قوانين نيوتن 2 / 2باك / جميع الشعب

سلسلة تمارين الفيزياء تطبيقات قوانين نيوتن (2) --------------------------------------------------------------------------------------------
التمرين الاول :
ينزل متزحلق كتلته ولوازمه m = 85Kg ممرا مائلا بزاوية بالنسبة للمستوى الافقي . في مرحلة ثانية يصل المتزحلق الى جزء من الممر تنعدم فيه الاحتكاكات .
1- في المرحلة الاولى المتزحلق ينزل بسرعة ثابتة . 2-1: اجرد القوى المطبقة على المتزحلق في هذه المرحلة .
1-1: اجرد القوى المطبقة على المتزحلق . 2-2: احسب تسارع مركز قصور المتزحلق ولوازمه .
1-2: احسب شدة قوة الاحتكاك . 2-3: استنتج طبيعة حركة المتزحلق .
1-3: علما ان شدة قوة الاحتكاك بعبر عنها بدلالة سرعة مركز قصور المتزحلق بالعلاقة التالية :
. احسب قيمة السرعة VG بالوحدة و .

التمرين الثاني :
نطلق رأسيا بدون سرعة بدئية في مخبار مملوء بالزيت عند لحظة t = 0s كرية متجانسة كتلتها m = 4g وحجمها V = 1cm3 . نعتبر السائل يطبق على الكرية قوة احتكاك تتناسب اطرادا مع متجهة السرعة لمركز قصور الكرية .
1- اوجد المعادلة التفاضلية التي تحققها متجهة سرعة مركز قصور الكرية .
2- باسقاط هذه العلاقة على المحور (Oz) بين ان Vz احداثي متجهة سرعة مركز قصور الكرية يحقق المعادلة التالية : حيث A و B ثوابت تحددها .
التاريخ t(ms) 0 20 40 60
السرعة Vz(m.s1)
3- اعتمادا على تحليل بعدي , حدد في النظام العالمي للوحدات وحدة كل من A و B .
4- احسب قيمة كل من A و B .

5- احسب VL قيمة السرعة الحدية التي تصل اليها الكرية .
6- نود حل المعادلة التفاضلية السابقة باستعمال طريقة Euler . املأ الجدول التالي:
نعطي : الكتلة الحجمية للزيت = 0,9 g.cm3µ - شدة الثقالة :g = 9,8 ms-2 - k = 3,8.10-2 Kg.s-1
التمرين الثالث:
في منطقة معينة وغنية بالغاز الطبيعي , نلاحظ تصاعد لفقاعات غازية من جوف بحيرة هادئة .نفترض انه يمكن مماثلة فقاعة بفلكة شعاعها r = 2mm وكتلتها الحجمية
. وان درجة حرارة البحيرة ثابتة الامر الذي يمكننا من اعتبار شعاع الفقاعة خلال حركتها ثابتا . خلال حركتها من قاع البحيرة الى السطح تخضع الفقاعة لقوة احتكاك مائعة يمكن نمذجتها بالقوة : , بحيث هو معامل موجب يتعلق بشعاع الفقاعة وبلزوجة ماء البحيرة و متجهة سرعة الفقاعة في المعلم الارضي .
1- بتطبيق قانون نيوتن الثاني في معلم ارضي غاليلي , اوجد المعادلة التفاضلية التي تحققها سرعة الفقاعة .
2- اعط حل المعادلة السابقة علما ان الفقاعة تبدأ حركتها بدون سرعة بدئية .
3- علما ان السرعة الحدية للفقاعة هي VL = 0,2m.s-1 , استنتج قيمة . نعطي : g = 9,82m.s-2 و = 1g/mL ρ
4- احسب المسافة التي تقطعها الفقاعة لحظة تحقق العلاقة : .
5- احسب المدة الزمنية لكي تصل الفقاعة الى سطح البحيرة علما ان عمقها هو H = 25m .
التمرين الرابع:
نطلق عند t = 0s على ارتفاع h من سطح الارض بواسطة مدفع قذيفة بسرعة بدئية متجهتها , نهمل جميع الاحتكاكات ونعتبر احداثيات مركز قصور القذيفة عند t = 0s بالنسبة لمعلم R( O , i ,j , k ) هي : ( 0 , 0 , h ) .
1- اجرد القوى المطبقة على القذيفة خلال حركتها .
2- اوجد احداثيات متجهة تسارع مركز قصور القذيفة بالنسبة للمعلم R ( O , i , j , k ) .
3- اوجد عند لحظة t مركبات بالنسبة للمعلم R ( O ,i , j , k ) .
4- استنتج احداثيات مركز قصور القذيفة بالنسبة للمعلم R .
5- اوجد معادلة مسار مركز قصور القذيفة , واستنتج طبيعته .
6- اوجد احداثيات القذيفة عند سقوطها على سطح الارض , نعتبر ابعادها مهملة .
7- حدد مميزات متجهة سرعة مركز قصور القذيفة عند سقوطها على سطح الارض .
نعطي : g = 9,8 ms-2 _ قيمة السرعة البدئية V0 = 35 ms-1 _ الارتفاع h = 54 m

.