Physics Past Paper PDF
Document Details
Uploaded by BlissfulCyan
null
Tags
Related
Summary
This document contains a physics lesson on balancing objects and forces. It includes sample questions. The content focuses on concepts related to forces, moments, and centers of gravity.
Full Transcript
مركز ثقل الجسم الصلب: أﺟﺮب وأﺳﺘﻨﺘﺞ: أدوات التجربة: غير منتظمة ال ّشكل مث ّقبة ٌ بعدّة ثقوب على محيطها -مسامير -خيط مطمار قطعة خشب مستوية ُ معدني( .حقيبة الميكانيك). شاقولي حاملّ ّ خطوات العمل: حرة الحركة ،ماذا 1أعلّق قطعة الخشب من أحد الثقوب بمحور...
مركز ثقل الجسم الصلب: أﺟﺮب وأﺳﺘﻨﺘﺞ: أدوات التجربة: غير منتظمة ال ّشكل مث ّقبة ٌ بعدّة ثقوب على محيطها -مسامير -خيط مطمار قطعة خشب مستوية ُ معدني( .حقيبة الميكانيك). شاقولي حاملّ ّ خطوات العمل: حرة الحركة ،ماذا 1أعلّق قطعة الخشب من أحد الثقوب بمحور أفقي ثابت بحيث تكون ّ أالحظ؟ B A 2أعلّق خيط المطمار بنقطة التّعليق ذاتها ،ماذا أالحظ؟ C 3 أرسم على سطح قطعة الخشب خطّاً مستقيماً ُ A منطبقاً على خيط المطمار. 1 4أزيح قطعة الخشب وأتركها ،ماذا أالحظ؟ 5 السابقة بتغيّر ثقب تعليق قطعة أكرر الخطوات ّ ّ الخشب ،ماذا أالحظ؟ A B1 6أثقب قطعة الخشب في نقطة تالقي السابقة ،وأعلّق قطعة الخشب من تلك النّقطة ،ث َّم أزيح قطعة الخشب عن وضعها المستقيمات ّ السابق وأتركها ،ماذا أالحظ؟ ّ السابقة. 7أقترح اسماً لنقطة تالقي المستقيمات ّ أﺳﺘﻨﺘﺞ: تسمى مركز ثقل الجسم الصلب. •نقطة تالقي المستقيمات ّ •مركز ثقل جسم صلب هو مركز توازن هذا الجسم. 53 ﻧﺸﺎط: ثم أجيب: أالحظ أشكال األجسام المتجانسة والمتناظرة اآلتيةّ ، السابقة. أحدد مركز التّ ناظر ّ لكل من األشكال ّ ّ 1.1 السابقة .ماذا أالحظ؟ أدل على مركز ثقل ّ ّ 2.2 كل من األجسام ّ ّ 3.3 يمر من مراكز ثقلها .ماذا أالحظ؟ أعلق األجسام بمحور ّ أﺳﺘﻨﺘﺞ: •مركز ثقل السلك يقع في منتصفه ،بينما مركز ثقل المستطيل والمربع والدائرة يقع في نقطة تالقي أقطارها. •ينطبق مركز الثّقل على مركز تناظر الجسم. نتيجة: •مركز ثقل الجسم المتجانس والمتناظر ينطبق على مركز تناظره. •مركز ثقل الجسم هو مركز توازن هذا الجسم. ﻧﺸﺎط: كل من األجسام اآلتية؟ أين يقع مركز ثقل ٍّ 54 توازن جسم صلب: ﻧﺸﺎط: أالحظ ّ ثم أجيب: الشكل المجاورّ ، 1.1ما القوى التي يخضع لها الكتاب على R سطح الطاولة؟ أفسر سبب توازن الكتاب على سطح ّ 2.2 الطاولة؟ ّ شدة 3.3إذا كانت شدة ثقل الكتاب ، 1.5 Nما ّ الطاولة R؟ رد فعل ّ قوة ّ ّ W أﺳﺘﻨﺘﺞ: قوة ردّ الفعل تساوي شدّة ثقل •يبقى الكتاب على سطح الطّاولة متوازناً (ساكناً) أل ّن شدّة ّ محصلة القوى المؤثّرة في الكتاب معدومة. أي أ ّن ّ الكتابْ . ﻧﺸﺎط: 1.1في ّ ً عموديا الشكل المجاور قرص يمكنه أن يدور حول محور دوران )(T ومار ًا من مركزه .ويخضع على مستويه ّ للقوى F 1, F 2 d1 F1 = 15 N, F2 = 30 N, d 1 = 20 cm, d 2 = 10 cm الدوران 2.2أحسب عزم القوة F 1حول محور ّ ّ ). (T الدوران 3.3أحسب عزم القوة F 2حول محور ّ ّ ). (T 4.4ماذا أستنتج؟ F1 ∆ d2 F2 55 أﺳﺘﻨﺘﺞ: القوة . F 2 القوة F 1يساوي عزم ّ •يبقى القرص متوازناً أل ّن عزم ّ محصلة عزوم القوى المؤثّرة في القرص معدومة. أي أ ّن ّ • ْ نتيجة: شرطا توازن جسم صلب: محصلة القوى الخارجيّة المؤثّرة فيه | F = 0 االنسحابي :تنعدم • ّشر ُط التّوازن ّ ّ محصلة عزوم القوى الخارجيّة المؤثّرة فيه | C F /T = 0 وراني :تنعدم ّ •شر ُط التّوازن ال ّد ّ ﺗﻄﺒﻴﻖ ﻣﺤﻠﻮل: قوة ك ّل من: في لعبة ش ّد الحبل كانت ِشدّة ّ األول :زينة ، F1 = 130 Nصالح ، F2 = 160 Nمازن . F3 = 155 N الفريق ّ الفريق الثّاني :فيروز ، F4 = 135 Nسمير ، F5 = 160 Nمراد . F6 = 150 N يُطلق الحكم صافرة البداية ،ويأخذ ك ّل فريق بش ّد الحبل إلى جهته ،والمطلوب احسب: األول. ِ 1.شدّة ّ محصلة قُوى الفريق ّ محصلة قُوى الفريق الثّاني. ِ 2.شدّة ّ محصلة القُوى الكلّيّة ،ماذا نستنتج؟ ِ 3.شدّة ّ الحل: األول على حامل واحد وبجهة واحدة. ِ 1.شدّة ّ األول :قُوى الفريق ّ محصلة قُوى الفريق ّ F l = F1 + F2 + F3 = 130 + 160 + 155 = 445 N محصلة قُوى الفريق الثّاني :قُوى الفريق الثّاني على حامل واحد وبجهة واحدة. ِ 2.شدّة ّ F m = F4 + F5 + F6 = 135 + 160 + 150 = 445 N 3.القوتان F l, F m محصلتهما تساوي: على حامل واحد وبجهتين متعاكستين ،فتكون شدّة ّ F = F l + F m = 445 - 445 = 0 N Fm Fl محصلة القوى الخارجيّة المؤثّرة فيها نستنتج :تبقى الحلقة متوازنة (ساكنة) بسبب انعدام ّ انسحابي). (توازن ّ 56 ﺗﻄﺒﻴﻖ ﻣﺤﻠﻮل: قرص متجانس تؤثّر فيه ثالث قُوى F 1, F 2, F 3في النّقاط ) ، (a, b, cكما في ال ّشكل المجاور شدّة ك ّل منها على التّرتيب . 45 N, 50 N, 100 N :والمطلوب: السابقة. 1.حدّد طول ذراع ك ّل من القوى ّ ضحة في ال ّشكل. 2.احسب عزم ك ّل من القوى المو ّ 3.احسب العزم المحصل للقوى المؤثّرة على القرص. 4.ماذا تستنتج؟ b الحل: 1.من ال ّشكل نجد: c a d 1 = 5 cm = 0.05 m d 2 = 2.5 cm = 0.025 m d 3 = 3.5 cm = 0.035 m 45 N القوة : F 1 2.