ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · va=m.s...
TRANSCRIPT
![Page 1: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/1.jpg)
الشغل والطاقة الحركیةتمارين -
:1تمرين
:أحسب الطاقة الحركیة في الحاالت التالیة .ي مفاعل نووي فv=64km.s-1وسرعته mn=1,67.10-27kgحركة نوترور كتلته - 1.V=900km.h-1وسرعتھا M=150tحركة طائرة كتلتھا - 2باعتبار األرض كرة تعبیر عزم . رضي األمركزي المعلم الحركة دوران الكرة األرضیة في - 3
∆قصوھا =..كتلة األرض MT=6.1024kgحیث
.شعاعھا RT=6400kmو 23h56min4s: الیوم الفلكي
وشعاعھا m=1kgكتلتھا 1800tr.min-1نة حول محور تماثلھا بالسرعة حركة دوران أسطوا- 4r=10cm وتعبیر عزم قصورھا∆ =
:2تمرين
نثبت . ني عجالت السیارات ، نستعمل حالیا آلة تحتوي أساسا على محرك وجھاز إلكتروموازنةلفي . ثابتة ويةبسرعة زا(∆)العجلة بمورد المحرك ، التي يمكنھا من الدوران حول محور ثابت
القیمة D=50cmالنظام العادي للدوران ، تأخذ السرعة الخطیة لنقطة من محیط العجلة ذات قطر V=80km.h-1.
.أحسب السرعة الزاوية لدوران العجلة - 1∆ھو (∆)علما أن عزم قصور العجلة بالنسبة لمحور دورانھا - 2 =0,80.kg.m2.
.أحسب طاقتھا الحركیة
:3تمرين
توجد على ارتفاع ، mكتلتھا (S)يرة يقذف أحمد رأسیا نحو األعلى كوh=1,0m، بسرعة من سطح األرضV0=4,0m.s-1.
.أنظر الشكل.الذي تصل إلیه الكويرة Hحدد اإلرتفاع - 1.سرعة الكويرة عند وصولھا الى سطح األرض V2أحسب - 2
.ونھمل اإلحتكاكات g=9,80N.kg-1: نعطي
الشغل والطاقة الحركیةتمارين
:1تمرين
:أحسب الطاقة الحركیة في الحاالت التالیة .ي مفاعل نووي فv=64km.s-1وسرعته mn=1,67.10-27kgحركة نوترور كتلته - 1.V=900km.h-1وسرعتھا M=150tحركة طائرة كتلتھا - 2باعتبار األرض كرة تعبیر عزم . رضي األمركزي المعلم الحركة دوران الكرة األرضیة في - 3
∆قصوھا =..كتلة األرض MT=6.1024kgحیث
.شعاعھا RT=6400kmو 23h56min4s: الیوم الفلكي
وشعاعھا m=1kgكتلتھا 1800tr.min-1نة حول محور تماثلھا بالسرعة حركة دوران أسطوا- 4r=10cm وتعبیر عزم قصورھا∆ =
:2تمرين
نثبت . ني عجالت السیارات ، نستعمل حالیا آلة تحتوي أساسا على محرك وجھاز إلكتروموازنةلفي . ثابتة ويةبسرعة زا(∆)العجلة بمورد المحرك ، التي يمكنھا من الدوران حول محور ثابت
القیمة D=50cmالنظام العادي للدوران ، تأخذ السرعة الخطیة لنقطة من محیط العجلة ذات قطر V=80km.h-1.
.أحسب السرعة الزاوية لدوران العجلة - 1∆ھو (∆)علما أن عزم قصور العجلة بالنسبة لمحور دورانھا - 2 =0,80.kg.m2.
.أحسب طاقتھا الحركیة
:3تمرين
توجد على ارتفاع ، mكتلتھا (S)يرة يقذف أحمد رأسیا نحو األعلى كوh=1,0m، بسرعة من سطح األرضV0=4,0m.s-1.
.أنظر الشكل.الذي تصل إلیه الكويرة Hحدد اإلرتفاع - 1.سرعة الكويرة عند وصولھا الى سطح األرض V2أحسب - 2
.ونھمل اإلحتكاكات g=9,80N.kg-1: نعطي
الشغل والطاقة الحركیةتمارين
:1تمرين
:أحسب الطاقة الحركیة في الحاالت التالیة .ي مفاعل نووي فv=64km.s-1وسرعته mn=1,67.10-27kgحركة نوترور كتلته - 1.V=900km.h-1وسرعتھا M=150tحركة طائرة كتلتھا - 2باعتبار األرض كرة تعبیر عزم . رضي األمركزي المعلم الحركة دوران الكرة األرضیة في - 3
∆قصوھا =..كتلة األرض MT=6.1024kgحیث
.شعاعھا RT=6400kmو 23h56min4s: الیوم الفلكي
وشعاعھا m=1kgكتلتھا 1800tr.min-1نة حول محور تماثلھا بالسرعة حركة دوران أسطوا- 4r=10cm وتعبیر عزم قصورھا∆ =
:2تمرين
نثبت . ني عجالت السیارات ، نستعمل حالیا آلة تحتوي أساسا على محرك وجھاز إلكتروموازنةلفي . ثابتة ويةبسرعة زا(∆)العجلة بمورد المحرك ، التي يمكنھا من الدوران حول محور ثابت
القیمة D=50cmالنظام العادي للدوران ، تأخذ السرعة الخطیة لنقطة من محیط العجلة ذات قطر V=80km.h-1.
