ملخص وحدة كمية الحركة والتصادمات فيزياء الصف الثاني عشر متقدم
ملخص وحدة كمية الحركة والتصادمات
كمية الحركة (p) : يساوي كتلة الجسم في السرعة المتجهة له
كمية الحركة والقوة
حيث P كمية متجهة يمكنة صياغة قانون نيوتن الثاني ليشمل العلاقة بين القوة المؤثرة على جسم وكمية حركته
أي أن معدل التغير الزمني في كمية الحركة dp/dt لجسم ما يتناسب طردياً مع القوة المؤثرة عليه
إذا كانت F=0 فهذا يعني أن P ثابت
كمية الحركة والطاقة الحركية
جسم كتلته 2kg ويمتلك كمية حركة مقدارها 20kg جد طاقة حركته ؟
الدفع هو حاصل ضرب متوسط القوة المؤثرة في جسم في زمن تأثير هذه القوة ويساوي التغير في كمية حركة الجسم
إذا كانت هناك علاقة بيانية بين القوة المؤثرة على جسم وزمن تأثير هذه القوة فإن الدفع يساوي المساحة تحت المنحنى
إذا كانت القوة المؤثرة على الجسم متغيرة فإن
الدفع = متوسط القوة * زمن تأثيرها
تتغير القوة التي تؤثر بها مضرب التنس على الكرة خلال زمن صغير جداً كما بالشكل حيث تنضغط شبكة المضرب بعد التلامس مباشرة فتزداد القوة وتستمر بالتزايد حتى وصول القوة إلى أقصى قيمة لها
وعندما تستعيد شبكة المضرب شكلها وتتحرك الكرة مبتعدة عن المضرب يكون مقدار القوة يساوي الصفر
نظرية الدفع - كمية الحركة
الدفع على جسم يساوي التغير في كمية الحركة
أحذية الركض
عندما يضرب العداء قدمه بالأرض فإنها تؤثر ف يالقدم بقوة تساوي أربع أمثال وزنه لذلك يصمم الحذاء الرياضي بحيث يكون مزوداً بزوائد امتصاص لتقليل مقدار القوة من خلال زيادة زمن تأثيرها
الوسائد الهوائية في السيارات
بنتج الدفع الكبير عن طريق تأثير قوة كبيرة خلال زمن قصيرا جداً أو عن طريق تأثير قوة صغيرة خلال زمن طويل
عند تصادم السيارة مع سيارة أخرى او جدار فأنها تتعرض لدفع فتندفع الوسادة الهوائية السائق بدفع مماثل في المقدار للدفع
لكنها تعمل على تقليل القوة المؤثرة على السائق عن طريق زيادة زمن تأثير هذه القوة كما أنها توزع على مساحة أكبر من جسم الشخص
ويكون الزخم النهائي للسائق يساوي الصفر سواء كان هناك وسادة هوائية أم لا
حفظ كمية الحركة
إذا وجدت مجموعة من الأجسام في حالة تصادم داخل نظام معزول فأن :
كمية حركة النظام يكون ثابتاً مقداراً واتجاهاً
أي أن مجموع P هذه الأجسام قبل التصادم يساوي P هذه الأجسام بعد التصادم
النظام المغلق : هو النظام لا يسمح بتبادل الكتلة مع محيط النظام ( كتلة الأجسام داخل النظام مقدار ثابت )
النظام المعزول : هو النظام الذي يكون مغلقاً والقوة المؤثرة فيه قوة داخلية ولا توجد قوة تؤثر في النظام من أجسام موجودة خارجه ( محلصة القوى الخارجية على هذا النظام - صفراً )
تصادم جسمين
عند تصادم كرتين فأن كرة تؤثر بقوة في الكرة الأخرى
وأن هاتين القوتين متساويتين في المقدار ومتعاكستين في الاتجاه حسب قانون نيوتن الثالث الفترة الزمنية التي تؤثر فيها كل من القوتين هي نفسها
يستمر مضرب لاعب التنس في التقدم إلى الأمام بعد ضرب الكرة فهل يكون الزخم محفوظاً في التصادم فسر ذلك وتنبه إلى أهمية تعريف النظام ؟
وجود قوة ذراع اللعب الممسك بالمضرب واتصال المضرب مع جسم اللاعب المرتبط مع الرض بقوة الاحتكاك يجعل النظام ( الكرة والمضرب ) غير معزول
يركض لاعب القفز الزانة في اتجاه نقطة انطلاق بزخم أفقي من أين الزخم الرأسي عندما يقفز اللاعب فوق العارضة ؟
يأتي الزخم الرأسي من قوة دفع الأرض للزانة
ركض لاعبان في مباراة كرة قدم من اتجاهين مختلفين فاصطدما وجهاُ لوجه عندما حاولا ضرب الكرة برأسيهما فاستقرا في الجو ثم سقطا على الأرض صف زخميهما الابتدائيين ؟
بما أن الاعبين استقراً في الجو معاً فإن زخميهما النهائيين صفر إذا يجب أن يكون مجموع زخميهما الابتدائيين صفر
إذا : زخم اللاعبان الابتدائيان متساويين في المقدار ومتعاكسين في الاتجاه
إذا التقطت كرة وأنت واقف على لوح تزلج فأنك ستندفع إلى الخلف أما إذا كنت تقف على الأرض فإنه يمكنك تجنب الحركة عندما تلتقط الكرة اشرح كلتا الحالتين باستخدام قانون حفظ الزخم موضحاً أي نظام استخدمت في كلتا الحالتين
الشخص والزلاج ( يعتبران جسم واحد ) ومع الكرة يتكون نظام بما أن قوة الاحتكاك بين الزلاج والأرض صغيرة جداً إذاً النظام معزول ( الزخم محفوظ )
الشخص ( يقف على الأرض ) والكرة نظام وجود قوة الاحتكاك بين الشخص والأرض تعتبر قوة خارجية إذا النظام غير معزول ( الزخم غير محفوظ )
الأرض في الحالتين ليست من ضمن النظام
إذاً أخذنا الأرض كجسم مع النظام فإن : في الحالتين النظام معزول ( الزخم محفوظ )
كرتان متماثلتان تتحرك الأولى بسرعة 5.0 m/s شرقاً نحو الكرة الثانية الساكنة فيحدث بينهما تصادم تام المرونة فتستقر الكرة الأولى وتتحرك الثانية نحو الشرق
1- ما سرعة الكرة الثانية بعد الصدم مباشرة
…………………………………………………………………………………………..
2- احسب طاقة الحركة للكرتين معاً قبل الصدم مباشرة
…………………………………………………………………………………………..
3- احسب طاقة الحركة للكرتين معاً بعد الصدم مباشرة
…………………………………………………………………………………………..
4- قارن بين طاقة الحركة قبل الصدم وطاقة الحركة بعد الصدم ماذا تستنتج ؟
…………………………………………………………………………………………..