العنوان الحركة على خط مستقيم بسم هللا الرحمن الرحيم ف خ العنوان الحركة على خط مستقيم ف ( )5-1 المتجهات ( )5-2 االحتكاك ( )5-3 القوة والحركة في بعدين خ
Download
Report
Transcript العنوان الحركة على خط مستقيم بسم هللا الرحمن الرحيم ف خ العنوان الحركة على خط مستقيم ف ( )5-1 المتجهات ( )5-2 االحتكاك ( )5-3 القوة والحركة في بعدين خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
بسم هللا الرحمن الرحيم
ف
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
( )5-1المتجهات
( )5-2االحتكاك
( )5-3القوة والحركة في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
إن القوى التي تؤثر بها سطح الصخرة في
المتسلق ليست قوى أفقية أو عمودية
يمكن اختيار نظام إحداثي وتوجيهه
بالطريقة المناسبة لتحليل حالة ما
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
إذا دفعت أنت وصديقك الطاولة بقوة ()40 N
في اتجاه اليمين
يكون متجه القوة المحصلة يساوي ()80 N
متجه القوى
متجه المحصلة
40 N
80 N
40 N
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
لحل مسئلة في بعدين بطريقة الرسم تحتاج إلى منقلة
ومسطرة وذلك لرسم التجهات بالزوايا الصحيحة وقياس
مقدار المتجه المحصلة واتجاهه
ويمكن جمع المتجهات بوضع ذيل متجه على رأس متجه
آخر ثم رسم المتجه المحصلة بتوصيل ذيل المتجه األول
مع رأس المتجه الثاني ،مثل ا:
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
( )1مخطط الجسم الحر:
A
B
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
( )2حرك أحد التجهين ليصبح ذيله عند رأس
المتجه اآلخر دون تغير الطول واالتجاه:
A
B
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
( )3رسم التجهة المحصلة من ذيل التجه
( )Bإلى رأس المتجه (:)A
R
(المحصلة)
A
B
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
( )1نظرية فيثاغورس:
إذا كانت الزاوية بين متجهين ()A
و ( )Bقائمة فإن مجموع مربعي A
مقداري المتجهين يساوي مربع
مقدار المتجه المحصلة
2
B
+
2
A
=
R
B
2
R
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
( )2قانون جيب التمام:
مربع مقدار المتجه المحصلة يساوي مجموع
مربعي مقداري المتجهين مطروحاا منه ضعف
حاصل ضرب مقداري المتجهين مضروباا في
جيب تمام الزاوية التي بينهما
)Cos(Ѳ
A
Ѳ
B
2
2
2
R =A +B –2AB
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
R
( )3قانون الجيب:
مقدار المحصلة مقسوم على جيب
الزاوية التي بين المتجهين يساوي
مقدار أحد المتجهين مقسوما على
جيب الزاوية التي تقابلها
خ
a
b
A
Ѳ
B
___ = R
___ = A
B
___
Sin b
Sin a
Sin Ѳ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
يجب اختيار نظام إحداثي موجب في محور
( )Xويتقاطع مع محور ( )Yفي نقطة األصل
يجب اختيار اتجاه محور ( )Xلحل المسألة
اسهل من بعضها اآلخر مثل ا (اتجاه الشرق
( – )+Xواتجاه الشمال ())+Y
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
متجه ( )Aيمثل االنتقال بمقدار ( )5وحدات على المحور
( )Xو االنتقال بمقدار ( )4وحدات على المحور ()Y
على صورة متجهين ُيرمز لهما بـِ ( )AXو ( )AYعلى المخطط
إن ( )AXيوازي محور ( )Xو ( )AYيوازي محور ()Y
وإذا جمع ( )AXمع ( )AYفإن المحصلة تساوي المتجه األصلي ()A
A = AX + AY
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
تسمى عملية تجزئة المتجه إلى مركباته
(تحليل المتجه)
وتمثل الزاوية ( )Ѳاتجاه المتجه ()A
الزاوية ( )Ѳمقيسة في عكس اتجاه عقارب
الساعة من محول ( )Xالموجب
AX => AX = A Cos Ѳ
___=_______= Cos Ѳ
الضلع المجاور
A
الوتر
AY => AY = A Sin Ѳ
___=_______= Sin Ѳ
الضلع المقابل
A
الوتر
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
عندما تكون الزاوية التي يصنعها المتجه مع المحور ( )Xالموجب
أكبر من ( )90oفإن إشارة إحدى المركبتين أو كلتيهما تكون سالبة
الربع األول
)AY>0 , (+
الربع الثاني
)AY>0 , (+
)AX>0 , (+
)AX<0 , (-
)AX>0 , (+
)AX<0 , (-
)AY<0 , (-
الربع الرابع
)AY<0 , (-
الربع الثالث
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
تحلل المتجهات إلى مركباتها ليسهل عملية
جمع المتجهات من الناحية الحسابية
فيمكن جمع متجهين أو أكثر مثل
( Aو Bو )... Cوذلك بتحليل كل
متجه إلى مركبتيه ( )Xو ( )Yأوال ا
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
ثم تجمع المركبات األفقية (مركبات
المحور )Xللمتجهات لتكون المركبة
األفقية للمحصلة:
RX=AX+BX+CX
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
وتجمع المركبات الرأسية (مركبات
المحور )Yللمتجهات لتكون المركبة
الرأسية للمحصلة:
RY=AY+BY+CY
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