شدّة عزم ّ C 1 = d 1 F1 = 0.05 # 45 = 2.25 m.N F1 50 N F2 100 N F3 الساعة ،فقيمة العزم سالبة: تدور القرص بجهة دوران عقارب ّ القوة ّ وبما أ ّن ّ C 1 = -2.25 m.N القوة : F 2 شدّة عزم ّ C 2 = d 2 F2 = 0.025 # 50 = 1.25 m.N الساعة ،فقيمة العزم سالبة: تدور القرص بجهة دوران عقارب ّ القوة ّ وبما أ ّن ّ C2 = -1.25 m.N القوة : F 3 شدّة عزم ّ C 3 = d 3 F3 = 0.035 # 100 = 3.5 m.N الساعة ،فقيمة العزم موجبة: تدور القرص بعكس جهة دوران عقارب ّ القوة ّ وبما أ ّن ّ C3 = 3.5 m.N محصلة عزوم القُوى الخارجيّة المؤثّرة في القرص. 3.حساب ّ C = C 1 + C 2 + C 3 = -2.25 - 1.25 + 3.5 = 0 m.N محصلة عزوم القُوى الخارجيّة المؤثّرة فيه 4.يبقى القرص ساكناً (متوازناً) بسبب انعدام ّ دوراني). (توازن ّ 57 الصلب: أنواع توازن الجسم ُّ أﺟﺮب وأﺳﺘﻨﺘﺞ: أدوات التجربة: (حقيبة الميكانيك) خطوات العمل: R O 1أعلّق المسطرة المث ّقبة شاقوليّاً إلى محور يمرمن نقطة في طرفها C C أفقي ثابت ّ دوران ّ W W العلوي ،ماذا أالحظ؟ ّ R 2أحدّد موضع مركز الثّقل cبالنّسبة لنقطة O B A التّعليق . O اقولي قليال ً وأتركها ،ماذا أالحظ؟ 3أُزيح المسطرة عن وضع توازنها ال ّش ّ R O C W C 4 اقولي بزاوية ، 180 %بحيث يصبح مركز الثّقل فوق أدور المسطرة بدءا ً من وضع التّوازن ال ّش ّ ّ نقطة التّعليق ، Oوعلى شاقول واحد ،وأتركها ،ماذا أالحظ؟ السابق ،وأتركها ،ماذا أالحظ؟ 5أزيح المسطرة قليال ً عن وضع توازنها ّ مار من مركز ثقلها ،وأتركها ،ماذا أالحظ؟ 6أعلّق المسطرة من محوردوران ٍّ وأتركها ،ماذا أالحظ؟ 7أزيح المسطرة عن وضع توازنها ّ السابقُ ، أﺳﺘﻨﺘﺞ: الصلب: أنواع التّوازن الدوراني للجسم ُ ّ المستقر :هو التّوازن الذي يكون فيه محور دوران الجسم الصلب فوق مركز ثقله ،وعلى •التّوازن ّ األصلي. شاقول واحد .و إذا أُزيح الجسم قليال ً عن وضع توازنه يعود إلى وضعه ّ الصلب تحت مركز ثقله ،وعلى •التّوازن الق َ ِلق :هو التّوازن الذي يكون فيه محوردوران الجسم ُّ شاقول واحد ،وإذا أُزيح الجسم قليال ً عن وضع توازنه يدوربحيث يعود إلى وضع التّوازن المستقر. ّ ْ الصلب منطبقاً على مركز ثقله، •التّوازن المُطلق :هو التّوازن الذي يكون فيه محوردوران الجسم ّ وإذا أزيح الجسم عن وضع توازنه يبقى متوازناً في الوضع الجديد. 58 ﻧﺸﺎط: الصور اآلتية: أحدد نوع توازن األجسام في ّ كل من ّ ّ ﺗﻌﻠﻤﺖ: ُ •مركز ثقل الجسم المتجانس والمتناظر ينطبق على مركز تناظره. •مركز ثقل الجسم هو مركز توازن هذا الجسم. •شرطا توازن جسم صلب: محصلة القوى الخارجيّة المؤثّرة فيه. االنسحابي :تنعدم ّ 1.شر ُط التّوازن ّ ّ محصلة عزوم القوى الخارجيّة المؤثّرة فيه. وراني :تنعدم ّ 2.