الفصل السادس : قانون بقاء الطاقة

[أبـو مـريـم]

أهم التعريفات:
(1) التصادم المرن : هو التصادم الذى لا ينتج عنه فقد فى طاقة حركة الجسمين المتصادمين .
(2) التصادم غير المرن : هو التصادم الذى ينتج عنه فقد فى طاقة حركة الجسمين المتصادمين .

(3) الدفع : هو التغير فى كمية حركة الجسم . أو : حاصل ضرب القوة المؤثرة فى زمن تأثير القوة .

(4) قانون بقاء كمية الحركة : يكون التغير الكلى فى كميتى حركة جسمين معزولين عما سواهما يساوى صفر .

أو : يظل مجموع كميتى حركة جسمين ثابتاً قبل وبعد التصادم .

************************************************** ************************

[أبـو مـريـم]

أهم التعليلات:

(1) يعتبر تصادم جزئيات الغاز مع بعضها تصادما مرنا ؟
ج : لأن مجموع طاقتى الحركة قبل التصادم يساوى مجموع طاقتى الحركة بعد التصادم .
(2) يعتبر تصادم كرتين من المطاط ببعضها تصادما غير مرناً ؟

ج : لأن مجموع طاقتى الحركة بعد التصادم أقل من مجموع طاقتى الحركة بعد التصادم .

(3) فى التصادم غير المرن يحدث فقد فى طاقة حركة الجسمين بعد التصادم ؟

ج : لأن الفاقد فى طاقة الحركة يتحول إلى طاقة صوتية أو حرارية أو حدوث تشوه فى شكل كل منهما .

(4) يواصل لاعب التنس الدفع على الكرة بعد ضربها ؟
ج : إطالة الفترة الزمنية التى تكون فيها الكرة ملامسة للمضرب وبالتالى يزداد الدفع ويزداد التغير فى كمية تحركها
فتزداد سرعتها وتقطع مسافة أطول .
(5) يستخدم سائق السيارة حزام الأمان ؟
ج : لإعطاء الدفع الذى يجعل التغير فى كمية حركت سائق السيارة صفراً عند التصادم فلا يصاب بالأذى .
(6) يستجمع لاعب الكاراتيه قوته فى تحطيم كتلة خشبية بشرط ألا يحدث ارتداد لكتلة الخشب ؟

ج : لأنه إذا حدث ارتداد للجسم يزداد الدفع أى يزداد التغير فى كمية الحركة فيكسر ذراعه .

(7) إذا سقط جسم على رأس شخص يصاب بأذى و لكن إذا ارتد الجسم من على رأسه يصاب بأذى أكبر ؟

ج : لأن ارتداد الجسم يجعل الدفع أى التغير فى كمية الحركة يزداد إلى الضعف .

(8) يطبق لاعب كرة القدم مفهوم الدفع أثناء المباراة ؟

ج : لأنه يوجه القوة التى يوثر بها على الكرة إما لمواصلة دفعها أو لإيقافها .

(9) يرتد المسدس للخلف لحظة انطلاق القذيفة منه ؟

ج : لأنه قبل إطلاق الرصاصة تكون ( سرعة الرصاصة = سرعة ارتداد المسدس = صفر ) وعند إطلاق الرصاصة

تكون ( كمية حركة الرصاصة = كمية حركة ارتداد المسدس ) فيشعر الشخص الذى أطلق الرصاصة بالدفع فى

يده .

(10) يتسارع الصاروخ عند اندفاع غازات مشتعلة من مؤخرته إلى الخارج ؟

ج : لأنه عند خروج الغازات المشتعلة من مؤخرة الصاروخ يكتسب الصاروخ قوة دفع تسبب تسارع الصاروخ .

(11) نلجأ فى حساب الدفع إلى حساب التغير فى كمية تحرك الجسم ؟
ج : لصعوبة تعيين مقدار القوة المؤثرة كما أن الدفع يحدث فى فترة زمنية قصيرة جداً يصعب قياسها .

