أسئلة الفصل الأول لفيزياء الدفع وكمية التحرك

أسئلة الفصل الأول لفيزياء الدفع وكمية التحرك       

اولا  : المسائل

1-     اصطدمت سيارة كتلتها 1200كجم وسرعتها 20م/ث بشجرة فوصلت إلى السكون خلال مسافة 1.5 متر . أوجدي متوسط قوة إيقاف الشجرة للسيارة . ثم حددي العلاقة بين القوة والمسافة التي تقطعها السيارة ؟  (  -1.6 x 10  )

2-     شاحنة كتلتها 3 x  10 كجم تتحرك بسرعة 10م/ث إصطدمت مع سيارة كتلتها 1200كجم تتحرك في الإتجاه المضاد بسرعة 25م/ث فإذا إلتصقت السيارتان بعد التصادم ، فبأي سرعة وفي أي إتجاه تتحركان ؟ بفرض أن الطريق أملس . ثم أوجدي التغير في كمية التحرك لكل منهما .                (8.65 م/ث في إتجاه الشاحنة -   - 4.54 x  10   -    4.54 x  10   )

3-     ما مقدار سرعة إرتداد بندقية كتلتها 2 كجم عند إطلاقها لرصاصة كتلتها 7 غم من الفوهة بسرعة مقدارها 500م/ث .              ( -1.75م/ث )

4-     أطلق  سهم كتلته 62 جرام بسرعة قدرها 32.2م/ث على بطيخة كتلتها 2 كجم فحفر فيها حفرة نافذة مستقيمة طولها 75 سم . فإذا استغرق السهم 0.0375ثانية للخروج من الجانب الآخر فما متوسط القوة المعوقة لحركة السهم ؟ وما سرعة البطيخة بعد أن ينفذ منها السهم ؟                      ( -40 نيوتن  ، 0.76م/ث)

5-     تتحرك رصاصة كتلتها 0.05 كجم بسرعة 400م/ث نحو قطعة خشبية ثابتة فإذا غاصت الرصاصة فيها مسافة 0.1م احسبي :                                                                       1- تباطؤ الرصاصة  2- زمن التباطؤ 3- القوة التي أوقفتها 4- دفع القوة عليها .                              (- 8 x  10 م/ث2    ,    5 x  10ث      ,     - 4 x  10نيوتن    ,     -20 نيوتن .ث )

6-     الشكل التالي يمثل العلاقة بين القوة المؤثرة على جسم                                                      وزمن تأثيرها عليه بالثانية فإذا كانت القوة بإتجاه عكس                                                              إتجاه حركة الجسم أوجدي دفع القوة خلال فترة تأثيرها .                                                          ( 490نيوتن .ث)   

                                                                                                                

7-     وضعت الأجسام التي كتلها 1كجم ، 4كجم ، 2كجم  3كجم في النقاط التي                   إحداثياتها على الترتيب( . ، . ) ، ( 2 ، . ) , ( . ، 2 ), ( 2 ، 2 )                                                   حددي موضع مركز الكتلة للأجسام .  ( 1.4, 1)  

8-     تتحرك كرة كتلتها 0.5كجم بسرعة 10م/ث وتلحق بكرة أخرى كتلتها 2 كجم تتحرك بسرعة 2.5م/ث على نفس الخط وفي نفس الإتجاه احسبي :                                                                1) سرعة مركز الكتلة للكرتين .

2) إذا عكس إتجاه الكرة الثانية كم تصبح سرعة مركز الكتلة لهما ؟ عللي ؟

( 4 ، صفر )

9-     كرتان كتلة الأولى 4كجم وتتحرك بسرعة 4م/ث نحو الشرق فتتصادم بالكرة الثانية التي كتلتها 5كجم وتتحرك على نفس الخط نحو الغرب بسرعة 2م/ث فإذا أَصبحت الأولى تتحرك بعد التصادم بسرعة 1م/ث نحو الغرب حددي مقدار وإتجاه سرعة الثانية بعد التصادم .                          ( 2 م/ث نحو الشرق )

10- أطلقت رصاصة كتلتها 50غم أفقياً على قطعة خشبية ساكنة كتلتها 950غم فاستقرت فيها وتحركت المجموعة بسرعة  4م/ث إحسبي                                                            1) سرعة الرصاصة قبل اختراقها لقطعة الخشب مباشرة .         ( 80م/ث)                                                 2) الدفع الذي أثر في الرصاصة مقداراً واتجاهاً .                ( -3.8 نيوتن . ث )          

