مسابقة فيزيائية

[e.m.f]

السلام عليكم:

بما ان اليوم اخر بيوم لالاسئلة التشجيعية و بعدها ساطرح ان شاء الله اسئلة جديدة ساقدم شرحا و قوانين معينة لعلكم تستفيدون منها في الحل


تخيل معي

انبوبة ذات شعبتين واسعة و الاخرى ضيقة .يتحرك في كل منهما مكبس يتحرك على سطكح الشائل الذي يملآ الانبوبة.

عندما نضع جسما وزنه W2 على سطح المكبس A2 فانه يحدث ضغطا على سطكح الشائل مقداره

p2=W2/A2

و لموازنة هذا الضغط ينبغي وضع جسم وزنه W1 على سطح المكبس A1 يحدث ضغطا مقداره

p1=W1/A1

عند الاتزان يكون:

p1=p2

اي ان:

W1/A1=W2/A2

و منه:

W1=W2*A1/A2

و لما كانت A2 اكبر من A1 فان W1 تكون اصغر من W2 اي ان قوة صغيرة يمكن ان تعادل قوة كبيرة باستخدام هذا الجهاز المسمى بالمكبس المائي و له تطبيقات عديدة مثل رافعة السيارات.

و حيث ان الوزن شكل من اشكال القوة فتكون العلاقة على الصورة

F1/A1=F2/A2

----------

و بذلك اضن ان احد السؤالين التشجيعين قد وضحت اجابته بصورة كبيرة

و اذا في اي استفسار عن الاسئلة رجاء ضعوه هنا قبل حلول المساء

و شكرا لكم

[زنبق]

مكبس مائي مساحة سطح المكبس الصغير A1=0.4m^2 و مساحة سطح المكبس الكبير 4m^2 اثرت قوة على المكبس الصغير مقدارها F1=120N فاوجد الضغط المؤثر على المكبس الصغير ثم اوجد القوة المؤثرة على المكبس الكبير عند الاتزان


اذا كان
P = F or W/A
P1= 120N/0.4m^2
P1 = 300 pa

P1=P2
P2= F2/A2
F2= P2 * A2
F2= 300 *4= 1200 N

[e.m.f]

السلام عليكم:

اجابة موفقة و الاجابة لم تتطلب الى فهم فكرة المكبس و قوانينه

تضاف لك ربع النقطة

ساضع النقاط بعدما اضع الاسئلة الجديدة ان شاء الله مساء اليوم و بقي السؤال التشجيعي سانتظر حوالي الساعتين لربما احد فكر في حله

مساعدة:السؤال الاخر يعتمد على قثانون هوك و معاملات يونج

شكرا لكم

[e.m.f]

السلام عليكم:
----------

ساحل السؤال الاخير و لكن انا لا اريد ان اضع الحل ليصبح محفوظا و لكن اريد ان اوضح القيل من الشرح البسيط و القوانين و التعريفات قبل التطرق للحل مباشرة

المرونة:مدى مقاومة المدادة للتغير في شكلها او حجمها و من ثم مثدرتها على سرعة استعادة شكلها او حجمها او حتى بعد زوال المكؤثر عنها






طيب

علل:عند ترك كرة زجاجية او كرة من الصلب تسقط على سطح املس و تصدم به فانها ترتد و تصل الى ارتفاع تقرب من الارتفاع الذي سفقطت منه؟

لانه عند اصطدام الكرة بالسطح انضغط كل منهما قليلا و في محاولتها لاستعادة شكليهما ضغط كل منهما على الاخر و بذلك يدفع الجسم الثابت و هو السطح الجسم المتحرك و هو الكرة لترتد الى اعلى.

طيب ما رأيكم ايهما اكثر مرونة شريط المطاط ام سلك من الحديد الصلب لهما نفس الطول و مساحة المقطع؟

سلك الحديد يقاوم التغير في طوله اكثر من مقاومة شريط المطاط و سلك الحديد يستعيد شكله اسرع من شريط المطاط.اذا الحديد اكثر مرونة من المطاط.