(12) إذا سقطت بيضة من ارتفاع على سطح معدنى فإنها تتهشم أما إذا سقطت من نفس الارتفاع على
وسادة فإنها لا تتهشم ؟

ج : لأن الدفع فى الحالتين متساوى ولكن فى حالة السطح المعدنى يكون زمن التلامس صغير وبالتالى القوة المؤثرة

تكون كبيرة جداً لذلك تكسر البيضة أما فى حالة الوسادة فإن زمن التلامس يكون كبير وبالتالى القوة المؤثرة تكون

صغيرة فلا تكسر البيضة .

************************************************** ************************

[أبـو مـريـم]

أهم القوانين:
(1) قانون بقاء كمية التحرك :

m1V1 + m2V2 = m1V/ 1 + m2V/ 2 التصادم المرن :


m1V1 + m2V2 = ( m1 + m2 ) V التصادم غير المرن :

(2) الدفع : m V = tF = I imp

[أبـو مـريـم]

ما معنى قولنا أن:
(1) قوة الدفع لجسم 300 n.s ؟
ج : أى أن التغير فى كمية حركة الجسم خلال الثانية الواحدة = 300 n.

[أبـو مـريـم]

إرشادات لحل المسائل :

(1) اجعل الجسم الأول يتحرك جهة اليمين .
(2) السرعة جهة اليمين موجبة .
(3) السرعة جهة اليسار سالبة .
(4) إذا تحركا الجسمان معاً كجسم واحد ( يكون التصادم غير مرن ) .

[أبـو مـريـم]

اختبر نفسك

(1) أكمل العبارات الآتية :
1– الدفع المؤثر على جسم ما يساوى ................... ووحدة قياسه ......................
2 – فى التصادم غير المرن تكون طاقة الحركة بعد التصادم .................. طاقة الحركة قبل التصادم .
3 – التصادم المرن هو .................................................. مثل .........................................
4 – شرط التصادم المرن بين جسمين أن تكون .................................... = ........................................

************************************************** ************************

(2) ضـع علامـة(P ) أو عـلامـة(û )أمام ما يأتى:
1 – معظم التصادمات من حولنا تصادمات مرنة .
2 – التصادم المرن لا ينتج عنه أى فقد فى الطاقة .
3 – التغير الكلى فى كميتى حركة جسمين معزولين = 1.

************************************************** ************************

(3) اختر الإجابة الصحيحة من بين الأقواس :
1– عند تصادم كرتان من المطاط يكون التصادم ( مرن – غير مرن – لا شئ مما سبق )

2 – التغير فى كمية حركة جسم يساوى ( الدفع – القوة – السرعة )

3 – جيم كمية تحركه = طاقة حركته فإن سرعته ............... m/s ( 16 – 4 – 2 )

************************************************** *******************

المسائل

(1) جسم كتلته 12 kg يتحرك فى اتجاه معين بسرعة 10 m / S تصادم مع جسم أخر كتلته 20 kg يتحرك فى

الاتجاه المضاد بسرعة 6 m / S فارتد الأول بسرعة 8 m / S فما سرعة ارتداد الجسم الثانى ؟

(2) أوجد طاقة حركة جسم كتلته 2 kg يتحرك بسرعة 3 m / S ثم اصطدم هذا الجسم بجسم آخر ساكن فتحرك
الجسمان معا بعد التصادم كجسم واحد بسرعة 0.5 m / S أوجد كتلة الجسم الثانى .

1kg

ساكن

m

3m/s

1kg

m

0.5m/s

بعد التصادم قبل التصادم

(3) من الشكل الموضح بالرسم

أحسب مقدار الكتلة m

(4) كرة كتلتها 2kg تتحرك إلى اليسار بسرعة قدرها 15 m / S اصطدمت بكرة ساكنة كتلتها 4 kg أوجد مقدار
واتجاه سرعة كل من الكرتين بفرض أن التصادم مرن .
(5) تصادم جسمان أملسان يتحركان علي سطح أفقي أملس كتلتيهما 8kg ، 2 kg وسرعتهما قبل التصادم 8 m/s
، V m / S وأصبحت بعد التصادم 7 m/S ، 8 m / S وفى نفس الاتجاه احسب مجموع كميتي تحرك
الجسمين بعد التصادم وسرعة الجسم الثانى قبل التصادم .
(6) جسم كتلته 2 kg يتحرك جهة اليمين بسرعة مقدارها 6 m / S ، وجسم أخر كتلته 3 kg يتحرك على
استقامة الجسم الأول جهة اليسار بسرعة 4 m / S ، وبعد اصطدامهما تحرك الأول نحو اليسار بسرعة
4.5 m / S احسب سرعة واتجاه حركة الجسم الأخر .
2kg

