أوراق عمل وحدة الإزاحة والقوة في بعدين فيزياء الصف العاشر العام

أوراق عمل وحدة الإزاحة والقوة في بعدين

المتجهات

أولاً : الكميات الفيزيائية

أنواع الكميات الفيزيائية

الكميات القياسية :

وهي كميات لا يمكن الاستغناء عنها وهي الكميات التي يتم استخدامها في القياسات الدولية مثل المسافة - الكتلة - الزمن - شدة التيار - فرق الجهد - درجة الحرارة - شدة الضوء

الكميات المشتقة :

وهي الكميات التي تنتج من عملية ضرب أو قسمة الكميات القياسية مثل السرعة - العجلة - الشغل - المساحة - الحجم - القوة - الطاقة - كمية الحركة

الكميات العددية القياسية :

وهي الكميات التي يمكن تعريفها بمعرفة مقدارها فقط مثل الكتلة - المسافة - الزمن - المساحة - الحجم - شدة التيار - شدة الضوء

الكميات المتجهة

وهي الكميات التي تعريفها بمعرفة مقدارها واتجاهها معاً مثل السرعة - العجلة - الإزاحة - القوة - كمية الحركة

س: متى يمكن اعتبار السرعة كمية عددية ومتى يمكن اعتبارها كمية متجهة

التمثيل البياني للكمية المتجهة

لكي يتم التكثيل البياني للكمية المتجهة لابد من توفر الشروط التالية

معرفة نقطة البداية

معرفة المقدار

معرفة الاتجاه

اختيار مقياس رسم مناسب

معرفة نقطة النهاية

نقل المتجه:

يمكن نقل المتجه من مكان إلى أخر بتوفر شرطين اساسيين هما :

المحافظة على مقدار المتجه

المحافظة على اتجاه المتجه

جمع المتجهات ( حساب المحصلة )

لجمع الكميات المتجهة يشترط أن يتكون من نفس النوع ولها نفس وحدات القياس ويسمى ناتج عملية الجمع بالمحصلة

طرق جمع المتجهات

أولاً : طريقة الرسم البياني ( الطريقة الهندسية )

لا يمكن إتمام عملية الجمع حسب الرسم المجاو ر

لهذه الطريقة عدة خطوات سنوجزها فيما يلي :

1- لكي تتم عملية الجمع لابد من نقل المتجه (B ) مع الحفاظ على قيمة المتجه واتجاهه كما ذكر من قبل

2- لابد أن يلتقي رأس المتجه (A ) مع ذيل المتجه (B)

3- يتم قياس المسافة من ذيل المتجه (A ) إلى رأس المتجه (B) وتكون هذه قيمة المحصلة المطلوبة

4- يكون اتجاه المحصلة من ذيل المتجه الأول (A ) إلى رأس المتجه الثاني (B)

5- تقاس زاوية المحصلة من نقطة البداية الأولى من نقطة بداية المتجه (A )

ثانياً : الطريقة الحسابية

إذا كانت المتجهات في نفس الاتجاه

إذا كانت المتجهات متعاكسة

إذا كانت المتجهات متعامدة

إذا كانت المتجهات بينها زاوية غير قائمة

مسائل على إيجاد المحصلة

1- يشد عملا إنقاذ قارب نجاة إذا كان مقدار محصلة قوتيهما تساوي 520 N عندما كانا يشدان في الاتجاه نفسه ويساوي (160N ) عندما كان يشدان في اتجاهين متعاكسين احسب قوة شد كل عامل على حدة

………………………………………………………………

2- تمشي قطة على رصيف فتقطع مسافة 30cm نحو الشمال ثم تمشي مسافة 60 cm نحو الغرب

أ- احسب مقدار الإزاحة الكلية للقطة وحدد اتجاهها على الرسم

………………………………………………………………

ب- احسب الزاوية التي تصنعها الإزاحة الكلية للقطة مع اتجاه الشمال

………………………………………………………………

3- تحرك شخص مسافة 140m جنوباً ثم تحرك مسافة 80m باتجاه يصنع زاوية 40 جنوب غرب

أ- وضح بالرسم حركة الشخص

………………………………………………………………

ب- احسب الإزاحة الكلية للشخص وحدد اتجاهها على الرسم

………………………………………………………………

ج- احسب الزاوية التي تصنعها الإزاحة مع اتجاه الجنوب

………………………………………………………………

د- هل يمكن لمركبة متجه أن تساوي صفر وضح ذلك

………………………………………………………………

4-في لعبة البحث عن الكنز تشير الخريطة على قائد فريق مخيم الكشافة في أحدى الجزر أن يسير مسافة 16m شرقاً ثم 7m جنوباً ثم 4m غرباً واخيراً 2m شمالاً ليصل إلى الكنز

أ- وضح بالرسم مسار قائد فريق مخيم الكشافة

………………………………………………………………

ب- ما المسافة التي سيتحركها القائد ليصل إلى الكنز

………………………………………………………………

ج- إذا اتبع القائد المسار الموصوف فكم تكون إزاحته الكلية ؟ وما اتجاهها

………………………………………………………………

5- تطير فراشة عن غصن شجرة مسافة 1.2m بمسار مستقيم افجي يرتفع عن سطح الأرض 3.4m وعندما ترى زهرة تهبط رأسيا مسافة 1.4m إلى أن تصل إليها ما إزاحة الفراشة الكلية ؟ وما اتجاهها ؟

………………………………………………………………

6-يلتقط الظهير الكرة من خط الوسط ويركض إلى الخلف 10m ثم جانباً بشكل موازي لخط الوسط مسافة 15m يرمي الكرة بعدها مسافة 50m باتجاه طول الملعب ما مقدار الأزاحة الكلية للكرة

