واحد من الناس
مؤسس المنتدي ( المدير العام )
عدد المشاركات : 2278
تاريخ التسجيل : 17/08/2011
 |  موضوع: الثانون الثالث لنيوتن مع مسائل عليه بالاجابة اولي ثانوي 2012  الأحد 4 ديسمبر - 22:42:41 | |
| الثانون الثالث لنيوتن مع مسائل عليه بالاجابة اولي ثانوي 2012
القانون الثالث لنيوتن
تعريف قانون نيوتن الثالث :-
لكل فعل رد فعل مساوي له فى المقدار ومضاد له فى الاتجاه .
الصيغة الرياضية للقانون :
- عندما يؤثر جسم ما على آخر بقوة فإن الجسم الآخر يؤثر على الجسم الأول بقوة مساوية له فى المقدار ومضادة له فى الاتجاه :
1- القوة الأولى تسمى قوة الفعل
2- القوة الثانية تسمى قوة رد فعل
3- قوة الفعل وقوة رد الفعل متساويتان فى المقدار ومتضادتان فى الاتجاه .
الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثالث :
1- فى حالة السكون : F1=-F 2
2- فى حالة الحركة : m1a1=-m2a2
علل : يسند الجندي كعب بندقيته تماماً إلى كتفه قبل إطلاق الرصاص
لأنه
عند انطلاق الرصاص إلى الأمام بقوة فعل يندفع جسم البندقية إلى الخلف بقوة
رد فعل . وحركة البندقية إلى الخلف قد تؤدى إلى إصابة الجندي ما لم تكن
مستندة
علل : نلاحظ حركة الأجسام عند سقوطها من أعلى إلى سطح الأرض
كتلة الجسم صغيرة فإنه يتحرك بعجلة كبيرة a 1/m
علل : لا يمكن ملاحظة حركة الأرض نحو الأجسام
كتلة الأرض كبيرة فإنها تتحرك بعجلة صغيرة جداً a 1/m
علل : يتحرك القارب بسهولة فى الماء عند دفع مجدافه
لأنه
عند دفع مجداف القارب للماء يكون أثر على الماء بقوة فعل فيؤثر الماء على
القارب بقوة رد فعل فيتحرك القارب . وذلك لأن قوة الفعل ورد الفعل لا
تسببان اتزان
علل : على الرغم من أن قوة الفعل وقوة رد الفعل متساويتان فى المقدار ومتضادتان فى الاتجاه إلا أنهما لا يسببان أتزان
لانهما لا يؤثران على جسم واحد أو فى نقطة واحدة ولكن يؤثران على جسمين
- لأن كل من الفعل ورد الفعل ليسوا على استقامة واحدة
علل تعتبر قوة رد الفعل سببا فى المشي
لأننا
نؤثر على الأرض بقوة (F1) فتؤثر الأرض على الرجل بقوة رد فعل هى (F2)
فتندفع للأمام بنفس المقدار واتجاه مضاد وذلك لان (F1 = F2 )
علل : تظل قطعة الخشب الموضوعة على منضدة أفقية ساكنة
- لأن رد فعل المنضدة يبطل تأثير القوى الجاذبية .
علل عند الدق على المسمار بالمطرقة فأنة ينفذ داخل الخشبة
لان
قوة فعل المطرقة على المسار اكبر من قوة رد فعل الخشبة علية فتكون محصلة
القوة لهاتين القوتين فى اتجاه القوة الأكبر وهى قوة الفعل فيدخل المسار
داخل الخشبة
علل عند الدق على المسمار بالمطرقة فأنة لا ينفذ داخل الخرسانة
لان
قوة فعل المطرقة على المسار اقل من قوة رد فعل الخشبة علية فتكون محصلة
القوة لهاتين القوتين فى إتجاة القوة الأكبر وهى قوة رد الفعل فلا يدخل
المسار داخل الخرسانة
علل يندفع المسدس للخلف عند إطلاق قذيفة الرصاص من
لان لكل فعل رد فعل مساوي لة فى المقدار ومضاد لة فى الإتجاة
مسائل على القوة
1--سيارة تتحرك بسرعة 20 م/ث وكتلتها 1200 كجم أوقف سائقها المحرك واستخدم الكابح ليوقف السيارة فعل عجلة تقصيرية بعد 5 ثوانى اوجد
1- العجلة التقصيرية
Vo=20m/s ,m=1200kg , t=5s , Vt=0
Vt=Vo+a t
0=20 + 5a -20=5a a=-4m/s2
المسافة التى تقطعها السيارة خلال الـ 5 ثوانى
Vo=20m/s ,m=1200kg , t=5s , Vt=0 , a=-4m/s2
X= Vo t + ½ at2
= 20×5 + ½ × -4 ×25 =50 m
كمية تحرك السيارة قبل استخدام الكابح
PL= m V =1200 ×20 =24000 kg m/s
كمية تحرك السيارة عند نهاية الخمس ثواني الأولى = صفر
