النواس الثقلي البسيط 7 / استنتاج السرعة الخطية / قوة توتر خيط النواس / فيزياء / بكالوريا / الجبوري

حل مسألة الفيزياء التالية : نواس ثقلي بسيط مكون من كرة صغيرة كتلتها 100 غرام و معلقة بخيط خفيف لا يمتط طوله متر واحد نزيح النواس عن وضع توازنه بزاوية 60 درجة و تتركه دون سرعة ابتدائية و المطلوب :
1. احسب الدور الخاص بهذه الحالة
2. استنتج بالرموز العلاقة المعبرة عن السرعة الخطية لكرة النواس عندما يصنع زاوية مع الشاقول Q
3.احسب السرعة الخطية عند المرور بالشاقول
4. استنتج بالرموز علاقة توتر خيط النواس عندما يصنع زاوية مع الشاقول زاوية Q
واحسب قيمة قوة توتر خيط النواس عند المرور بالشاقول وفي المطال الأعظمي
إليك حل المسألة خطوة بخطوة:
1. حساب الدور لنواس ثقلي بسيط
يمكن حساب الدور باستخدام المعادلة:
[ T = 2pi sqrt{frac{L}{g}} ]
حيث:
( L = 1 , m ) (طول الخيط)
( g = 9.81 , m/s^2 ) (تسارع الجاذبية)
التعويض:
[ T = 2pi sqrt{frac{1}{9.81}} approx 0.634 , s ]
2. استنتاج العلاقة المعبرة عن السرعة الخطية
العلاقة المعبرة عن السرعة الخطية عندما يصنع النواس زاوية مع الشاقول ( Q ) هي:
[ v = sqrt{2gL(1 - cos(Q))} ]
3. حساب السرعة الخطية عند المرور بالشاقول
عند المرور بالشاقول، تكون الزاوية ( Q = 0° ) لذا:
[ v = sqrt{2gL(1 - cos(60°))} ]
حيث ( cos(60°) = 0.5 ):
[ v = sqrt{2 cdot 9.81 cdot 1 cdot (1 - 0.5)} ]
[ v = sqrt{9.81} approx 3.13 , m/s ]
4. استنتاج علاقة توتر خيط النواس
علاقة توتر خيط النواس عندما يصنع زاوية مع الشاقول هي:
[ T = mg + frac{mv^2}{L} ]
حساب قيمة قوة توتر خيط النواس
عند المرور بالشاقول:
المـــا = 0.1 كغم (100 غرام)
السرعة ( v approx 3.13 , m/s )
إذًا:
[ T = mg + frac{mv^2}{L} ]
[ T = (0.1 cdot 9.81) + frac{0.1 cdot (3.13)^2}{1} ]
[ T = 0.981 + 0.98 approx 1.96 , N ]
عند المطال الأعظمي (عندما تكون الزاوية ( Q = 60° )):
[ T = mg sec(Q) ]
[ T approx 0.1 cdot 9.81 cdot sec(60°) ]
[ T approx 0.1 cdot 9.81 cdot 2 approx 1.962 , N ]
النتائج النهائية
الدور: ( T approx 0.634 , s )
السرعة الخطية عند المرور بالشاقول: ( v approx 3.13 , m/s )
قوة توتر الخيط عند المرور بالشاقول: ( T approx 1.96 , N )
قوة توتر الخيط عند المطال الأعظمي: ( T approx 1.962 , N )
فيزياء بكالوريا المنهاج السوري الحديث.
#النواس_الثقلي #فيزياء #بكالوريا #مصعب_الجبوري #نواس_ثقلي #النواسات #نواسات #منهاج_سوريا #افهم_الفيزياء #الفيزياء #المدرسة_السورية_الالكترونية #المنهاج_السوري #الاستاذ_مصعب_الجبوري#بكالوريا_سوريا #الحركة_الجيبية_الدورانية #مسائل_فيزياء #منهاج_الفيزياء_للبكاوريا_العلمي #المبدعون #منصة_طريقتي_التعليمية