حلول تمارين الكتاب المدرسي حول القوة والحركات المنحنية

التمرين الأول:

هل العبارات التالية صحيحة(ص) أم خاطئة (خ)؟ صوبها ان كانت خاطئة.

ـ في الحركة الدائرية المنتظمة:

العبارة	ص	خ	العبارة الصحيحة
قيمة السرعة اللحظية ثابتة
شعاع السرعة ثابت
شعاع تغير السرعة معدوم
شعاع السرعة مماسي للمسار
لا يخضع المتحرك لأية قوة

ـ في الحركة المنحنية:

العبارة	ص	خ	العبارة الصحيحة
شعاع السرعة اللحظية مماسي للمسار
قيمة السرعة ثابتة
شعاع تغير السرعة وشعاع السرعة لهما نفس الحامل
مبدأ العطالة غير محقق

الاجابة:

ـ في الحركة الدائرية المنتظمة:

العبارة	ص	خ	العبارة الصحيحة
قيمة السرعة اللحظية ثابتة	×
شعاع السرعة ثابت		×	شعاع السرعة ثابت قيمة ومتغير المنحى
شعاع تغير السرعة معدوم		×	شعاع تغير السرعة له قيمة ثابتة، ومتجه نحو مركز الدائرة
شعاع السرعة مماسي للمسار	×
لا يخضع المتحرك لأية قوة		×	يخضع المتحرك لقوة ثابتة القيمة متجهة نحو مركز الدائرة

ـ في الحركة المنحنية:

العبارة	ص	خ	العبارة الصحيحة
شعاع السرعة اللحظية مماسي للمسار	×
قيمة السرعة ثابتة		×	قيمة السرعة متغيرة ما عدي في الحركة الدائرية
شعاع تغير السرعة وشعاع السرعة لهما نفس الحامل		×	شعاع تغير السرعة، وشعاع السرعة يصنعان زاوية منفرجة أو حادة
مبدأ العطالة غير محقق		×	مبدأ العطالة محقق في المعالم العطالية

التمرين الثاني:

ـ في الحركة الدائرية المنتظمة، تكون المسافات المقطوعة خلال مجالات زمنية متساوية:

(1) متزايدة، (2) متناقصة، (3) متساوية.

ـ في الحركة الدائرية المنتظمة يكون شعاع القوة:

(1) مماسي للمسار، (2) يتجه نحو مركز الدائرة، (3) معدوم.

ـ في الحركة المنحنية اذا كانت قيمة السرعة ثابتة، تكون قيمة شعاع تغير السرعة:

(1) ثابتة، (2) غير ثابتة، (3) معدومة.

الاجابة:

ـ في الحركة الدائرية المنتظمة، تكون المسافات المقطوعة خلال مجالات زمنية متساوية: متساوية.

ـ في الحركة الدائرية المنتظمة، يكون شعاع القوة: متجه نحو مركز الدائرة.

ـ في الحركة المنحنية، اذا كانت قيمة السرعة ثابتة، تكون قيمة شعاع تغير السرعة: ثابتة.

التمرين السادس:

يدير محرك صغير جسما اسطواني الشكل بواسطة خيط غير قابل للإمتطاط ، على طاولة أفقية ملساء الشكل(4). في حالة الحركة يكون الخيط مشدودا.

يمثل الشكل 5 التصوير المتعاقب لحركة الجسم، حيث أخذت الصور في مجالات زمنية متساوية τ = 0,1s ، ومثلت بسلم المسافات: 1cm → 10cm

1 ـ أنقل على ورق شفاف أوضاع مركز الجسم المتحرك، مع اكمال ترقيم المواضع.

2 ـ قارن المسافات المتتالية المقطوعة من طرف المتحرك، ماذا تستنتج؟ علل.

3 ـ ما طبيعة الحركة ؟

4 ـ احسب السرعة اللحظية في الموضعين M₁  و M₂.

5 ـ مثل أشعة السرعة اللحظية في هذين الموضعين باستعمال سلم مناسب.

6 ـ استنتج شعاع تغير السرعة (Δv). وارسمه في الموضع M_2.

7 ـ باتباع نفس الخطوات. حدد شعاعي تغير السرعة في الموضعين M₆ و M₁₀، ثم مثلهما.

8 ـ ماذا تستنتج عن شعاع تغير السرعة خلال الحركة ؟

9 ـ ماذا تستنتج عن القوة المطبقة على الجسم ؟ علل.

10 ـ هل مبدأ العطالة محقق؟

الاجابة:

1 ـ نقل الوثيقة على الورق الشفاف:

2 ـ المسافات المتتالية متساوية، إذن سرعة المتحرك ثابتة.

3 ـ الحركة دائرية منتظمة.

4 ـ للسرعة اللحظية نفس القيمة في M₁ و M₃ لأن الحركة منتظمة.

لدينا:

M₀M₂ = 1,9 cm 

على الوثيقة، وباستعمال سلم الرسم نحصل على القيمة الحقيقية:

 M₀M₂ = 1,9×10 = 19 cm = 0,19 m

إذن السرعة هي:

$$v_1 = v_3 = \frac{M_0 M_2}{2 \tau} = \frac{0.19}{0.2} = 0.95 \, \text{m/s}$$

5 ـ تمثيل أشعة السرعة: 

نختار مثلا السلم: 1 cm → 0,5 m/s ، ونمثل السرعة بشعاع طوله.

0,95×1/0,5 = 1,9 cm وهو مماسي للمسار في كل لحظة.

6 ـ تمثيل شعاع تغير السرعة:

شعاع تغير السرعة متجه نحو مركز الدائرة

7 ـ أشعة تغير السرعة كلها متجهة نحو مركز الدائرة.

8 ـ شعاع تغير السرعة ثابت شدة ويتجه نحو مركز الدائرة في كل لحظة.

9 ـ للقوة المطبقة على الجسم وشعاع تغير السرعة نفس الحامل ونفس الجهة، فهي إذن موجهة نحو المركز.

10ـ مبدأ العطالة محقق لأن المخبر يعتبر معلم عطالي.