.أحسب السرعة الزاوية لدوران العجلة - 1∆ھو (∆)علما أن عزم قصور العجلة بالنسبة لمحور دورانھا - 2 =0,80.kg.m2.
.أحسب طاقتھا الحركیة
:3تمرين
توجد على ارتفاع ، mكتلتھا (S)يرة يقذف أحمد رأسیا نحو األعلى كوh=1,0m، بسرعة من سطح األرضV0=4,0m.s-1.
.أنظر الشكل.الذي تصل إلیه الكويرة Hحدد اإلرتفاع - 1.سرعة الكويرة عند وصولھا الى سطح األرض V2أحسب - 2
.ونھمل اإلحتكاكات g=9,80N.kg-1: نعطي
![Page 2: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/2.jpg)
:4تمرين
:فوق سكة تنتمي الى مستوى رأسي ومتكونة من جزئین m=200gينزلق جسم كتلته .r=60cmوشعاعه Oمركزه ABجزء دائري - .BCجزء مستقیمي -
.بدون سرعة بدئیة Aينطلق الجسم من النقطة - 1: نأخذ . B، أحسب سرعة الجسم عند النقطة ABباعتبار اإلحتكاكات مھملة طول الجزء
g=9,8N.kg-1 شدة الثقالة.باعتبار ان اإلحتكاكات مكافئة لقوة . قبل أن يتوقف BC=80cmيقطع الجسم المسافة - 2
.fأحسب BCثابتة طول الجزء
:5تمرين
يشغل السائق المكابح . V=100kmh-1بالسرعة رتسیm=900kgكتلتھا نعتبر سیارة d=86mفتتوقف السیارة عن الدوران وتنزلق على اتجاه في نفس المحور على مسافة
∆خالل المدة = .أن تتوقف نھائیا قبل 5,60.أحسب الطاقة الحركیة للسیارة قبل تشغیل الفرامل- 1شدتھا قوة اإلحتكاك نعتبر . أجرد القوى المطبقة على السیارة أثناء عملیة الكبح - 2
.أحسب شدة .لمنحاھا ثابتة ، لھا نفس اتجاه الحركة ومعاكسة .أثناء عملیة الكبح أحسب القدرة المتوسطة للقوة - 3
:6مرين ت
∆عزم قصورھابواسطة محرك يدور قرص =3,0.10-
2kg.m2 45=بسرعة زاويةtr.s-1 . نوقف المحركأن فیتوقف القرص تحت تأثیر مزدوجة اإلحتكاك بعد
.دورة 120تنجز وجة اإلحتكاك الذي نعتبره ثابتا أحسب عزم مزد- 1=، فیدور القرص بسرعة ثابتة قیمتھا نشغل من جديد المحرك - 2 45 .s-1 استنتج
.خالل دقیقة شغل المحرك وقدرته
:4تمرين
:فوق سكة تنتمي الى مستوى رأسي ومتكونة من جزئین m=200gينزلق جسم كتلته .r=60cmوشعاعه Oمركزه ABجزء دائري - .BCجزء مستقیمي -
.بدون سرعة بدئیة Aينطلق الجسم من النقطة - 1: نأخذ . B، أحسب سرعة الجسم عند النقطة ABباعتبار اإلحتكاكات مھملة طول الجزء
g=9,8N.kg-1 شدة الثقالة.باعتبار ان اإلحتكاكات مكافئة لقوة . قبل أن يتوقف BC=80cmيقطع الجسم المسافة - 2
.fأحسب BCثابتة طول الجزء
:5تمرين
يشغل السائق المكابح . V=100kmh-1بالسرعة رتسیm=900kgكتلتھا نعتبر سیارة d=86mفتتوقف السیارة عن الدوران وتنزلق على اتجاه في نفس المحور على مسافة
∆خالل المدة = .أن تتوقف نھائیا قبل 5,60.أحسب الطاقة الحركیة للسیارة قبل تشغیل الفرامل- 1شدتھا قوة اإلحتكاك نعتبر . أجرد القوى المطبقة على السیارة أثناء عملیة الكبح - 2
.أحسب شدة .لمنحاھا ثابتة ، لھا نفس اتجاه الحركة ومعاكسة .أثناء عملیة الكبح أحسب القدرة المتوسطة للقوة - 3
:6مرين ت
∆عزم قصورھابواسطة محرك يدور قرص =3,0.10-
2kg.m2 45=بسرعة زاويةtr.s-1 . نوقف المحركأن فیتوقف القرص تحت تأثیر مزدوجة اإلحتكاك بعد