6 m/s

3kg
ساكن

قبل التصادم

بعد التصادم

2kg

1.2 m/s

3kg
ساكن

V2/

(7) فى الشكل الموضح بالرسم
هل هذا التصادم مرن أم لا ؟
برهن لما تقول .





(8) جسم كتلته 2kg يتحرك بسرعة 3 m/S نحو جسم ساكن كتلته مجهولة وبعد تصادمهما معا تحركا كجسم
واحد بسرعة 1 m/S أوجد كتلة الجسم المجهولة .
(9) اصطدمت كرة كتلتها 0.5 طن بحائط بسرعة 5m/S فارتدت بسرعة 3 m/S احسب مقدار التغير فى كمية
التحرك .
(10) سيارة محملة بالبضائع كتلتها 15 طن تتحرك بسرعة 1 m / s اصطدمت بسيارة أخرى ساكنة غير محملة
كتلتها 10 طن فتحركا معا بعد التصادم . احسب سرعة السيارتان بعد التصادم والنقص فى طاقة الحركة .
(11) جسم كتلته 12 kg يتحرك فى اتجاه معين بسرعة 10 m/S تصادم مع جسم أخر كتلته 20 kg يتحرك فى
الاتجاه المضاد بسرعة 6 m /S فارتد الجسم الأول بسرعة 8 m / S فما هى سرعة ارتداد الجسم الثانى ؟
(12) احسـب سرعـة اندفاع النواتج الغازية لصاروخ لتكسبه قوة دفع مقداره 65 x 106 N.S علماً بأن معدل
خروج النواتج الغازية للاشتعال من فتحة محركة بمعدل 1300 Kg فى الثانية.
(13) احسب الدفع الذى تتلقاه كرة بلياردو عند دفعها بقوة 30 N خلال فترة زمنية 0.01 s .
(14) جسم ساكن كتلته 2 Kg أثرت عليه قوة مقدارهـا 20 N فأكسبه دفـعاً 100 N.s احسب السرعة التى
يكتسبها الجسم والفترة الزمنية لتأثير القوة .
(15) صاروخ تندفع النواتج الغازية للاشتعال من فتحة محركه بمعدل 1300 Kg وسرعة انطلاق هذه النواتج هى 50000 m/s بالنسبة للصاروخ وما هى قوة الدفع التى تعطى للصاروخ.
(16) أطلقت رصاصـة كتلتـها 200 gm من فوهة مدفع أفقياً على هدف كتلته 20 Kg استقرت الرصاصة داخل
الهدف وتحركا معاً بعـد التصـادم بسرعة 5 m/s احسب سرعة الرصاصة قبل التصادم.
(17) إذا اصطدم جسم كتلته (2m) Kg وسرعته (V) m/s بجسم آخر ساكن كتلته (m) Kg فتحرك الأول أثر
التصادم مباشرة بسرعة وتحرك الجسم الثانى بسرعة اشرح كيف يمكنك توضيح
قانون بقاء كمية الحركة؟ وقانون بقاء الطاقة؟ هل التصادم مرن أو غير مرن؟
************************************************** *******************

[صبري صابر]

شكرا جزيلا استاذ مصطفى

[أبـو مـريـم]

جزاك الله كل خير أستاذ صبرى

[عبدة قورة]

[أبـو مـريـم]

شكرا لهذا المرور الكريم الطيب المبارك

[elkawasy]

جزاك الله كل خير

[علاء الدين بركات]

بارك الله فيك

[ebrahemhamdy]

شكرا جزيلا