روبرت هوك من العلماء و المهندسين الذين قاموا باعادة بناء مدينة لندن بعد حريق قد الم بها و قدج اهتم هوك بدراسة الخواص المستخدمة في البناء المستخدمة في البناء و تشييد و امتدت د=راسته لتشمل مرونة المواد و علاقة القوى التي تؤثر بالتغير الذي بيحدث في شكلها و شملت دراسته اربع حالاات اساسية:

1-الزيادة في الطول التي تحدث في سلك بتأثير قوة الشد المؤثرة فيه
2-الزيادة في طول نابض اي زنبرك بتأثير القوة المؤثرة عليه.
3-الانحناء الذي يحدث في ساق افقية من احد طرفيها بتأثير القوة التي تؤثر عند الطرف الاخر الحر من الساق.
4-الالتواء الذي يحدث في سلك عند محاولة ادارته بتثبيت طرفه الاخر.

وجد هوك من هذه الدراسة ان هناك علاقة بين التغير الذي يحدث في شكل الجسم المعرض لتأثير القوة و مقدار القوة.

و هذا هو نص قانون هوك:

مقدار التغير الذي يطرأ على شكل الجسم يتناسب طرديا مع مقدار القوة المؤثرة فيه.

طيب انا موب عاجبني هذا القانون اقدر اقول

شكل الجسم يتناسب طردجيا مع مقدار القوة المؤثرة على نابض مع الاستطالة الحادثة في هذا النابض المرن

في الفيزياء ممكن صبياغة التعريف باكثر من طريقة

طيب

علام يدل معامل يونج؟

يدل على مدى مقاومة المادة للتغير في شكلها او طولها من ثم سرعة عودتها الى حالتها الاصلية عند زوال القوة المؤثرة.

طب يا ترى ما هو الانفعال الطةولي؟

النسبة بين الاستطالة الحادثة للسلك و بين الطول الاصلي

الانفعال الطولي=دلتا الطول اي الفرق بين الطول/الطول الاصلي

طيب مين يقول ايش الوحدة الدولية المستخدمة؟












لا توجد وحدة لانها نسبة من نفس النوع

لالانفعال الطولي تعريف اخر يستنبط من القانون كالعادة

و هو:

مقدار الاستطالة الحادثة للسلك الذي طوله ا متر

او

مقدار الاستطالة الحادثة للسلك بالنسبة لوحدة الاطوال

طيب ايش هو الاجهاد الطولي؟

النسبة بين القوة المؤثرة عموديا على مقطع السلك و بين مساحة مقطع السلك

من التعريف نستنتج ان

الاجهاد الطولي=F/A

اي القوة/مساحة السطح

طيب ما وحدتها نوشف

F/A>>>N/m^2<<
اذا الوحدة من القانون نيوتن*متر^-2

-الاجهاد الطولي يساوي عدديا مقدار القوة المؤثرة عموديا على مساحة مقطع السلك المرن.

طيب

معامل يونج Y =الاجهاد الطولي/الانفعال الطولي=F/A*L/delta L

معامل يونج Y =K*L/A

K هو ثابت هوك

وحدة معمل يونج هي وحدة الاجهاد الطولي هي الباسكال او نيوتن*متر^-2

-حاصل ضرب ثابت هوك في L/A يساوي مقدار ثابت يسمى معامل يونج Y

الانفعال الطولي يتناسب تناسبا طرديا مع الاجهاد الطولي

القوة تتناسب طردجيا مع الفرق قي الطول اي دلتا الطول

دلتا الطول =الطول2-الطول 1 بالمتر

F=constant*delta L
F/delta L=constant...Nm^-1
constant اي الثابت للنابض الواحد يتوقف على طول النابض و مساحة سطح سلك النابض و نوع مادة النابض و هي ثابتة للنابض الواحد.

المقدار الثابت يسمى ثابت هوك او ثابت النابض يرمز له K

K=F/delta L...Nm^-1

باستخدام العلاقة K=F/deltaL متى K=F عدديا؟

من القانون عندما delta L=1m

طيب العلاقة بين تغير القوة و الاستطالة دلتا الطول طرجية و من القانون تجيبها

سؤال اخير و احل السؤال

ما المقصود ان ثابت النابض لنابض معين K=20N*m^-*1

عشان نحلع نحط القانون و نصيغ عبارة مناسبة

K=20N/1m

اذا لاحداث استطالة مقدارها 1m في هذا النابض يجب التأثير علهي بقوة مقدارها 20N

انا موب عاجبني الكلام هذا

طبعا هو صحيح بس مثلا انا جكتب

اذا اثرت قوة مقدارها 20 نيوتن على هذا النابض يستطيل بمقدار 1 متر

و كلاهما صحيح و من القانون يستنبط

----------------

من الشرح السبق يفهم حل السؤال و هذا الحل:

يقول السؤال:

سلك من الصلب طوله L1=8m و مساحة مقطعه A=2*10^-6m^2
اثرت عليه قوة مقدارها F=10^3N فاصبح طوله L2=8.016m فاحسب الاتي:

1-الاستطالة الحادثة للسك(دلتا الطول)

طبعا نتأكد اول شيء ان الوحدات دولية و ان غير ذلك نحولها و مكن ثم نحدد المعطيات و نحل


delta L=L2-L1=8.016-8=0.016m

2-ثابت هوك

K=F/delta L=10^3/0.016=62500Nm^-1=62.5*10^3Nm^3

3-الاجهاد الطولي المؤثر على السلك

الاجهاد الطولي=F/A=10^3/2*10^-6=500*10^6Nm^-2

4-الانفال الطولي الحادث للسلك

الانفعال الطولي=delta L/L=0.016/8=2*10^-3

و من غير وحدة لتسازوي الوحدات في البسط و المقام

5-معتامل يونج لمادة السلك:

Y=الاجهاد الطولي/الانفعال الطولي=500*10^6/2*10^-3=2.5*10^11Nm^-2

6-متى معامل يونج لمادة السلك يساوي K عدديا؟

نضع القانون و نرى الحل

Y=K*L/A

اذا الحل اصبح واضحا و هو عندما L/A يساوي 1m

و سلامتكم

[e.m.f]

السلام عليكم:

النقاط حتى الان:

-أبو يوسف=5.5 نقطة
-انسانة=2.5 نقطة
-زنبق=2 نقطة و ربع النقطة

و الباقي صفر
----------------------

الاسئلة الجديدة:
----------

ستكون جميع الاسئلة هذه المرة عن المبادئ الاساسية جدا في الطاقة و تحولاتها.

السؤال الاول: (يكتفلى بفرعين منهم)

-ما هو الشغل و كيف يمكن حسابه؟

-ما هو تعريف الجول ميكانيكيا ؟

-متى يكون الشغل موجب و متى سالب و متى صفر؟

السؤال الثاني: (يكتفى بفرعين فقط)

-عرف الطاقة ميكانيكيا  ثم اذكر بعضا من صورها من غير شرح؟مع ذكر بعض من مصادر الطاقة المؤقتة و الدائمة من غير شرح؟

-ما هي طاقة الوضع التثاقلية و هل يمكن ان تكون صفرا و اذا كانت الاجابة بنعم فاين؟

-طائر يطير كتلته m=2Kg يطير في مستوىافقي على ارتفاع h=60m عن سطح الارض و باعتبار g=10ms^-2 (وضعت هذه القيمة تسهيلا للحساب و يمكن ان تكون 9.8 )

فاحسب:

طاقة الوضع التثاقلية التي يمتلكها الطائر ثم كطاقة الحركة التي يمتلكها الطائر اذا كان يتجرك بسرعة منتظمة مقدارها 8m/s ثم احسب الطاقة المسكانيطية الكلية التي يمتلكها الطائر؟


السؤال الثالث: (يكتفى بفرعين فقط)

-الارجوحة تشبه البندول البسيط في الحركة و لكنها تتوقف بسرعة بسبب....و ....

ثم فسر العلاقة بين الطاقة الميكانيكية الكلية E و K طاقة الحركة و بين U طاقة الوضع و K طاقة الحركة؟

-ما هو قانون حفظ الطاقة  ثو بنائا على العبارة التالية فسرها بالرموز الفيزيائية

الطاقة الميكانيكية  الكلية محفوظة في مجال الجاذبية الارضية حيث الزيادة في طاقة الحركة يساوي النقص في طاقة الوضع.

