تمارين قوانين نيوتن و تطبيقات : خاص بالعلوم الرياضية , العلوم الفيزيائية و علوم الحياة و الأرض.
تمرين 1 : قوانين نيوتن و تطبيقات.
المعطيات أسفل التمرين.
نهتم في هذا التمرين بدراسة حركة جسم صلب (S) منمذج حسب الشكل 1. تتم حركة الجسم وفق مسار مجزئ.
الجزء الأول: دراسة حركة جسم على مستوى أفقي.
يتحرك الجسم على سكة أفقية AB (مستوى أفقي) بحيث تكون حركته مستقيميه. يخضع الجسم أثناء حركته على الجزء AB لقوة احتكاك نرمز لها f والتي نعتبرها ثابتة ومماسيه للحركة ومنحاها معاكس لمنحى متجهة السرعة. عند لحظة نعتبرها أصلا للزمن يغادر الجسم المتحرك الموضع A بسرعة لحظية VA=24m/s . في هذا الجزء نمعلم النقطة المتحركة G لمركز ثقل الجسم (S) أثناء الحركة في المعلم الذي نعتبره غاليليا ومرتبطا بالأرض، ينطبق أصله O مع نقطة الانطلاق A. أنظر الشكل 1.
الشكل 1
1 – بتطبيق القانون الثاني لنيوتن بين أن تسارع الحركة على المحور يكتب على الشكل : ax= -f/m .استنتج طبيعة الحركة على هذا المحور.
2 – يصل الجسم (S) للموضع B طرف المسار (AB) عند لحظة tB=4s أوجد تعبير السرعة VB للجسم بدلالة الزمن tB وسرعة الانطلاق VA ثم تحقق من القيمة VB=20m/s.
الجزء الثاني : دراسة حركة قذيفة.
عند وصوله للنقطة B يدخل الجسم (S) في سقوط حر, بحيث يخضع الجسم لوزنه فقط. نهتم في هذا الجزء بالنقطة P التي تمثل نقطة اصطدام الجسم "القذيفة" مع السطح الثاني .تتم دراسة حركة القذيفة في هذا الجزء في المعلم الغاليلي (O,i,j) ينطبق أصله مع النقطة B و نعتبر لحظة مرور الجسم من الموضع B أصلا جديدا للزمن .
3 – بين أن : x(t)=VB .t . استنتج تعبير معادلة المسار لحركة القذيفة.
4 – أوجد التعبير الحرفي للمدى xP الذي تصله القذيفة بدلالة VB , H و g. واستنتج تعبير tP لحظة الاصطدام مع السطح. أنجز التطبيقات العددية في حالة : H=5m .
5- لتكن β الزاوية ( °90 > β ) التي تحققها متجهة السرعة اللحظية عند لحظة الاصطدام مع المستوى الأفقي . بين أن
واستنتج في حالة H=5m القيمة العددية للزاوية β.
6- في الحقيقة المسافة H عبارة عن بارامتر يمكن تغييره. أوجد أصغر مسافة ممكنة H التي يمكن ضبطها بحيث عند الاصطدام تكون القذيفة في وضع حركة تقريبية رأسية لأول مرة.(فكر في قيمة الزاوية β ) و استنتج.
معطيات التمرين للجزئين :
- كتلة الجسم : m=60kg .
- شدة قوة الاحتكاك : f=60N .
- شدة مجال الثقالة : g=10ms-2
***
دراسة حركة قذيفة في مجال الثقالة
معادلة المسار لحركة قذيفة في مجال الثقالة
تصحيح تمارين قوانين نيوتن - دراسة حركة قذيفة
تمارين السقوط الرأسي
طاقم فريق عمل ClasseIn مسرور بزيارتكم .
Mai ,30 2020
التصحيح بحول الله يوم : 31/05/2020 الله ولي التوفيق .