الفصل 2
الزخم وحفظه
مسائل تدريبية
1-2 الدفع والزخم ( صفحة 45-39 )
صفحة 4
1. تتحرك سيارة صغيرة كتلتها725kg بسرعة115km/h في اتجاه الشرق . عبر عن حركة السيارة برسم تخطيطي
a. احسب مقدار زخمها وحدد اتجاهه ، وارسم سهما على رسم السيارة يعبر عن الزخم
b. إذا امتلكت سيارة أخرى الزخم نفسه ، وكانت كتلتها 2175kg ، في سرعتها المتجهة ؟
2. إذا ضغط السائق في السؤال السابق على الكوابح بشدة لإبطاء السيارة خلال 2.0s ، وكان متوسط القوة المؤثرة في السيارة لإبطائها يساوي 5.0x 103N.
.a فما التغير في زخم السيارة ؟ أي ما مقدار واتجاه الدفع على السيارة ؟
اتجاه الدفع نحو الغرب ومقداره s. x104 N1.0
تابع الفصل 2
b . أكمل الرسمين لما قبل الضغط على الكوابح وبعده ، ثم حدد الزخم والسرعة المتجهة للسيارة بعد الانتهاء من الضغط على الكوابح .
3. تتدحرج كرة بولنج کتلتها7.0kg على ممر الانزلاق بسرعة متجهة مقدارها 2.0m/s . أحسب سرعة الكرة ، واتجاه حركتها بعد تأثير كل دفع من الدفعين المبينين في الشكلين a 3-2 وb 3-2 .
4. سرع سائق عربة ثلج كتلتها 240.0kg ، وذلك بالتأثير بقوة أدت إلى زيادة سرعتها من 6.0m/s إلى 28.0m/s خلال فترة زمنية مقدارها 60.0s .
a. ارسم مخططا يمثل الوضعين الابتدائي والنهائي للعربة .
b. ما التغير في زخم العربية ؟ وما الدفع على العربة ؟
c. ما مقدار متوسط القوة التي أثرت في العربة ؟
تابع الفصل 2
5. افترض أن شخصا كتلته 60.0kg موجود في المركبة التي اصطدمت بالحائط الأسمنتي في المثال 1 ، حيث السرعة المتجهة للشخص مساوية للسرعة المتجهة للمركبة قبل التصادم وبعده ، وتغيرت هذه السرعة المتجهة خلال 2.0s ارسم مخططا يمثل المسألة .
a. ما متوسط القوة المؤثرة في الشخص ؟
b. يعتقد بعض الأشخاص أن بإمكانهم أن يوقفوا اندفاع أجسامهم إلى الأمام في مركبة ما عندما تتوقف فجأة ، وذلك بوضع أيديهم على لوحة العدادات . احسب كتلة جسم وزنه يساوي القوة التي حسبتها في الفرع a . وهل تستطيع رفع مثل هذه الكتلة ؟ وهل أنت قوي بدرجة كافية لتوقف جسمك باستخدام ذراعيك ؟
ومثل هذه الكتلة لا يمكن رفعها لأنها ثقيلة ؛ لذا لا يمكنك إيقاف جسمك بأمان بذراعيك .
صفحة 45
مراجعة القسم
1-2 الدفع والزخم ( صفحة 45-39 )
6. الزخم هل يختلف زخم سيارة تتحرك جنوبا عن زخم السيارة نفسها عندما تتحرك شمالا ، إذا كان مقدار السرعة في الحالتين متساويا ؟ ارسم متجهات الزخم لتدعم إجابتك .
نعم ، فالزخم كمية متجهة ، ويكون زخما السيارتين في اتجاهين متعاكسين .
7. الدفع والزخم عندما تقفز من ارتفاع معين إلى الأرض فإنك تثني رجليك لحظة ملامسة قدميك الأرض . بين لماذا تفعل هذا اعتمادا على المفاهيم الفيزيائية التي تعلمتها في هذا الفصل
لقد قللت القوة بزيادة الفترة الزمنية التي استغرقتها لإيقاف حركة جسمك .
8. الزخم أيهما له زخم أكبر ، ناقلة نفط راسية بثبات في رصيف ميناء ، أم قطرة مطر ساقطة ؟
لقطرة المطر الساقطة زخم أكبر ؛ لأن ناقلة النفط في وضع السكون لها زخم يساوي صفرا
9. الدفع والزخم قذفت كرة بيسبول کتلتها 0.174kg أفقيا بسرعة 26.0m/s . وبعد أن ضربت الكرة بالمضرب تحركت في الاتجاه المعاكس بسرعة 38.0m/s
a. ارسم متجهات الزخم للكرة قبل ضربها بالمضرب وبعده .
تابع الفصل 2
b. ما التغير في زخم الكرة ؟
c. ما الدفع الناتج عن المضرب ؟
d. إذا بقي المضرب متصلا بالكرة مدة 0.80ms في متوسط القوة التي أثر بها المضرب في الكرة ؟
10. الزخم إن مقدار سرعة كرة السلة لحظة اصطدامها بالأرض هو نفسه بعد التصادم مباشرة . هل يعني ذلك أن التغير في زخم الكرة يساوي صفرا عند اصطدامها بالأرض ؟ إذا كان الجواب بالنفي ففي أي اتجاه يكون التغير في الزخم ؟ ارسم متجهات الزخم لكرة السلة قبل أن تصطدم بالأرض وبعده .
لا يكون التغير الزخم إلى أعلى : فقبل أن تصطدم الكرة بالأرض يكون متجه الزخم إلى أسفل ، وبعد التصادم يكون متجه الزخم إلى أعلى
11. التفكير الناقد يصوب رام سهامه في اتجاه هدف ، فتنغرز بعض السهام في الهدف ، ويرتد بعضها الآخر عنه ، افترض أن كتل السهام و سرعاتها المتجهة متساوية ، فأي السهام ينتج دفعا أكبر على الهدف ؟ تلميح : ارسم مخللا تبين فيه زخم السهام قبل إصابة الهدف وبعدها في الحالتين
تنتج الأسهم المرتدة عن الهدف دفعا أكبرا لأن لها زخما في الاتجاه المعاكس عند ارتدادها ، وهذا يعني أن لديها تغيرا كبيرا الزخم
تابع الفصل 2
مسائل تدريبية
2-2 حفظ الزخم ( صفحة 55-46 )
صفحة 48
12. اصطدمت سيارتا شحن كتلة كل منهما x105 kg3.0 ، قالتصقتا معا ، فإذا كانت سرعة إحداهما قبل التصادم مباشرة 2.2m/s وكانت الأخرى ساكنة ، فما سرعتهما النهائية ؟