حلول تمارين الكتاب المدرسي حول القوة والحركات المنحنية

يقدّم هذا العمل حلول تمارين الكتاب المدرسي حول القوة والحركات المنحنية في مادة الفيزياء، بهدف مساعدة التلاميذ على فهم أعمق للعلاقة بين القوى المؤثرة على الأجسام ومسارات حركتها المنحنية. تم اعتماد منهجية واضحة تقوم على تحليل المعطيات، وتمثيل القوى المؤثرة بدقة، ثم تطبيق القوانين الفيزيائية المناسبة لاستخراج النتائج خطوة بخطوة.

ملاحظة: توجد تمارين الكتاب المدرسي حول القوة والحركات المنحنية بصيغة الـ PDF في نهاية المقال.

التمرين الأول:

ـ في الحركة الدائرية المنتظمة:
هل العبارات التالية صحيحة(ص) أم خاطئة (خ)؟ صوبها ان كانت خاطئة.

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.

تمارين الكتاب المدرسي حول القوة والحركات المنحنية بصيغة الـ PDF