-اذا كانت الطاقة الكلية لجسم 200J اي 200 جول و مجال الجاذبية الارضية على ارتفاع 200m من سطح الارض حيث ان g=10ms^-2 احسب سرعة اصدام الجسم بالارض اذا ترك باعتبار كتلة الجسم 2Kg ؟

----------------

سؤال تشجيعي عليه ثلاثة ارباع النقطة:

قذف جسم كتلته 0.2Kg من سطح الارض رأسيا لاعلى بسرعة ابتدائية مقدارها 14 متر لكل ثانية فاحسب طاقة وضعه و طاقة حركته عندما يبلغ ارتفاعا قدره 5 امتار و كذلك سرعته.احسب ايضا اقصى ارتفاع يمكن ان يبلغه

اعتبر عجلة الجاذبية الارضيه هذا المرة
g=9.8m*s^-2

----------------

-لديكم فرصثة يومين من الان لالاجابة

-في كل سؤال يكتفى باجابة فرعين فقط لتضاف النقطة و عند اجابة فرع واحد فقط تضاف نصف نقطة فقط و اذا تمتم اجابة الثلاثة فروع فحالها حال اجابة فرعين تضاف نقطة فقط.

-يستدل على الفرع من السؤال بالعلامة (-)

تمنياتي لكم بالتوفيق

و اتمنى منكم ابداء اي ملاحظات عندكم حول عملية التقسيم الجديدة

هل هي جيدة ام يجب تغيرها؟

شكرا لكم

'>

[ابو يوسف]

مرحبا اخي العزيز اي ام اف

شكرا لك على الشرح المفصل والواضح

كما ان عدد الاسئلة الان اصبح مقبولا


تحياتي لك

'>

[ابو يوسف]

مرحبا اخي الكريم اي ام اف

الشغل هو عملية تقوم فيها القوة بتحريك جسم في الاتجاه الذي تؤثر فيه

ويحسب = القوة * الازاحة * جتا الزاوية بين القوة ومتجه الازاحة

تحياتي

'>

[e.m.f]

السلام عليكم:

اجابة موفقة اخي الفاضل ابو يوسف و تضاف لك نصف نقطة لاجابتك على فرع واحد من السؤال

شكرا لك

و بالتوفيق

[ابو يوسف]

مرحبا

الجول هو قيمة الشغل الذي تنجزه قوة شدتها نيوتن واحد خلال انتقال نقطة تأثيرهابمسافة واحد المترفي اتجاه و منحى القوة

[e.m.f]

اجابة صائبة و لك نصف النقطة الاخرى

اذا بما ان السؤال الاول قد اجيب عليه ساجيب الفرع الثالث منه

الشغل يكون سالبا اذا كانت القوة عكس اتجاه المسافة

اي ان القوة معيقة للحركة مثل شغل قوة الاحتكاك حيث ان شغلها سالب دائما (علل؟ )

و موجبا اذا كانت المسافة و القوة لهما نفس الاتجاه

و صفرا اذا كانت القوة عمودية على اتجاه الحركة او لان المسافة باتجاه القوة =صفر او ان القوة مساوية للصفر



و بالتوفيق للجميع

'>

[e.m.f]

السلام عليكم:

اذكر ان اخر فرصة لالاجابات مساء اليوم ان شاء اله و ان سؤالا واحد فقط قد تمت الاجابة عليه

باقي سؤالين و سؤال تشجيعي

اذا فيه سؤال غير واضح قولوا و اوضحه ان شاء الله

و بالتوفيق

[e.m.f]

النقاط حتى الان:

-أبو يوسف=6.5 نقاط
-انسانة=2.5 نقطة
-زنبق=2.25 نقطة

و الباقي صفر نقطة!

دعوة لكم للماشركة !!

و بالتوفيق

[ابو يوسف]

مرحبا

ارجو ان يتم تأجيل المهلة قليلا

حيث يبدو ان الجميع مشغولون ببداية السنة الدراسية

تحياتي لك

'>

[e.m.f]

السلام عليكم:

معك حق فالكثير من الاعضاء مشغول في الدراسة.

هل تمديد المدة لاسبوع كاف ؟(ام يجب ان امددها اقل ام اكثر من ذلك؟)

على ما اعتقد بامكان الاعضاء المشغولين في الدراسة ان يتصفحوا الموقع خميس و جمعة!

فهل هذه المدة كافية؟

ما رأيكم؟

[ابو يوسف]

مرحبا

من جهتي فأنا متواجد يوميا

'>

واظن ان الاقتراح الذي اقترحته اخي الكريم اي ام اف مقبول

ولو انني لا اعد بأن ابقي للاخرين اسئلة غير محلولة مدة طويلة كهذه

'>