.دورة 120تنجز وجة اإلحتكاك الذي نعتبره ثابتا أحسب عزم مزد- 1=، فیدور القرص بسرعة ثابتة قیمتھا نشغل من جديد المحرك - 2 45 .s-1 استنتج
.خالل دقیقة شغل المحرك وقدرته
:4تمرين
:فوق سكة تنتمي الى مستوى رأسي ومتكونة من جزئین m=200gينزلق جسم كتلته .r=60cmوشعاعه Oمركزه ABجزء دائري - .BCجزء مستقیمي -
.بدون سرعة بدئیة Aينطلق الجسم من النقطة - 1: نأخذ . B، أحسب سرعة الجسم عند النقطة ABباعتبار اإلحتكاكات مھملة طول الجزء
g=9,8N.kg-1 شدة الثقالة.باعتبار ان اإلحتكاكات مكافئة لقوة . قبل أن يتوقف BC=80cmيقطع الجسم المسافة - 2
.fأحسب BCثابتة طول الجزء
:5تمرين
يشغل السائق المكابح . V=100kmh-1بالسرعة رتسیm=900kgكتلتھا نعتبر سیارة d=86mفتتوقف السیارة عن الدوران وتنزلق على اتجاه في نفس المحور على مسافة
∆خالل المدة = .أن تتوقف نھائیا قبل 5,60.أحسب الطاقة الحركیة للسیارة قبل تشغیل الفرامل- 1شدتھا قوة اإلحتكاك نعتبر . أجرد القوى المطبقة على السیارة أثناء عملیة الكبح - 2
.أحسب شدة .لمنحاھا ثابتة ، لھا نفس اتجاه الحركة ومعاكسة .أثناء عملیة الكبح أحسب القدرة المتوسطة للقوة - 3
:6مرين ت
∆عزم قصورھابواسطة محرك يدور قرص =3,0.10-
2kg.m2 45=بسرعة زاويةtr.s-1 . نوقف المحركأن فیتوقف القرص تحت تأثیر مزدوجة اإلحتكاك بعد
.دورة 120تنجز وجة اإلحتكاك الذي نعتبره ثابتا أحسب عزم مزد- 1=، فیدور القرص بسرعة ثابتة قیمتھا نشغل من جديد المحرك - 2 45 .s-1 استنتج
.خالل دقیقة شغل المحرك وقدرته
![Page 3: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/3.jpg)
:7تمرين
، (∆)حول محور تماثلھا r=5,0cmوشعاعھا m=1,0kgكتلتھا (S)ندير أسطوانة متجانسة في البداية تكون . P=1,5Wرة میكانیكیة ثابتة دكز قصورھا ، بواسطة محرك ذي قريمر بم
.األسطوانة متوقفة .f=20Hzلكي يصبح ترددھا أحسب المدة الزمنیة الالزمة - 1
.نھمل األحتكاكات تحت تأثیر مزدوجة احتكاك األسطوانةالمحرك ، فتتوقف ، نوقف f=20Hzعند التردد - 2
(∆)عزم قصور األسطوانة بالنسبة لمحور تماثلھا . دورة 980ثابت ، بعد إنجاز Mعزمھا ∆ھو =.
.Mأحسب
:8تمرين
=يمثل الشكل التالي نضدا ھوائیا مائال بالزاوية (S)وخیاالبالنسبة للمستوى األفقي ، 20°تدور (P)قابل لإلمتداد ، كتلته مھملة ، ملفوفا حول مجرى بكرة مثبتا بخیط غیر m=400gكتلنه
.بدون احتكاك (∆)حول محور تماثلھا
متتالیة بدون سرعة بدئیة ، ونسجل حركته خالل مدد زمنیة Oنحرر الخیال من النقطة - 1:نحصل على التسجیل التالي بالسلم الحقیقي .40ms=ومتساوية
.M4و M2أحسب سرعة المتحرك في كل من الموضعین - 1.1(S)بتطبیق مبرھنة الطاقة الحركیة على الخیال . نعتبر أن الحركة تتم بدون احتكاك - 1.2
:، بین أن تعبیر توتر الخیط ھو M4و M2بین الموضعین = ( sin − .أحسب . (
.r=20cm، علما أن شعاعھا ھو ∆عین عزم قصور البكرة - 1.3
![Page 4: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/4.jpg)
