بِسْمِ اللهِ الرَّحْمٰنِ الرَّحِيمِ

اعداد الطالب:عبد السلام مصطفى الناطور

بمساعدة الطالب:كرم ممدوح خضرا و الطالب:يوسف حسين المناصير

قوانين نيوتن في الحركة

القوة:هو تاثيير يؤدي الى تغيير في حالة الجسم الحركية

تصنف القوى جميعها ضمن فئتين هما :

  1. قوى التلامس:هي قوى تتطلب تلامسا مباشر بين الاجسام
    • من الامثلة على قوة التلامس القوة العمودية,قوة الشد
    • القوة العامودية:هي قوة تنشأ بين الجسم والسطح الذي يوضع عليه وتكون دائما عمودية على سطح التلامس

  2. قوى التأثير عن بعد:هي قوى تنشأ بين الاجسام دون الحاجةالى وجود تلامس مباشر بينهم
    • من الامثلة عليها قوة الجاذبية,القوة المغناطيسية,القوة الكهربائية
    • كيف تعد قوة الجاذبية مثالا على قوى التاثير عن بعد؟الجسم الموضوع على ارتفاع ما عن سطح الارض يتاثر بقوة الجاذبية على الرغم من عدم وجود تلامس بينه وبين الارض وعند تركه حرا يسقط نحو الارض بتاثير هذه القوة

القانون الاول لنيوتن

ينص على:"الجسم يحافظ على حالته الحركية من حيث السكون او الحركة في خط مستقيم بسرعة ثابتة ما لم تؤثر به قوة خارجية محصلة تغير حالته الحركية"

نستنج من قانون نيوتن الاول امرين هما:

  1. القوة المحصلة المؤثرة في الجسم الساكن وكذلك في الجسم المتحرك بسرعة ثابتة على خط مستقيم تساوي صفرΣF=0
  2. الجسم عاجز عن تحريك حالته الحركية من تلقاء نفسه
    • ما المقصود بالقول ان الجسم الساكن عاجز عن تغيير حالته الحركية من تلقاء نفسه؟اي انه الجسم الساكن لا يمكن ان يتحرك الا اذا اثرت فيه قوة محصلة والجسم المتحرك بسرعة ثابتة في خط مستقيم لا يمكن ان يغير من مقدار سرعته او اتجاهها الا اذا اثرت فيه قوة محصلة

السرعة الثابتة:

عندما يتحرك الجسم في خط مستقيم بسرعة ثابتة فانه يقطع ازاحات متساوية في ازمنة متساوية وتوصف سرعته بانهما منتظمة

الازاحة:مقدار المسافة بين مكان الجسم في المرحلة الاولى ومكان الجسم في المرحلة الثانية والى اخره من المراحل ويوصف اليها بΔx
يبين الشكل المجاور مثالا على الحركة بسرعة منتظمة فالجسم يتحرك بخط مستقيم نحو اليمين باتجاه المحور(x+)بسرعة ثابتة مقدارها (10m/s)وهذا يعني الجسم يقطع ازاحة مقدارها (10m)في كل ثانية من زمن الحركة

قانون السرعة (V)

حيث ان:(Δx) الازاحة المقطوعة ,(Δt)الفترة الزمنية ,(xf)الموقع النهائي للجسم(,xi)الموقع الابتدائي للجسم ,(tf)الزمن النهائي للفترة(,ti)الزمن الابتدائي للفترة

السؤال1:عندما يتحرك الجسم بسرعة ثابتة مقدارها 10m/s فما الازاحة التي يقطعها في 5s؟

الحل:

v=Δx/Δt
10=Δx/5
Δx=50m

التسارع الثابت:

يبين الشكل المجاور سيارة تتحرك بخط مستقيم وعند رصد حركة السيارة مدة من الزمن لوحظ ان السرعة تزداد بمقدار(10m/s)في كل ثانية من زمن الحركة ما يعني ان السرعة تزداد بانتظام لذا توصف السيارة بأنها تتحرك بتسارع ثابت

قانون التسارع(A)

حيث ان:

السؤال2:يبين الجدول الاتي التغير في الموقع لجسمين (A,B)خلال مدة من الزمن حدد لكل جسم هل يتحرك بسرعة ثابتة ام متغيرة؟موضحا كيف توصلت للاجابة

الحل:

الجسم(A)

بما انه طلب السرعة نستخدم قانون السرعة

  1. نكتب القانونΔx/Δt
  2. نبدا بحسابة السرعة في المرحلة الاولى
  3. الموقع النهائي للجسم(6m),الموقع الابتدائي للجسم(m0)

    الفترة الزمنية النهائية(5s),الفترة الزمنية الابتدائية(0s)

    6/5(m/s)=V=6-0/5-0

  4. نبدا بحسابة السرعة في المرحلة الثانية
  5. الموقع الابتدائي للجسم(6m),الموقع النهائي للجسم(12m)

    الفترة الزمنية الابتدائية(5s),الفترة الزمنية النهائية(10s)

    6/5(m/s)=V=12-6/10-5

  6. نبدا بحسابة السرعة في المرحلة الثالثة
  7. الموقع النهائي للجسم(18m),الموقع الابتدائي للجسم(6m)

    الفترة الزمنية النهائية(15s),الفترة الزمنية الابتدائية(15s)