ولحساب مقدار المتجه المحصلة:
Y
2
+R
X
2
2
R =R
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
وإليجاد الزاوية أو اتجاه المحصلة:
R
) ( __Y
RX
-1
tan
=Ѳ
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
وعندما تكون الزاوية ( )Ѳ>0فإن أغلب اآلالت
الحسابية تعطي الزاوية بين ( )0oو ()90o
وعندما تكون الزاوية ( )Ѳ<0فإن الزاوية تكون بين ( )0oو ()-90o
(((المحصلة)))
RY
+X
(((التحليل)))
+Y
+Y
C
R
CY
B
BY
A
RX
+X
CX
BX
AX
AY
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
إذا دفعت كتاباا فوق سطح الطاولة فإن الكتاب
يستمر في الحركة لفترة قصيرة ثم يتوقف
تسبب قوة االحتكاك التي تؤثر في الكتاب
تسارعاا في اتجاه يعاكس اتجاه حركته
فاالحتكاك موجود من حولنا كعند بدء حركة
السيارة أو الدراجة الهوائية وعند وقوفنا
فإذا مشيت يوماا على الجليد أو ارض زلقة
فستدرك حينها أهمية االحتكاك
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
عند دفع الكتاب فوق سطح الطاولة
فإنه يتأثر بقوة االحتكاك الحركي
االحتكاك السكوني :هي عبارة عن قوة تؤثر
في سطح بوساطة سطح آخر عندما ال
تكون هناك حركة بينهما
وعندما تصبح قوتك أكبر من القيمة القصوى للحتكاك
ذ في الحركة ويبدأ االحتكاك
السكوني تبدأ األريكة عندئ ٍ
الحركي في التأثير بدال ا من االحتكاك السكوني
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
تعتمد قوة االحتكاك بشكل أساسي على
المواد التي تتكون منها السطوح
إذ المهم هو القوة العمودية بين الجسمين
FN
F
Fg
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
فكلما زادت قوة دفع جسم لآلخر كانت قوة
االحتكاك الناتجة أكبر
إن هناك تناسباا طردياا بين قوة االحتكاك
الحركي والقوة العمودية
قوة
االحتكاك
الحركي
القوة العمودية
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
و ُيسمى ميل الخط (معامل االحتكاك
الحركي) ويرمز له بالرمز ()Kµ
)
F
µ
f
(=
K
N k
معامل االحتكاك
الحركي
قوة االحتكاك
الحركي
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
تربط قوة االحتكاك السكوني القصوى
بالقوة العمودية بطريقة مشابهة لتلك
التي ترتبط بها قوة االحتكاك الحركي
)
F
µ
f
(≤
s
N s
معامل االحتكاك
السكوني
قوة االحتكاك
السكوني
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
جميع السطوح خشنة عند النظر إليها بالميكروسكوب
حتى تلك التي تبدو ملساء
فعندما يتلمس سطحان فإن النتوءات البارزة من السطحين
تتلمس وتتشكل بينها روابط مؤقتة
عند التعامل مع الحاالت التي تتضمن قوى االحتكاك
ينبغي تذكر األمور التالية:
يؤثر االحتكاك دائماا في اتجاه يعاكس اتجاه الحركة (أو عندما يكون
الجسم على وشك الحركة في حالة االحتكاك السكوني)
يعتمد مقدار قوة االحتكاك على مقدار القوة العمودية بين السطحين ،
ولكن ليس من الضروري أن يعتمد على وزن أي من الجسمين
حاصل ضرب معامل االحتكاك السكوني في القوة العمودية يعطي
القمية القصوى لقوة االحتكاك السكوني
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
من أمثلة القوى في ُبعدين:
( )1احتكاك بين سطحين
( )2الحركة في مستوى أفقي
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
ان الجسم يتزن عندما تكون محصلة
القوى المؤثرة فيه صفراا
وطبقاا لقانون نيوتن الثاني ال يتسارع
الجسم عندما ال توجد قوة محصلة تؤثر فيه
ولذا فإن اتزانه يعني أنه ساكن أو يتحرك
بسرعة ثابتة في خط مستقيم
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
مثال :ثلث قوى تؤثر في جسم نقطي:
A
B
C
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
ولجمع المتجهات الثلثة ( ، )C,B,Aإن المتجهات الثلثة
تشكل مثلثاا مغلقاا
لذا فإن القوة المحصلة تساوي صفراا ،لذا يكون
الجسم متزناا
A
B
C
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
لنفترض أن قوتين تؤثران في جسم ما وأن محصلتهما ال
تساوي صفراا
فكيف يكمن إيجاد قوة ثالثة لتصبح المحصلة صفراا ويكون عندها
الجسم متزناا (القوة الموازنة)
R B
A
القوة الموازنة=- R
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
القوى في بعدين
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
( )1عندما ينزلق متزلج على مستوى مائل:
+Y
Ѳ
+X
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
( )2لرسم الشكل التوضيحي للمتزلج:
بداية
V
المحصلة F
a
نهاية
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
( )3ولرسم مخطط الجسم الحر:
+Y
FN
Fk
Ѳ
+X
Fg
خ
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
خ
ان تسارع المتزلج يكون في اتجاه المستوى
المائل في اتجاه المحور ( )Xالموجب
أما محور ( )Yفيكون عموديا على المحور
( )Xوعلى السطح المائل
العنوان الحركة على خط مستقيم
ف
تم بحمد هللا
خ