، ينفلت الخیط من البكرة ، ويستمر vA=m.s-1بالسرعة Aعند وصول الخیال الى الموضع - 2(S) في حركة فوق النضد ، لیصل الى الموضعB بالسرعةvB=1,5m.s-1..تتم باحتكاك (S)بین أن حركة - 2.1.AB=40cmأحسب شدة قوة اإلحتكاك علما أن - 2.2
g=9,81N.kg-1: نعطي
:9تمرين
.L=1,00mمعلقة بخیط طوله m=200gيتكون نواس بسیط من كرة كتلتھا =الكرة عن موضع توازنھا حیث يكون الخیط زاوية نزيح مع الخط الرأسي ونحرھھا بدون 70°
.g=9,8N/kgنعطي . إلحتكاكات نھمال.سرعة بدئیة
.الكرة ومثل على الشكل متجھتھا أجرد القوى المطبقة على - 1.أحسب سرعة الكرة عند مرورھا من موضع توازنھا - 2. Ec0=0,98Jبطاقة حركیة قیمتھا ،توازنھا من موضع ،الموجودة في حالة سكون ندفع الكرة - 3
التي يكونھا الخیط مع الخط الرأسي أحسب الزاوية القصوية
![Page 5: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/5.jpg)
تصحيح تمارين الشغل والطاقة الحركية
:1تمرين
الطاقة الحركية للنوترون : -1
Ec=1
2𝑚𝑛𝑣
2
ت.ع:
Ec=1
2× 1,67.10−27 × (64.103)2
J18-Ec=4,42.10 الطاقة الحركية للطائرة : -2
Ec=1
2M𝑉2
ت.ع:
Ec=1
2× 150.106 × (
900
3,6)2
J12Ec=4,69.10 الطاقة الحركية للكرة األرضية : -3
1
2𝐽∆𝜔
2 =TEc
2kg.m379,83.10=2)3(6400.1024x6.10مع : 2
5=𝐽∆ =
2
5𝑀𝑇𝑅𝑇
2
rad.s𝜔-1و =2𝜋
𝑇=
2𝜋
23×3600+56×60+4= 7,29.10−5
نحصل على :
1
2𝐽∆𝜔
2=TEc
ت.ع:1
2× 9,83.1037(7,29.10−5)2=TEc
J 29=2,61.10TEc
الطاقة الحركية لألسطوانة : -4
Ec=1
2𝐽∆𝜔
2
𝐽∆ =1
2𝑚𝑟2
𝜔 = 2𝜋𝑁 : 30=معHz N=1800𝑡𝑟
60𝑠
نستنتج :
Ec=1
4𝑚𝑟2(2𝜋𝑁)2=𝑚(𝜋𝑟𝑁)2
ت.ع: Ec=1x((𝜋 × 0,1 × 30)2=88,83J
![Page 6: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/6.jpg)
:2تمرين
طية لنقطة من محيطها لدوران العجلة بالسرعة الخ 𝜔العالقة التي تربط السرعة الزاوية -1
هي :
V=R𝜔 =𝐷
2𝜔
نحصل على :
𝜔 =2𝑉
𝐷
و m2-D=50.10 مع :80.103
3600=
80
3,6V=
ت.ع:
𝜔 =2
80
3,6
50.10−2= 89𝑟𝑎𝑑. 𝑠−1
يعبرعن الطاقة الحركية لجسم صلب في دوران حول محور ثابت بالعالقة : -2
Ec=1
2𝐽∆𝜔
2
=Ec ت.ع:1
2× 0,80 × 892
J3Ec=3,2.10
:3تمرين
فاع األقصى الذي تصل إليه الكويرة :تحديد اإلرت -1نطبق مبرهنة الطاقة الحركية على الكويرة بين لحظة إرسالها ولحظة وصولها الى اإلرتفاع
األقصى، حيث تخضع الكويرة الى وزنها فقط ،نكتب :
)�� =W(iEc – fEc 1
2𝑚𝑉𝑓
2 −1
2𝑚𝑉𝑖
2 = 𝑚𝑔(𝑧𝑖 − 𝑧𝑓)
أنظر الشكل H fz =و hiz=و ViV=0و 0fV=مع :
−1
2𝑚𝑉0
2 = 𝑚𝑔(ℎ − 𝐻)
−1
2𝑉0
2 = 𝑔(ℎ − 𝐻)
𝐻 − ℎ =𝑉0
2
2𝑔
𝐻 = ℎ +𝑉0
2
2𝑔
![Page 7: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/7.jpg)
+H=1,0ت.ع: (4,0)2
2×9,80
H=1,8m
الذي يطابق اإلرتفاع األقصى Aركية بين الموضع نطبق من جديد مبرهنة الطاقة الح -2 الذي يطابق سطح األرض . Bوالموضع
)�� =W(BEc-BEc
نكتب : A(V(0=بما أن الطاقة الحركية للكويرة عند وصولها لإلرتفاع األقصى منعدمة 1
2𝑚𝑉2
2 = 𝑚𝑔𝐻
1
2𝑉2
2 = 𝑔𝐻
√2𝑔𝐻=2V
ت.ع:
√2 × 9,80 × 1,8=2V 1-=5,9m.s2V