=================================================
2-جسم كتلتة 100 كجم يتحرك بسرعة 10 م/ث وبعد 10 ثوانى أصبحت سرعتة ضعف ماكان علية اوجد
1-القوة المؤثرة علية 2- التغير فى كمية التحرك 3- المعدل الزمنى للتغير فى كمية التحرك ثم قارن بين الفقرة (1 ،3) 4- الوزن
m=100 kg , Vo= 10m/s Vt=20m/s t=10 s
Vt=Vo+ at
20=10 + 10 a
20-10=10a 10a=10 a=1m/s
1-F=ma =100×1=100N
2- PL= V m =100( 20-10)= 10×100=1000 kgm/s
المعدل الزمنى للتغير فى كمية التحرك
= =100 kgm/s2
عند مقارنة الفقرة (1) بالفقرة (2) نجد أن القوة = المعدل الزمنى للتغير فى كمية التحرك
Fg=mg=100×10=1000 N
======================================================
3-
تتحرك سيارة بسرعة ثابتة قدرها 20 م/ث على طريق افقى اذا كانت القوة
المحركة = 5000 نيوتن وكتلة السيارة 500 كجم اوجد قيمة قوى الاحتكاك
- قوة الاحتكاك = 5000 نيوتن
======================================================
4-بدات
سيارة كتلتها 500 كجم حركتها من السكون وبعد مضى دقيقة وصلت سرعتها للسرعة
التى تتحرك بها على طريق افقى وذلك تحت تاثير قوة المحرك والتى تساوى 300
نيوتن اذا كانت قوة الاحتكاك تساوى 50 نيوتن اوجد كل من
1- القوة المحركة للسيارة 2- العجلة 3- كمية الحركة للسيارة
Vo=0 ,m=500 kg ,t=60 s , Fالمحرك = 300N ,
Fالاحتكاك = 50 N
المحركة F=300-50=250 N
a=F/m=250/500 = 005 N/kg
Vt=Vo+at
Vt=0+60 ×005= 30 m/s
PL=m V=500 ×30 = 15000 kgm/s
5-يتحرك
جسم على سطح خشن بسرعة 16 م/ث وبفعل قوة الاحتكاك توقف الجسم تماما بعد 20
متر احسب قوة الاحتكاك بين الجسم والسطح علما بان كتلة الجسم =24 كجم
m=24kg , Vo=16m/s , Vt=0 m/s , X=20m
Vt2=Vo2+ 2aX
0=(16)2 +2 a×20=
-40a= 256
a=-256/40=-604 m/s2
F=ma=-604 ×24=-15306 N
======================================================
6-جسم كتلتة 10 كجم اثرت علية قوة مقدارها 50 نيوتن اوجد العجلة التى تحرك بها الجسم
a = = = 5m/s2
======================================================
7- :يتحرك قارب فى ماء نهبر بعجلة 5 م/ث2 اذا كانت القوة المؤثرة علية تساوى 40 نيوتن أوجد كتلة القارب
m= = =8 kg
======================================================
8-:سيارة
كتلتها 500 كجم بدأت الحركة من سكون على طريق افقى تحت تأثير قوة المحرك
وقدرها 500 نيوتن إذا كانت قوة الاحتكاك تساوى 250 نيوتن أوجد
1-القوم المحركة للسيارة=
500 -250=250 N
2-العجلة التي تتحرك بها السيارة
A= = = 0.5 m.s2
3-سرعة السيارة بعد 5 ثواني
t=5s ,Vo=0, a=0.5m/s2
Vt=Vo + at=0+ 0.5 ×5=2.5 m/s
======================================================
9-جسم ساكن كتلتة 16 كجم وضع فوق سطح أملس احسب القوة التى تجعلة يتحرك بعجلة 3 م/ث2
F=ma= 16 ×3=48 N
======================================================
10-يتحرك
جسم كتلتة 20 كجم بدون احتكاك على مستوى افقى بسرعة20 م/ث ثم أثرت علية
قوة مقدارها 10 نيوتن لمدة 20 ثانية 0 كم تكون السرعة النهائية
نظرا لآن الجسم يتحرك على مستوى أملس تكون السرعة في المرحلة الأولى منتظمة
m=20kg , Vo=20m/s,F=10N,t=20S
a== = =0.5 m/s2
Vt= Vo+ at =20+ 0.5 ×20 = 30 m/s
======================================================
11-أثرت
قوة على جسم ساكن وزنة 160 نيوتن فتحرك بعجلة مقدارها 8 م/ث2وبعد فترة من
تأثر بقوة بلغت كمية تحركة 1280 كجم م/ث إذا كانت عجلة الجاذبية الأرضية =