………………………………………………………………

7- يقطع راكب دراجة مسافة 40m شرقاً ثم يقطع مسافة 30m شمالاً جد الإزاحة المحصلة لراكب الدراجة حسابياً

………………………………………………………………

8- يتسلق عالم أثار الهرم الأكبر في الجيزة فإذا كان ارتفاع الهرم 136m وقاعدته 230m ما مقدار أزاحة العالم وما اتجاهها خلال تسلقه الهرم من أسفل إلى قمته

………………………………………………………………

9- إذا كانت قيمة محصلة قوتين متعامدتين هي 10N وكانت قيمة أحدى القوتين 6N احسب قيمة القوة الثانية

………………………………………………………………

تحليل المتجهات

المحصلة إيجاد فيمة متجه بمعلومية متجهين معلومين أما التحليل فهوم متجه نحصل منه على متجهين يسميان المركبتين المتعامدتين للمتجه أحداهما في اتجاه المحور X والأخر في اتجاه المحور Y

ملاحظة مهمة جداً جداً

مقدار المتجه الأصلي يكون دائماً اكبر من مقدار أي من مركبتيه

تعتمد أشارة مركبة المتجه على الربع الذي تقع فيه أي تعتمد على الزاوية التي يصنعها المتجه مع المحور X الموجب

الضلع الذي يبدأ منه قياس الزاوية أيا كان موضعه بأخذ القيمة cos أما الضلع الثاني يأخذ القيمة sin

مسائل على تحليل المتجهات

1- إذا كانت المركبة الرأسية By=16 و B=20 فأوجد قيمة Bx

………………………………………………………………

2- احسب مقدار واتجاه القوة المحصلة بالشكل التالي

………………………………………………………………

4- احسب مقدار واتجاه القوة المحصلة بالشكل الاتي

………………………………………………………………

5- مشى أحمد مسافة 300m في اتجاه الشرق ثم مشى مسافة 200m في اتجاه 30 درجة شرق الشمال ثم مشى 100m في اتجاه 60 درجة شمال الغرب

أ- وضح بالرسم التخطيطي مسار أحمد

………………………………………………………………

ب- احسب إزاحة حمد مقدارا واتجاها

………………………………………………………………

6- تحرك حامد من منزله نحو الشمال فقطع مسافة 6km ثم انعطف شرقاً فاصبحت ازاحته من المنزل 8km فما مقدار ازاحته شرقا

………………………………………………………………

7- يمشي أحمد مسافة 0.4 km بزاوية 60 غرب الشمال ثم يمشي غرباً ارسم مساحة حركة أحمد ثم اوجد أزاحة أحمد

………………………………………………………………

8- سار شخص 4.5km في اتجاه ما ثم انعطف بزاوية 45 درجة نحو اليمين وسار مسافة 6km ما مقدار أزاحته

………………………………………………………………

9- يرفع اخوان صندوق كتلته 3.2kg بواسطة حبال كما هو موضح بالشكل المجاور احسب محصلة القوى المؤثرة في الصندوق

………………………………………………………………

10- يسحب ميزان بثلاث حبال كما هو موضح بالشكل المجاور ما مقدار القوة المحصلة التي يقرؤها الميزان

………………………………………………………………

11- تقع مدرستك على بعد 15km في اتجاه يصنع 30 شمال لاغرب من منزلك ولكن الطريقة الوحيد الماح للوصول إلى المدرسة هو أن تسير 5km في اتجاه الشمال فما المسافة التي يجب أن تقطعها بعد ذلك للوصول إلى المدرسة وفي أي اتجاه

………………………………………………………………

12- تسير شاحنة على أرض مدرج المطار الأفقية في خط مستقيم بحيث يكون دوماً تحت طائرة تحلق في اتجاه يصنع يصنع 30 فوق الأفقي إذا كان عداد سرعة الشاحنة يشير إلى 95km/h جد مركبة السرعة الرأسية للطائرة

………………………………………………………………

13- يركض الاعب كرة قدم مسافة 35m باتجاه طول المعلب قبل أن ينحرف بزاوية 25 إلى يمين اتجاخ سيرة الأصلي حيث يركض مسافة 15m قبل أن يوقفه لاعب أخر ما مقدار ازاحة اللاعب الكلية ؟ وما اتجاهها ؟

………………………………………………………………

الاحتكاك

أنواع الاحتكاك

احتماك سكوني

يحدث عندما يكون الجسم على وشك الحركة

قوة الاحتكاك - القوة المؤثرة

الجسم في حالة اتزان نسبي ينتج عن احتكاك بين السطحين في حالة عدم وجود حركة بين السطحين

احتكاك حركي

يحدث عندما يتحرك الجسم وقوة الاحتكاك أقل من القوة المؤثرة

الجسم في حركة ينتج عن احتكاك بين السطحين ينتج عن وجود حركة أحد السطحين او كليهما

العوامل المؤثرة في قوة الاحتكاك

المواد المكونة للأسطح

مساحة الأسطح المتلامسة

القوة العمودية

تعريف معامل الاحتكاك السكوني

هو النسبة بين القوة المؤثرة والقوة المتعامدة عندما يكون الجسم على وشك الحركة

تعريف معامل الاحتكاك الحركي

هو النسبة بين القوة المؤثرة والقوة المتعامدة عند تحرك الجسم بسرعة ثابته

تعريف المستوى الأملس :

هو مستوى عديم الاحتكاك

تعريف المستوى الخشن

هو مستوى خشن ( الاحتكاك على سطح المستوى له قيمة وتختلف من سطح إلى أخر )