: 4مرين ت : Bسرعة الجسم عند النقطة Bvحساب -1
حيث يخضع الجسم الى قوتين : Bو Aبين ركية على الجسم برهنة الطاقة الحنطبق م
𝑃 تأثير السكة . ��وزنه و
المسار . عمودي ��منعدم ألن اتجاه ��بما أن األحتكاكات مهملة فإن شغل القوة
المبرهنة تكتب :
Ec(B)-Ec(A)=W(�� ) + 𝑊(�� ) (1)
و 0AV=ألن Ec(A)=0 لدينا : 1
2𝑚𝑉𝐵
2Ec(B)=
W(�� ) و = 𝑚𝑔ℎ
=cos𝛼و OB=OA=rمع : ’h=OB-OAحيث 𝑂𝐴′
𝑂𝐵=
𝑂𝐴′
𝑟
h=r-r.cos𝛼=r(1-cos𝛼)و OA’=r.cos𝛼 نحصل على :
W(�� ) = 𝑚𝑔𝑟(1 − 𝑐𝑜𝑠𝛼)
تكتب : (1) العالقة
1
2𝑚𝑉𝐵
2 − 0 = 𝑚𝑔𝑟(1 − 𝑐𝑜𝑠𝛼) + 0
𝑉𝐵
2 = 2𝑔𝑟 (1 − 𝑐𝑜𝑠𝛼)
𝑉𝐵 = √2𝑔𝑟(1 − 𝑐𝑜𝑠𝛼)
![Page 8: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/8.jpg)
𝑉𝐵ت.ع: = √2 × 9,8 × 0,6(1 − 𝑐𝑜𝑠6𝑂°)
1-=2,4m.sBV
fحساب شدة قوة اإلحتكاك -2 الى : أثناء حركته تخضع الجسم
�� .وزنها :
�� . تأثير سطح األرض :
الى مركبتين : ��يمكن تفكيك القوة
�� 𝑁 :. المركبة المنظمية
𝑓 . المركبة المماسية وتسمى بقوة اإلحتكاك :
= �� حيث : �� 𝑁 + 𝑓
. Cو Bوضعين ين المنطبق مبرهنة الطاقة الحركية ب نكتب :
∆𝐸𝑐 = ∑(𝐹 )
𝐸𝑐𝑓 − 𝐸𝑐𝑖 = 𝑊(�� ) + 𝑊(�� )
𝐸𝑐𝑖 − 𝐸𝑐𝑓 = 𝑊(�� ) + 𝑊(�� 𝑁) + 𝑊(𝑓 )
𝑊(�� )مع : = 𝑊(�� 𝑁) = . BC ألن اتجاه القوتان عموديان على السطح 0
1
2𝑚𝑣2= iEc 0=وfEc قطة عند النتوقف ي الجسمC .
𝑊(𝑓 ) = −𝑓𝑑
نحصل على : 1
2𝑚𝑣2 = −𝑓𝑑
𝑓 =𝑚𝑣2
2𝑑
ت.ع:
f=0,2×2,42
2×0,8
f=0,72N
تمرين 5 :
الطاقة الحركية للسيارة قبل تشغيل الفرامل : -1
Ec=1
2𝑚𝑣2
ت.ع:
Ec=1
2× 900 × (
100.103
3600)2
Ec=347,2J
جرد القوى المطبقة على السيارة وحساب شدة قوة اإلحتكاك : -2
![Page 9: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/9.jpg)
تخضع السيارة أثناء حركتها الى :
�� .وزنها :
�� . تأثير سطح األرض :
الى مركبتين : ��يمكن تفكيك القوة
�� 𝑁 :. المركبة المنظمية
𝑓 . المركبة المماسية وتسمى بقوة اإلحتكاك :
= �� حيث : �� 𝑁 + 𝑓 نطبق مبرهنة الطاقة الحركية بين لحظة تشغيل الفرامل ولحظة توقف السيارة ، نكتب :
∆𝐸𝑐 = ∑(𝐹 )
𝐸𝑐𝑓 − 𝐸𝑐𝑖 = 𝑊(�� ) + 𝑊(�� )
𝐸𝑐𝑖 − 𝐸𝑐𝑓 = 𝑊(�� ) + 𝑊(�� 𝑁) + 𝑊(𝑓 )
𝑊(�� )مع : = 𝑊(�� 𝑁) = ألن اتجاه القوتان عموديان على السطح 0
1
2𝑚𝑣2= iEc 0=وfEc السيارة تتوقف
𝑊(𝑓 ) = −𝑓𝑑
نحصل على :
1
2𝑚𝑣2 = −𝑓𝑑
𝑓 =𝑚𝑣2
2𝑑
ت.ع:
𝑓 =900×(
100
3,6)2
2×86 f=4037,5Nنجد :
حساب القدرة المتوسطة : -3
𝑃𝑚 =│𝑊(𝑓 )│
∆𝑡⇒ 𝑃𝑚 =
𝑓𝑑
∆𝑡
ت.ع:
𝑃𝑚 =4037,5×86
5,6=62004,5W
𝑃𝑚 = 62𝑘𝑊
![Page 10: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/10.jpg)
: 6تمرين
: fMحساب عزم مزدوجة اإلحتكاك -1
�� (∆)و تأثير المحور ��بعد توقيف المحرك يبقى القرص خاضعا لتأثير وزنه
. fMباإلضافة لقوى اإلحتكاك عزمها نطبق مبرهنة الطاقة الحركية على القرص بين لحظة توقيف المحرك ولحظة توقف
ران ، نكتب :القرص عن الدو
f)+W�� )+W(�� =W(i Ec – fEc (1)
حيث :
=0fEc ألن القرص يتوقف 1
2𝐽∆𝜔
2=iEc
W(�� )=W(�� )=0 ألن خطا تأثيرها يمران من محور الدوران(∆) .