11- أثرت قوة مقدارها 200 نيوتن على جسم كتلته 50 كجم  يتحرك على سطح أفقي بسرعة ثابتة مقدارها 5 م/ث وفي خط مستقيم فإذا كانت القوة المؤثرة على الجسم بإتجاه يصنع مع إتجاه حركة الجسم زاوية مقدارها 37 وكان زمن تأثيرها على الجسم 4 ثانية احسب :                                        1) مركبة دفع القوة باتجاه حركة الجسم .       ( 640كجم م/ث )                                                                      2) التغير في كمية تحرك الجسم .               ( 640 كجم م/ث )                                                                           3) سرعة الجسم لحظة انقطاع القوة عنه .      ( 17.8 م/ث )

12- كرة كتلتها 2 كجم سقطت رأسياً على الأرض فوصلتها بسرعة مقدارها 30 م/ث وارتدت عنها بسرعة إبتدائية 10 م/ث إحسبي :                                                                           1)  الدفع الذي أثر على الكرة      ( -80 نيوتن .ث )                                                                   2) إذا لامست الكرة الأرض لمدة 0.2 ثانية فاحسبي القوة المتوسطة التي أثرت بها الأرض على الكرة .                    ( -400 نيوتن )

13- يحمل صياد بندقية تطلق رصاصات كتلة كل منها 60 غم بسرعة مقدارها 900 م/ث فإذا وثب عليه حيوان مفترس كتلته 40 كجم بسرعة 10 م/ث ، ما عدد الرصاصات التي يلزمه إطلاقها عليه لإيقافه في مساره ؟    ( 7.4 أي 8 رصاصات )

14- رشاش يطلق طلقات كلتة كل منهما 50 جرام بسرعة 1000 م/ث فإذا كان المقاتل يؤثر بقوة متوسطة على الرشاش وهو بين يديه مقدارها 180 نيوتن فما هو أكبر عدد ممكن لطلقاته في الدقيقة ؟                ( 216 طلقة )

15- سقطت كرة 4 كجم من حالة السكون رأسياً من سطح عمارة بإتجاه الأرض فاصطدمت بالأرض بسرعة مقدارها 40 م/ث وارتدت عن سطح الأرض مباشرة بسرعة 20 م/ث أوجدي :                 أ- مقدار الدفع الذي أثر في الكرة خلال فترة تلامسها مع الأرض .                                                 ب- مقدار القوة المتوسطة التي أثرت بها الكرة على الأرض إذا استغرقت فترة إلتماس 0.03 ث .   ( 240 نيوتن . ث  ، 8000نيوتن )                                                                       

16- مثلث متساوي الأضلاع وضعت عند رؤوسه                                                         ثلاث كتل هي ك1= 2كجم ، ك2= 3كجم   ، ك3= 5كجم .                                         عين مركز الكتلة لهذا النظام .                                                                                  (1.1 ،             )

أولاً : الأسئلة والتخمينات : عللي لما يأتي

1-     يصعب على رجل الإطفاء تثبيت فوهة خرطوم الماء إذا كان يخرج منه بسرعة .

2-     عند فتح بالون مملوء بالهواء بحيث يهرب الهواء منه فإن البالون ينطلق في الهواء ؟

3-     بنى مخترع قارباً شراعياً وركب عليه مروحة كهربائية كبيرة . وجه المخترع المروحة تجاه الشراع بحيث يستقبل هوائها متوقعاً أن يتحرك القارب في اتجاه هذه الرياح الصناعية . ولكنه تعجب عندما رأى القارب يتحرك ببطء في الإتجاه العكسي . هل يمكنك تفسير لماذا حدث ذلك .

4-     عندما تسقط كرة على أرض صلدة تكون كمية تحركها رأسية إلى أسفل ، وعندما ترتد تصبح كمية تحركها رأسية إلى أعلى في هذا التصادم لا تكون كمية تحرك الكرة محفوظة حتى بالرغم من أن الكرة قد ترتد xإلى نفس الإرتفاع الذي أسقطت منه .

5-     عندما تسقط كتلة حديد مسطحة من إرتفاع على يدك وهي منبسطة على سطح منضدة تصاب اليد بينما يمكن إلتقاط الكتلة بسهولة عند إسقاطها من نفس الإرتفاع .

6-     من الصعب إيقاف سيارة تتحرك بسرعة 20م/ث عن إيقاف لعبة على هيئة سيارة تتحرك بنفس السرعة .

7-     تجعل سبطانات ( مواسير) المدافع والبنادق ذات المدى الكبير طويلة .

8-     وضع أكياس من الرمل بمحاذاة خنادق الجنود في الأماكن المعرضة للقصف .

9-     القفز من مكان مرتفع على كومة من الرمل أكثر أمناً وسلامة من السقوط على أرض قاسية من نفس الإرتفاع .

10- يلجأ حارس المرمى لضرب كرة القدم بمشط قدميه لقطع مسافة أكبر