شرط التّوازن ال ّد ّ الصلب فوق مركز ثقله، •التّوازن المستقر :هو التّوازن الذي يكون فيه محور دوران الجسم ّ ّ وعلى شاقول واحد. الصلب تحت مركز ثقله، •التّوازن الق َ ِلق :هو التّوازن الذي يكون فيه محوردوران الجسم ّ وعلى شاقول واحد. الصلب منطبقاً على مركز •التّوازن المطلق :هو التّوازن الذي يكون فيه محوردوران الجسم ّ ثقله. 59 أﺧﺘﺒﺮ ﻧﻔﺴﻲ: السؤال األول: ح ّدد العبارة المغلوطَ فيها في ٍّ كل ممّا يأتي مع التّعليل: محصلة القُوى الخارجيّة المؤثّرة فيه. 1.يتوازن جسم صلب انسحابيّاً إذا انعدمت ّ 2.يكون توازن مروحة معلّقة إلى سقف الغرفة قلقاً. 3.مركز ثقل جسم صلب هو إحدى نقاط الجسم دوماً. مستقراً. 4.يكون توازن النّاعورة ّ السؤال الثاني: الصحيحة لك ّل ممّا يأتي: اختر اإلجابة ّ 1.توازن المصباح المعلّق في سقف الغرفة هو توازن: .cمطلق. .bمستق ّر. .aقلق. .dمطلق ومستق ّر مع ًا. قوة: القوة التي تعاكس ثقل جسم موضوع على طاولة وتجعله ساكناً هي ّ ّ 2. .dالتوتر. .cاالحتكاك. .bمقاومة الهواء. .aر ّد الفعل. السيرك الذي يقف على حبل مشدود معلّق بين نقطتين: 3.يكون توازن العب ّ .dمطلق ًا ومستق ّر ًا مع ًا. .cمطلق ًا. .bمستق ّر ًا. .aقلق ًا. السؤال الثالث: ح ّل المسائل اآلتية: األولى: المسألة ّ يجلس طفالن في أحد طرفي أرجوحة التّوازن األول 20 kgعلى بُعد المبيّنة في ال ّشكل ،كتلة ّ 1.5 mمن محور الدّوران .والثّاني كتلته 15 kg أي ب ُ ْع ٍد على بُعد 2 mمن محور الدّوران .على ّ يجب أن يجلس طفل ثالث كتلته 30 kgفي الطّرف اآلخر من األرجوحة بحيث يتح ّقق التّوازن؟ بفرض أ ّن تسارع الجاذبيّة األرضيّة . g = 10 m.s -2 60 المسألة الثّانية: F F ساق أفقيّة متجانسة ABطولها 2 mقابلة عمودي على للدّوران حول محور T ّ مار من منتصفها تخضع للقوى 30% مستويها ،و ّ ∆ A B اآلتية : F1 = 20N, F2 = 10N, F3 = 5Nكما في ال ّشكل .والمطلوب: F قوة من هذه 1.احسب طول ذراع كل ّ القوى. 2.احسب عزم ك ٍّل قوة من هذه القوى حول محور الدوران. الساق. 3.احسب محصلة عزوم القوى المؤثّرة في ّ القوة . F 2 4.أعد ح ّل الطّلبين ) ، (3, 2إذا عكسنا جهة ّ السابقتين؟ علّل ذلك. الساق في ك ّل من الحالتين ّ 5.هل تدور ّ المسألة الثّالثة: قوتان متالقيتان في النّقطة ) (Oال ّزاوية بين حامليهما ِ 120 % وشدّة ك ٍّل منهما . 40 Nالمطلوب: ّ ِ محصلة هاتين ثم استنتج شدّة القوتين ّ ّ 1.مثّل ّ للرسمّ ، السابقتين باستخدام مقياس مناسب ّ القوتين. ّ F 3 ة القو عناصر سم والر بالكتابة ّد 2.حد السابقتين. تين القو مع تتوازن التي ّ ّ ّ ّ 1 2 3 61