𝑀𝑓∆𝜃=fW و∆𝜃 = 2𝜋𝑛
n عدد الدورات و∆𝜃 . زاوية الدوان التي دار بها القرص خالل الحركة
تصبح : (1)العالقة
−1
2𝐽∆𝜔
2 = 𝑀𝑓∆𝜃
𝑀𝑓 = −𝐽∆𝜔
2
2∆𝜃⇒ 𝑀𝑓 = −
𝐽∆𝜔2
4𝜋𝑛
ت.ع:
𝑀𝑓 = −3.10−2(45×2𝜋)2
4𝜋×120
𝑀𝑓 = −1,6𝑁.𝑚
: 𝑊𝑚شغل المحرك -2
مبرهنة الطاقة الحركية تكتب : ينضاف الى القوى السابقة تأثير مزدوجة المحرك ،
= 𝑊(�� ) + 𝑊(�� ) + 𝑊𝑓 + 𝑊𝑚iEc – fEc (2)
بما أن حركة دوران القرص منتظمة ، فإن السرعة الزاوية ثابتة ومنه :=0i=EcfEc
W(�� ) = 𝑊(�� ) = 0
تصبح : (2)العالقة 0=𝑊𝑓 + 𝑊𝑚 ⇒ 𝑊𝑚 = −𝑊𝑓 ⇒ 𝑊𝑚 = −𝑀𝑓∆𝜃
𝜃∆ لدينا : = 𝜔∆𝑡
نستنتج : 𝑊𝑚 = −𝑀𝑓𝜔∆𝑡
ت.ع:𝑊𝑚 = −(1,6)×45× 2𝜋 × 60
𝑊𝑚 =27,1J
استنتاج قدرة المحرك :
![Page 11: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/11.jpg)
𝑃𝑚 =𝑊𝑚
∆𝑡 ⇒ 𝑃𝑚 =
−𝑀𝑓∆𝜃
∆𝑡
𝑃𝑚=−𝑀𝑓𝜔∆𝑡
∆𝑡⇒ 𝑃𝑚 = −𝑀𝑓𝜔
ت.ع: 𝑃𝑚 = −(−1,6) × 45 × 2𝜋
𝑃𝑚 =452W
:7تمرين
: 𝑡∆حساب -1
نطبق مبرهنة الطاقة الحركية على األسطوانة بين لحظة انطالقها في الدوران ولحظة . f=20Hzوصولها الى التردد
تخضع األسطوانة للقوى التالية :
�� وزنها :
�� . تـأثيرمحور الدوران :
𝐶 : المزدوجة المحركة عزمهاM . المبرهنة تكتب :
)+M�� )+W(�� (=W0Ec-Ec
حيث :1
2𝐽∆𝜔
2Ec= 00=وEc
W(�� )=W(�� )=0 . ألن خطي تأثير القوتين تمران من محور الدوران
M=P∆𝑡 نحصل على :
1
2𝐽∆𝜔
2 = 𝑃∆𝑡
∆𝐽 لدينا : =1
2𝑚𝑟2 و𝜔 = 2𝜋𝑓
نستنتج أن :1
2×
1
2𝑚𝑟2. 4𝜋2𝑓2 = 𝑃∆𝑡
𝑚𝑟2𝜋2𝑓2 = 𝑃∆𝑡
∆𝑡 =𝑚𝑟2𝜋2𝑓2
𝑃
ت.ع:
∆𝑡 =1,0×(5,0.10−2)2×𝜋2×(20)2
1,5
∆𝑡 = 6,58𝑠
![Page 12: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/12.jpg)
: Mزم مزدوجة اإلحتكاك ع -2ة بين لحظة إيقاف المحرك ولحظة توقف نطبق مبرهنة الطاقة الحركية على األسطوان
األسطوانة.
