4}m\mathit{/}s$

2. وقف شخص أعلى مبنى مرتفع وقذف كرة بسرعة (50m/s)، فإذا كانت عجلة السقوط الحر تساوي 10m/s²، فاحسب سرعة الكرة والإزاحة التي تقطعها بعد مرور (4s)، في الحالات الاتية:

a. إذا قذفت الكرة لأعلى في الاتجاه الرأسى.

V_f= V_i-at

$= 50 - 10\times 4 = 10 \mathrm{m}/\mathrm{s}$

$2ad=v_f^2-v_i^2\mathit{\Rightarrow }d\mathit{=}\frac{v_f^{\mathit{2}}\mathit{-}{v}_i^{\mathit{2}}}{\mathit{2}a}\mathit{=}\frac{100-2500}{-20}\mathit{=}\frac{\mathit{-}\mathit{2400}}{\mathit{-}\mathit{20}}\mathit{=}\mathit{120}m$

b. إذا قذفت الكرة لأسفل في الاتجاه الرأسى.

V_f= V_i+at

=50 +10×4=90 m/s

$2ad=v_f^2-v_i^2\mathit{\Rightarrow }d\mathit{=}\frac{v_f^{\mathit{2}}\mathit{-}{v}_i^{\mathit{2}}}{\mathit{2}a}\mathit{=}\frac{8100-2500}{-20}\mathit{=}\frac{\mathit{5600}}{\mathit{20}}\mathit{=}\mathit{280}m$

c. إذا قذفت الكرة بزاوية مقدارها 30 مع المستوى الأفقى.

$$\begin{gathered} v_{ix}=v_i\cos 30=50\times 0.866=43.4\mathrm{m}/\mathrm{s} \\ {v}_{iy}=v_i\sin 30=50\times 0.5=25\mathrm{m}/\mathrm{s} \end{gathered}$$

$v_f=\sqrt{v_{fx}^2+v_{fy}^2}=50\mathrm{m}/\mathrm{s}$

$\begin{array}{c}\mathrm{T}=2\mathrm{t}=\frac{-2\times {\mathrm{v}}_{\mathrm{iy}}}{\mathrm{g}}=\frac{-2\times 25}{-10}=5\mathrm{s}\\ \mathrm{R}={\mathrm{v}}_{\mathrm{ix}}\mathrm{T}=43.4\times 5=217\mathrm{m}\end{array}$

d. إذا قذفت الكرة أفقيًا (الزاوية مقدارها صفر مع المستوي الأفقي).

$$\begin{gathered} v_{ix}=v_i\cos 0=50\times 1=50\mathrm{m}/\mathrm{s} \\ {v}_{iy}=v_i\sin 0=50\times 0=0\mathrm{m}/\mathrm{s} \end{gathered}$$

d=vt=50x4=200m

3. اختر الاجابة الصحيحة

1. معادلة ابعاد العجلة...........

• LT^-1
• LT^-2
• L^-1T^-2
• L^-2T^-2

2. عندما يكون التغير في سرعة جسم صفرًا...........

• تكون عجلة حركته موجبة.
• تكون عجلة حركته سالبة.
• تكون عجلة حركته صفرًا.
• يكون الجسم ساكنًا.

3. اذا كان اتجاهي السرعة والعجلة سالبين...........

• تزداد سرعة الجسم.
• تتناقص سرعة الجسم.
• يتحرك الجسم بسرعة ثابتة.
• يتوقف الجسم عن الحركة.

4. جسمان لهما نفس الحجم من مادتين مختلفتين يسقطان معًا سقوط حر من نفس الارتفاع، ما العبارة الصحيحة التي تصف وصولهما للأرض؟

• يصل الجسم الاثقل اولًا.
• يصل الجسم الأقل كتلة أولًا.
• عجلة حركة الجسم الأثقل أكبر.
• يصلان معًا الأرض.

5. الشكل البياني الذي يمثل جسم قذف رأسيًا إلى أعلى، ثم عاد إلى نقطة القذف، مع اعتبار اتجاه السرعة الابتدائية الاتجاه الموجب هو الشكل..

4. ما المقصود بكل من المصطلحات الاتية:

a. ازاحة منضدة 3m؟

المسافة بين موقع البداية والموقع النهائي للمنضدة يساوي 3m.

b. سرعة دراجة 5m/s؟

االجسم يقطع مسافة 5m كل ثانية.

c. عجلة السقوط الحر 9.8m/s²؟

معنى ذلك أن سرعة الجسم تقل بمقدار 9.8 m/s لكل ثانية إذا سقط الجسم سقوط حر فى مجال الجاذبية الأرضية.

5. تحركت سيارة في خط مستقيم، وسجلت سرعتها خلال 30 ثانية، ثم مثلت بيانيًا في الشكل المقابل. قم بالمشاركة مع زميل لك بتحليل الشكل البياني الذي يمثل حركة السيارة، واستخلاص المعلومات اللازمة لإكمال الجدول التالي:

6. أكمل خريطة المفاهيم التالية:

أ. السقوط الحر

ب. قذف كرة شاقوليًا نحو الاعلى

7. أكمل الكلمات المتقاطعة التالية:

أفقيًا

(4) العجلة المنتظمة التي تتحرك بها الاجسام اثناء سقوطها نحو الأرض.

عجلة السقوط الحر

رأسيًا

(1) العجلة يكون فيها معدل التغير في السرعة بالنسبة للزمن ثابتًا.

العجلة المنتظمة

(2) سقوط الأجسام تحت تأثير وزنها فقط.

السقوط الحر

(3) المساحة تحت منحني السرعة-الزمن.

الإزاحة