    6/5(m/s)=V=18-12/15-10

    نلاحظ ان سرعة الجسم (A)6/5متر لكل ثانية نستنج ان سرعة الجسم ثابتة

الجسم(B)
  1. نكتب القانونΔx/Δt
  2. نبدا بحسابة السرعة في المرحلة الاولى
  3. الموقع النهائي للجسم(3m),الموقع الابتدائي للجسم(0m)

    الفترة الزمنية النهائية(5s),الفترة الزمنية الابتدائية(0s)

    3/5(m/s)=V=3-0/5-0

  4. نبدا بحسابة سرعة الجسم في المرحلة الثانية
  5. الموقع النهائي للجسم(7m),الموقع الابتدائي للجسم(3m)

    الفترة الزمنية النهائية للجسم(10s),الفترة الزمنية الابتدائية للجسم(5s)

    4/5(m/s)=V=7-3/10-5

    نلاحظ ان سرعة الجسم (B)تختلف بين المرحلة الاولى والمرحلة الثانية في المرحلة الاولى كانت السرعة3/5متر لكل ثانية اما في المرحلة الثانية كانت 4/5 نستنج ان سرعة الجسم (B)متغيرة


السؤال3:يبدا قطار حركتة من السكون بتسارع ثابت في خط مستقيم باتجاه محور x+فتزداد سرعته فتصبح(20m/s) بعد مرور (16s) احسب (تسارع)القطار

الحل:

بما انه مطلوب تسارع القطار نستخدم قانون التسارع

بما انه كان جسم ساكن في البداية فان السرعة الابتدائية للجسم(0) ثم ارتفعت سرعته فأصبحت (20) اذا هي السرعة النهائية بعد مرور (16s)اذا هي الفترة الزمنية

  1. نكتب القانونa=Δv/Δt
  2. a=Vf-Vi/Δt
  3. =a=20-0/16
  4. (m/s^2)5/4

    اذا تسارع القطار5/4 متر لكل ثانية تربيع ونستنج ان التسارع موجب يدل على ان القطار سرعته تزيد مع مرور الزمن


السؤال4:سيارة سباق تتحرك بخط مستقيم باتجاه محورx+تتناقص سرعتها من (45m/s)الى(0m/s) خلال (3s)احسب تسارع السيارة

السرعة الابتدائية للسيارة (45),السرعة النهائية للسيارة(0)

الفترة الزمنية لتناقص السرعة(3s)

بما انه طلب ان نحسب التسارع نستخدم قانون التسارع

  1. نكتب قانون التسارع a=Δv/Δt
  2. Vf-Vi/Δt
  3. =a=0-45/3
  4. (m/s^2)15-

    نلاحظ ان الجواب بالاشارة السالبة يعني ان الجسم يتباطئ كانت سرعته 45 اصبحت 0


السؤال5:تقطع سيارة (20km)خلال(30min) احسب سرعة السيارة بوحدة (km/h)

بما انه طلب السرعة نستخدم قانون السرعة

  1. اولا نحول 30minالى وحدة h
  2. 1/2hأو30min=0.5h
  3. نكتب القانونΔx/Δt
  4. =20/0.5
  5. 40km/h

القانون الثاني لنيوتن

ينص على:"يتناسب تسارع الجسم طرديا مع القوة المحصلة المؤثرة فيه"

يعبر عنه رياضيا بالعلاقة الاتية

حيث ان:

في الشكل المجاور يمثل رمز(F)القوة المحصلة المؤثرة في العربة بالأتجاه الافقي وعندما يتضاعف مقدار القوة ليصبح(2F) فان تسارع العربة سوف يتضاعف

السؤال6:احسب القوة المحصلة اللازمة كي يكتسب جسم كتلتة(5kg)تسارعا ثابت مقداره(2m/s^2)

الحل:

بما انه اعطاني قيم aوmوطلب القوة المحصلةfنستعمل القانون

يفضل ان تتحدث مع نفسك عند حل الاسئلة
  1. نكتب القانون(f=ma∑)
  2. f=5(2)∑
  3. 10N

    اذا القوة المحصلة اللازمة لاكتساب الجسم التسارع الثابت قيمتها (10N)

القانون الثالث لنيوتن

ينص على:اذا تفاعل جسمان(A,B)فان القوة التي يؤثر بها الجسم (A)في الجسم(B)تساوي في المقدار وتعاكس في الاتجاه القوة التي يؤثر بها الجسم(B)في الجسم (A)

يبين الشكل المجاور كرتين تتحركان باتجاهين متعاكسين لحظة تصادم الكرتين تؤثر كل كرة في الاخرى بقوة دفع وتكون متساويتين في المقدار ومتعاكستين في الاتجاه

في هذا الشكل المجاور اصتدام كرة Aفي الكرةB

نستنج ان:

يقدم لنا قانون نيوتن الثالث تفسيرا لمشاهدات يومية مثل المشي فعندما تلامس القدم الارض ينشأ زوج من القوى المتبادلة بين الارض والقدم فتؤثر القدم في الارض بقوة الى الخلف وبالمقابل تؤثر الارض بالقدم بقوة مساوية في المقدار ومعاكسه في الاتجاه فتدفعها الى الامام

الشروط التي يجب ان تتحقق في قوتي الفعل ورد الفعل