باإلضافة الى مزدوجة اإلحتكاك التي عزمها ��و ��تخظع األسطوانة خالل هذه المدة الى تأثير
M . نكتب :
1
2𝐽∆𝜔𝑓
2 −1
2𝐽∆𝜔𝑖
2=W(�� )+W(�� )+W
𝜔𝑓حيث : = تتوقف األسطوانة 0
𝜔𝑖و = 2𝜋𝑓
W(�� )=W(�� )=0 . ألن نقطة تأثير القوتين ثابتتين
W=M.∆𝜃 مع∆𝜃 = 2𝜋𝑛 . وى يمثل عدد الدورات المنجزة
نحصل على :
−1
2𝐽∆(2𝜋𝑓)2 = 𝑀2𝜋𝑛
−𝐽∆𝜋𝑓2 = 𝑀𝑛
𝑀 = −𝐽∆𝜋𝑓2
𝑛∆𝐽مع =
1
2𝑚𝑟2
𝑀 = −𝑚𝜋𝑟2𝑓2
2𝑛
ع: .ت
𝑀 = −1,0×𝜋×(5,0.10−2)×(20)2
2×980
𝑀 = −1,6.10−3N.m
8:تمرين
: 4Mو 2Mحساب السعة اللحظية في كل من الموضعين -11. -1
𝑣2 =𝑀1𝑀3
2𝜏==
2.10−2
2×40.10−3⇒ 𝑣2 = 0,25𝑚. 𝑠−1
𝑣4 =𝑀3𝑀5
2𝜏=
3,6.10−2
2×40.10−3⇒ 𝑣4 = 0,45𝑚. 𝑠−1
نبين تعبير توتر الخيط : -1.2
فوق النضد يوجد الخيال تحت تأثير ثالث قوى :
�� وزنه :
�� تاثير النضد المائل . بما أن اإلحتكاكات مهملة فإن إتجاه:�� عمودي على سطح
التماس .
�� . توتر الخيط :
![Page 13: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/13.jpg)
: 4Mو 2Mة الطاقة الحركية بين الموضعين نطبق مبرهن
(�� ) + 𝑊(�� ) + 𝑊(�� )=W2 Ec– 4Ec (1)
W(�� ) = ألن اتجاه القوة عمودي على السطح. 0
𝑊(�� ) = �� .𝑀2𝑀4 = 𝑇𝑀2𝑀4 cos 𝜋 = −𝑇.𝑀2𝑀4
𝑊(�� ) = 𝑚𝑔ℎ معsin 𝛼 =ℎ
𝑀2𝑀4h=𝑀2𝑀4 أي : sin 𝛼
نحصل على :
𝑊(�� ) = 𝑚𝑔𝑀2𝑀4 sin 𝛼
تكتب : (1)العالقة 1
2𝑚𝑣2
2 −1
2𝑚𝑣4
2 = 𝑚𝑔𝑀2𝑀4 sin 𝛼 − 𝑇𝑀2𝑀4
𝑇𝑀2𝑀4 = 𝑚𝑔𝑀2𝑀4𝑠𝑖𝑛𝛼 − (1
2𝑚𝑣4
2 −1
2𝑚𝑣2
2)
T = mg sin𝛼 −𝑚
2𝑀2𝑀4(𝑣2
2 − 𝑣42)
𝑇 = 𝑚(𝑔 sin𝛼 −𝑣4
2 − 𝑣22
2𝑀2𝑀4)
𝑇 = 400. 10−3(9,81 × 𝑚𝑔𝑀2𝑀4 sin 20° −0,452 − 0,252
2 × 2,8.10−2
𝑇 = 2,6𝑁
تحديد عزم قصور البكرة :-1.3 2Mيل الموضعين نطبق مبرهنة الطاقة الحركية على البكرة أثناء دورانها بين لحظتين تسج
. 4Mو تخضع البكرة الى ثالث قوى أثناء الدوران :
𝑃′ : وزنها
𝑇′ : تأثي محور الدوران
𝑇′ : تأثير الخيط
′𝑊(𝑃 :لدينا ) = 𝑊(𝑅′ ) = ألن خطي تأثيرهما يقاطه محور الدوران 0
= ��كما أن : −𝑇′ 𝑊(�� )أي : = −𝑊(𝑇′ )
طاقة الحركية تكتب :مبرهنة ال
![Page 14: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/14.jpg)
1
2𝐽∆𝜔4
2 −1
2𝐽∆𝜔2
2 = 𝑊 (𝑃′ ) + 𝑊 (𝑅′ ) + 𝑊(𝑇′ )
𝜔2 لدينا : =𝑣2
𝑟𝜔4و =
𝑣4
𝑟
1
2𝐽∆ {(
𝑣4
𝑟)2 − (
𝑣2
𝑟)2} = 𝑇.𝑀2𝑀4
𝐽∆(𝑉2
2−𝑣42
𝑟)=2𝑇.𝑀2𝑀4
𝐽∆ =2𝑇.𝑀2𝑀4
𝑣22−𝑣4
2
∆𝐽 ت.ع: =2×20.1𝑂−2×1,9×2,8.10−2
0,452−0,252
𝐽∆ = 0,15𝑁.𝑚2
: W(�� )والنضد نحسب (S)لتحديد طبيعة التماس بين الجسم -2.1
W(�� )إذا كان = التماس يتم بدون احتكاك . 0