10 م/ث2 احسب:
Fg= 160 N , a= 8,/s2, PL=1280 km/s
- 1- القوة المحركة للجسم
m=Fg/g=160/10= 16 kg
F=ma=16 ×8=128 N
زمن تأثير القوة على الجسم
V=PL/m = 1280/16=80 m/s
Vo=0 ,a=8m/s, V=8m/s
Vt= Vo+ at
180 = 0 + 8t
180=8t , t=10 s
المسافة التى تحركها الجسم خلال تلك الفترة
Vo=0 ,a=8m/s, V=8m/s , t=10 s
X=Vo t+ ½ at2 =½ × 8×100 = 400 m
======================================================
12-يوضح الشكل حركة جسم كتلتة 5 كجم خلال 25 ثانية احسب
- القوة المؤثرة على الجسم خلال الخمس ثوانى الأولى
a = = = 4m/s2
F=ma =5×4=20 N
- القوة المؤثرة على الجسم خلال الخمس ثوانى الأخيرة
a = = = -2m/s2
F=ma =5×-2=-10 N
13-جسم
ساكن كتلتة 4.9 كجم تؤثر فية قوة مقدارها 19.6 نيوتن احسب سرعتة بعد 10
ثوانى من بدأ الحركة وإذا أوقفت القوة عندئذ فما نوع حركة الجسم وما
المسافة التى يقطعها الجسم فى مدة 20 ثانية من بدء الحركة
-المرحلة الأولى
a = F/m=19.6/4.9= 4m/s
m=4.9 kg , F=19.6 N
, t=10 s,Vo=0,a=4m/s
Vt= Vo+ at = 0+ 4×10=40 m/s
X=Vo t+ ½ at2
=0 +½ ×4×100 = 200 m
-المرحلة الثانية يتحرك الجسم بعجلة تقصيرية
Vo=40m/s , t=10s ,V=0
Vt= Vo+ at =40 + 10a
10a=-40 a= -4m/s
X=Vo t+ ½ at2
=40 ×10 +½ ×-4 ×100
X= 400 -200=200m
======================================================
14-اثرت قوة مقدارها 100 نيوتن على جسم فزادت سرعتة من 10 م/ ث إلى 20 م/ث بعد أن قطع مسافة 30 متر احسب وزن الجسم (g=10 m/s2)
Vo=10m/s , Vt=20m/s , X=30 m
Vt2=Vo2+ 2a X =
400=100+2× a×30=
400-100=60a
300=60a
a=300/60=5m/s2
m=F/a=100/5=20 kg
W=mg=20×10=200 N
======================================================
15-أنبوبة
كاثود يتحرك بداخلها إلكترون تحت تأثير مجال كهربي يؤثر علية بقوة 901 ×10
-22 نيوتن فاكسبتة عجلة مقدارها 10 9 م/ث2 احسب كتلة الإلكترون
m= F/A=109 ×10 -22 / 10 9 = 901 × 10 -31 kg
16-فى تجربة لتعين سرعتي الملفين المرتبطين بملف زنبركي مرن (V1,V2) حصلنا على النتائج
V1 1 2 205 3 4
V2 0.5 1 1.25 1.5 2
1- ارسم العلاقة البيانية بين V1 على المحور الافقى و V2 على المحور الراسى ثم اوجد
أ- الميل ب- عندما m2 =1 كجم فان الميل =0000 =0000 وتسمى هذة الكمية 000000
جـ - اذكر مفهوم الكتلة القصورية من النتائج السابقة
د-اذا
كانت كتلة احد الركابين m2=1kgويتحرك بسرعة 5 م /ث وكانت سرعة الكتلة
الاخرى V1 =2m/s م /ث احسب قيمة الكتلة القصورية لركاب الاخر
Slop = = = 2
= =
-عندما تكون m1 = 1 كجم
Slop = = =2 kg
-الكتلة القصورية
تقدر بالنسبة بين سرعة وحدة الكتل وسرعة هذة الكتلة عندما تؤثر عليهما قوتين متساويتين
=
=
m1= =2.5 kg
======================================================
17-الجدول التالى يوضح العلاقة بين كمية التحرك لجسم كتلتة 10 كجم يسقط سقوطا حرا من ارتفع 300 متر وبين الزمن
أ- ارسم علاقة بيانية بين كمية التحرك على المحور الراسى والزمن على المحور الافقى ومن الرسم
اوجد القوة المؤثرة على الجسم
600 500 400 300 200 100 PL
6 5 4 3 2 1 t
F= = =100N
ب- السرعة التي يتحرك بها الجسم نظرا لان الجسم يسقط سقوط حر
Vo=0 ,X=300 m .g=10 m/s
X= Vot+ 0.5 a t2
300=0 +0.5 ×10 t2
t2= 60 s t= 7. 75 s
Vt=Vo+ at =0 + 7.75 ×10 = 7705 m
جـ - افصى كمية تحرك يصل إليها الجسم قبل اصطدامة بالأرض
PL=mV=10× 7705= 775 kgm/s
=======================
|
|
