GENERAL PHYSICS (1) Lecture Notes PDF

‫الفيزياء العامة ( ‪) 1‬‬ ‫)‪GENERAL PHYSICS (1‬‬ ‫الفرقة األولي‬ ‫المحاضرة الثالثة‬ ‫د‪ /‬ايمان محمد إبراهيم‬  ‫‪ 2.3‬القوة و الحركة ‪(FORCE AND‬‬ ‫)‪MOTION‬‬...

‫الفيزياء العامة ( ‪) 1‬‬ ‫)‪GENERAL PHYSICS (1‬‬ ‫الفرقة األولي‬ ‫المحاضرة الثالثة‬ ‫د‪ /‬ايمان محمد إبراهيم‬  ‫‪ 2.3‬القوة و الحركة ‪(FORCE AND‬‬ ‫)‪MOTION‬‬ ‫ في الفيزياء ‪ ،‬ت ُ َّ‬ ‫عرف القوة بأنها أي تفاعل يغير من حركة الجسم‪.‬يمكن أن تتسبب القوة في تغيير الجسم لسرعته‬ ‫أو تغيير اتجاهه أو كليهما‪.‬‬ ‫ وحدة القوة في النظام الدولي للوحدات هي نيوتن ( )‪ ،N‬والتي تساوي القوة المطلوبة لتسريع كتلة مقدارها‬ ‫كيلوغرام واحد في متر واحد في الثانية المربعة‪.‬‬ ‫ يتم تعريف الحركة على أنها التغيير في موضع جسم بمرور الوقت‪.‬يمكن أن يتحرك الجسم أو يكون في حالة‬ ‫راحة‪.‬إذا كان الجسم يتحرك ‪ ،‬فيمكن وصف حركته بالسرعة والتسارع‪.‬‬ ‫العالقة بين القوة والحركة تحكمها قوانين نيوتن للحركة‬  ‫‪ 2.4‬القانون األول للحركة لنيوتن‬ ‫‪NEWTON’S FIRST LAW OF MOTION‬‬ ‫ينص قانون نيوتن األول للحركة على أن الجسم الساكن سيبقى ساك ًنا والجسم المتحرك سيبقى متحر ًكا بنفس السرعة‬ ‫وفي نفس االتجاه ما لم يؤثر عليه قوه خارجيه‪.‬‬ ‫‪Newton’s First Law states that an object will remain at rest or move at uniform velocity‬‬ ‫‪unless acted upon by an external force.‬‬ ‫الميل للجمود ) القصور الذاتي )‬ ‫‪ INERTIA‬هو ميل الجسم‬ ‫للبقاء ساكن ً ا أو‪ ،‬إذا كان يتح رك‪،‬‬ ‫لالستمرار في حركته في خط‬ ‫مستقيم بسرعة ثابتة ‪.‬يتم ش رح‬ ‫مفهوم الجمود في قانون نيوتن‬ ‫األول للحركة ‪.‬‬ ‫( ممانعة الجسم لتغيير حالته )‬  ‫‪ 2.4‬القانون األول للحركة لنيوتن‬ ‫‪NEWTON’S FIRST LAW OF MOTION‬‬  ‫‪ 2.5‬القانون الثاني للحركة لنيوتن ‪NEWTON’S‬‬ ‫‪SECOND LAW OF MOTION‬‬ ‫ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أن القوة المؤثرة على جسم تساوي كتلة الجسم مضروبة في تسارعه‪.‬‬ ‫‪Newton's second law of motion states that the force acting on an object is equal to the‬‬ ‫‪mass of the object times its acceleration.‬‬ ‫تسرع جسم يعتمد على القوة المطبقة وكتلة الجسم ‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫ ‬ ‫‪ 2.5‬القانون الثاني للحركة لنيوتن ‪NEWTON’S‬‬ ‫‪SECOND LAW OF MOTION‬‬ ‫ إذا وضعنا نفس القوة على عدة أجسام ذات كتلة مختلفة ‪،‬‬ ‫فسنالحظ تسارعات مختلفة‪.‬‬ ‫ اذا ‪ ،‬التسارع يتناسب عكسيا ً مع الكتلة لجسمما عند تطبيق‬ ‫قوة ثابتة عليه‪.‬‬ ‫‪ 2.5‬القانون الثاني للحركة لنيوتن ‪NEWTON’S‬‬ ‫‪SECOND LAW OF MOTION‬‬ ‫ أما اذا تم تغيير القوة علي نفس الجسم ذو الكتلة الثابتة ‪،‬‬ ‫ فيتولد تسارعات مختلفة‬ ‫ ‪.