𝑊(�� )إذا كان < ك .التماس يتم باحتكا 0
: Bو Aبين النقطتين (S)نطبق مبرهنة الطاقة الحركية على الخيال
𝑊(�� ) + 𝑊(�� )=AEc-BEc (2)
لدينا :
𝑊(�� ) = 𝑚𝑔ℎ
h=ABsinمع : 𝛼
𝑊(�� ) = 𝑚𝑔𝐴𝐵 sin 𝛼
تكتب : (2)العالقة
𝑊(�� ) = 𝐸𝑐𝐴 − 𝐸𝑐𝐵 − 𝑊(�� )
𝑊(�� ) =1
2𝑚𝑣𝐵
2 −1
2𝑚𝑣𝐴
2 − 𝑚𝑔𝐴𝐵 sin 𝛼
![Page 15: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/15.jpg)
𝑊(�� ) = 𝑚 [(𝑣𝐵
2 − 𝑣𝐴2
2) − 𝑔. 𝐴𝐵 sin 𝛼]
𝑊(�� )=400.10−3ت.ع: [1,52−12
2] − 9,81 × 40.10−2 × sin 20°
𝑊(�� )= −1,2𝐽
قوة اإلحتكاك : fاستنتاج -2.2
𝑊(�� ) = 𝑊(�� 𝑛) + 𝑊(𝑓 )
𝑊(�� 𝑛) = مودية على سطح التماسع �� 𝑛ألن 0
𝑊(𝑓 ) = 𝑓 . 𝐴𝐵 = 𝑓. 𝐴𝐵 cos𝜋 = −𝑓𝐴𝐵
𝑊(�� ) = −𝑓. 𝐴𝐵
f =−𝑊(�� )
𝐴𝐵
𝑓ت.ع: = −(−1,2.10−1)
40.10−2
𝑓 = 0,3𝑁
:9تمرين
جرد القوى وتمثيل متجهتها : -1 وتين :تخضع الكرة الى ق
�� وزن الكرة :
𝐹 توتر الخيط :
القوتين أنظر الشكل تمثيل متجهات
حساب سرعة الكرة أثناء مرورها من موضع توازنها . -2 نكتب : C و A يننطبق مبرهنة الطاقة الحركية على الكرة بين الموضع
Ec(C)-Ec(A)=W(�� )+W(𝐹 ) (1)
![Page 16: ﺔﯿﻛﺮﺤﻟا ﺔﻗﺎﻄﻟاو ﻞﻐﺸﻟا ﻦﻳرﺎﻤﺗ€¦ · vA=m.s ﺔﻋﺮﺴﻟﺎﺑ A ﻊﺿﻮﻤﻟا ﻰﻟا لﺎﯿﺨﻟا لﻮﺻو ﺪﻨﻋ -](https://reader034.vdocuments.mx/reader034/viewer/2022042318/5f0785de7e708231d41d6709/html5/thumbnails/16.jpg)
عمودي على المسار . 𝐹ألن أتجاه W(𝐹 )=0مع :
Ec(A)=1
2𝑚𝑣𝐴
2 = . Aة الكرة تنعدم عند ألن سرع 0
Ec( C)=1
2𝑚𝑣𝐶
2
W(�� )=mgh
h=JC=OC-OJ : معOC=OB=L وcos 𝜃 =𝑂𝐽
𝑂𝐵h=Lcosومنه : 𝜃
W(�� )=mg(L-Lcos𝜃 )
W(�� ) = 𝑚𝑔𝐿(1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃)
تكتب : (1)العالقة
0+1
2𝑚𝑣𝐶
2=mgL(1-cos 𝜃)
1
2𝑣𝐶
2 = 𝑔𝐿(1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃)
𝑣𝐶 = √2𝑔𝐿(1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃)
𝑣𝐶 ت.ع: = √2 × 9,8 × 1 × (1 − 𝑐𝑜𝑠70°)
𝑣𝐶 = 3,59𝑚. 𝑠−1
: النحراف الخيط m𝜃الزاوية القصوية -3
ة بين موضع التوازن وموضع اإلنحراف القصوي نطبق مبرهنة الطاقة الحركية على الكر للخيط .
𝑊(�� ) + 𝑊(𝐹 )=iEc - fEc
=0fEc Eci=0,98J
W(�� ) = −𝑚𝑔ℎ معh=L(1-cos𝛼𝑚)
W(�� ) = −𝑚𝑔𝐿(1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃𝑚) شغل الوزن سالب ألن الجسم يصعد
W(𝐹 ) = عمودي على المسار . 𝐹 اتجاه ألن 0
المبرهنة تكتب : +0− 𝑚𝑔𝐿(1 − 𝑐𝑜𝑠𝜃𝑚)= iEc-0
1-cos𝜃𝑚 =−𝐸𝑐𝑖
−𝑚𝑔𝐿
-cos𝜃𝑚 = −1 +𝐸𝑐𝑖
𝑚𝑔𝐿