‬دمج العالقتين معا ‪:‬‬ ‫ عند دراسة القانون الثاني للحركة لنيوتن ‪ ،‬يجب التطرق الي معني الزخم أو ‪momentum :‬‬ ‫‪ 2.5‬القانون الثاني للحركة لنيوتن ‪NEWTON’S‬‬ ‫‪SECOND LAW OF MOTION‬‬ ‫ ‪ momentum :‬الزخم ( كمية الحركة )‬ ‫ هو كمية متجهة‪.‬‬ ‫ كل األجسام المتحركة لديها زخم‪.‬‬ ‫ اتجاه الزخم هو نفسه اتجاه سرعة الجسم‪.‬‬ ‫ الجسم الذي يتحرك بسرعة عالية أو كتلة كبيرة لديه زخم كبير‪.‬‬ ‫‪‬يمكن حساب زخم‪ p ،‬لجسم متحرك باستخدام الصيغة التالية‪:‬‬ ‫‪ 2.5‬القانون الثاني للحركة لنيوتن ‪NEWTON’S‬‬ ‫‪SECOND LAW OF MOTION‬‬ ‫‪ 2.5‬القانون الثاني للحركة لنيوتن ‪NEWTON’S‬‬ ‫‪SECOND LAW OF MOTION‬‬ ‫ حيث أن للزخم معادالت )التغير في الزخم)‪:‬‬ ‫ العالقة بين القوة‪ ،F ،‬الكتلة‪ m ،‬و التسارع‪ a ،‬لجسم في حالة حركة هي ‪:‬‬ ‫‪ 2.5‬القانون الثاني للحركة لنيوتن ‪NEWTON’S‬‬ ‫‪SECOND LAW OF MOTION‬‬ ‫ و من هنا‬ ‫ ينص قانون نيوتن الثاني للحركة على أن معدل تغير الزخم يتناسب طرديًا مع القوة ويعمل في اتجاه القوة‬ ‫المطبقة‪.‬من العالقة‬ ‫ في وحدات النظام الدولي ‪ 1 ، S.I.‬نيوتن هو القوة اللي بتنتج تسارع قدره ‪ 1‬متر في الثانية المربعة لما يتم‬ ‫تطبيقها على كتلة وزنها ‪ 1‬كيلوغرام‪.‬ومن ثم ‪،‬‬  ‫مثال ( ‪: ) 7‬‬ ‫ تتحرك سيارة كتلتها ‪ 1200‬كجم بسرعة ‪ 30‬م‪/‬ث‪.‬وعند الضغط على مكابح السيارة تتوقف السيارة خالل ‪5‬‬ ‫ثوان‪.‬احسب متوسط قوة مكابح السيارة‪.‬‬ ‫ الحل ‪:‬‬  NEWTON’S ‫ القانون الثالث للحركة لنيوتن‬2.6 THIRD LAW OF MOTION Newton's third law of motion states that for every action, there is an equal and opposite reaction..‫ ينص قانون نيوتن الثالث للحركة على أنه لكل فعل رد فعل متسا ٍو ومعاكس‬ The action of bending his legs is to reduce the magnitude of the impulsive force acting on his body. Impulse is a change of momentum. Impulse force is a rate change of momentum. ‫ وتكون صيغة‬.‫ القوة االندفاعية هي معدل تغير الزخم في حالة االصطدام أو التأثير خالل فترة زمنية قصيرة‬.‫القوة االندفاعية على النحو التالي‬ ‫‪ 2.6‬القانون الثالث للحركة لنيوتن ‪NEWTON’S‬‬ ‫‪THIRD LAW OF MOTION‬‬ ‫في الواقع‪ ،‬تتضمن جميع المواقف من القوى علي الفعل ورد‬ ‫الفعل‪.‬‬ ‫يتم شرح العالقة بين الفعل ورد الفعل في قانون نيوتن الثالث‬ ‫للحركة‪.‬‬ ‫ينص قانون نيوتن الثالث للحركة على أنه لكل فعل يوجد رد‬ ‫فعل بنفس المقدار‪ ،‬ولكن في االتجاه المعاكس‪.‬‬ ‫‪ 2.6‬القانون الثالث للحركة لنيوتن ‪NEWTON’S‬‬ ‫‪THIRD LAW OF MOTION‬‬  ‫مثال ( ‪: ) 8‬‬ ‫ كرة من البالستيسين كتلتها ‪ 0.058‬كجم تُقذف بسرعة ‪ 10‬م‪/‬ث وتصطدم بالحائط‪.‬تلتصق بالحائط‪.‬ما قوة الدفع‬ ‫)الدفعة) التي تحركها الكرة من البالستيسين؟‬ ‫ الحل ‪:‬‬  ‫مثال ( ‪: ) 9‬‬ ‫ يضرب العب غولف كرة غولف كتلتها ‪ 45.93‬جم بسرعة ‪ 50‬م‪/‬ث‪.‬إذا كان زمن االصطدام ‪ 0.005‬ثانية‪ ،‬فما هي‬ ‫القوة الدافعة )القوة االندفاعية( المؤثرة على كرة الغولف؟‬ ‫ الحل ‪:‬‬