درس: بقاء كمية الحركة الخطية

في هذا الدرس، سوف نتعلَّم كيف نطبِّق قانون حفظ كمية الحركة الخطية على المواقف التي تتضمَّن تبادل كمية الحركة بين الأجسام.

ملف تدريبي: بقاء كمية الحركة الخطية • ١٨ سؤال

س١:

شاحنة رصف كتلتها 5 . 0 × 1 0 kg تسير في خط مستقيم بسرعة مقدارها 2.5 m/s، وألقتْ 1 . 0 × 1 0 kg من حصى الرصف على الطريق، في زمن يمكن إهماله. ما سرعة الشاحنة بعد إلقائها الحصى؟

س٢:

ما سرعة ارتداد الحبار إذا كانت عملية طرد المائع تستغرق 0.100 s؟

ما كمية الطاقة المفقودة في صورة شغل ضد الاحتكاك؟

س٣:

تزلَّج طفل وزنه 35 kg أسفل تلٍّ، ثم تحرَّك بمحاذاة أرض مسطحة بالأسفل؛ حيث ركبت طفلة آخرى وزنها 35 kg على لوح التزلج عند مروره بها. إذا كانت سرعة لوح التزلج 3.5 m/s قبل ركوب الطفلة الثانية عليه، فما سرعته بعد ركوبها؟

س٤:

لاعب كرة قدم كان ابتدائيًّا في حالة سكون وكتلته 90 kg التقط كرة قدم كتلتها 0.50 kg قُذِفت إليه بسرعة أفقية مقدارها 17 m/s وسرعة رأسية مُهمَلة. ما السرعة الأفقية للَّاعب بعد التقاطه للكرة؟

س٥:

طفل كتلته 32 kg يتحرَّك بسرعة مقدارها 2.4 m/s على أرض مستوية. يتحرَّك الطفل وهو داخل عربة كتلتها 7.6 kg، مع إهمال الاحتكاك. أسقط الطفل كرة كتلتها 0.83 kg من الجانب الخلفي للعربة. ما سرعة العربة بعد إسقاط الكرة؟

س٦:

ما مقدار كمية حركة الفيل؟

ما مقدار كمية حركة الصيَّاد؟

توقَّف الصيَّاد عن الحركة وأطلق سهمًا به مُخدِّر كتلته 275 g على الفيل. تحرَّك السهم بسرعة 650 m/s. ما كمية حركة السهم؟

س٧:

ما مقدار السرعة التي تحرَّكت بها هذه الأسرة؟

ما قياس الزاوية أسفل الاتجاه الموجب لمحور 𝑥 لحركة الأسرة بعد التصادم؟

س٨:

رجل كتلته 62 kg يقف في حالة سكون على سطح جليدي أملس. رمى هذا الرجل كرة كتلتها 670 g، فأعطى الكرة سرعة أفقية تساوي 8.2 m/s. ما السرعة الأفقية للرجل بعد رمي الكرة؟

س٩:

ما سرعة المزلجة بعد التصادم؟

ما سرعة الصخرة بعد التصادم؟

س١٠:

ما مقدار السرعة الأفقية للاعب الثالث؟

ما قياس الزاوية التي يصنعها اتجاه حركة اللاعب الثالث غرب الشمال؟

س١١:

تقترب سيارتان كتلتهما متساوية من تقاطع عمودي عديم الاحتكاك. تسير السيارة A نحو الشمال بسرعة 22 m/s، بينما تتجه السيارة B نحو الشرق. تصادمت السيارتان وتحركتا كجسم واحد، فسارتا بزاوية 1 7 نحو شمال الشرق. ما مقدار السرعة الابتدائية للسيارة B؟

س١٢:

تنطلق عربة بضائع بقطار سكة حديد كتلتها 2 2 5 0 kg بسرعة 3.5 m/s أسفل محطة للحبوب؛ حيث يتم إسقاط الحبوب مباشرةً داخل عربة البضائع. إذا كانت سرعة العربة المحمَّلة يجب ألا تقل عن 2.0 m/s، فما أقصى كتلة للحبوب يمكن وضعها داخل العربة؟

س١٣:

رائد فضاء كتلته 91 kg، يبعُد عن سفينته مسافة 7.4 m، ويتحرك مبتعدًا عنها بسرعة 0.16 m/s. لكي يرجع مرة أخرى إلى سفينة الفضاء دفع حقيبة أدوات كتلتها 8.2 kg في الاتجاه المقابل لسفينة الفضاء بسرعة 6.3 m/s. ما الزمن المستغرق قبل أن يعود رائد الفضاء إلى السفينة؟

س١٤:

ما القوة اللازمة للحفاظ على حركة السير بسرعة ثابتة؟

ما أدنى قدرة للمحرِّك المسئول عن حركة السير؟

س١٥:

ما سرعة الجزء الثاني من المفرقعة النارية؟

ما الزاوية التي يصنعها اتجاه حركة الجزء الثاني للمفرقعة النارية مع الشرق؟

س١٦:

أُلقيت حمولة من الحصى رأسيًّا لأسفل إلى عربة شحن كتلتها 2 0 5 0 0 kg تتحرَّك أفقيًّا بسرعة 3.0 m/s على طريق مستقيم على خط سكة حديد. سرعة عربة الشحن بعد تلقيها حمولة الحصى تساوي 1.8 m/s. ما كتلة حمولة الحصى؟

س١٧:

ما تغيُّر كمية حركة الكرة المطاطية نتيجة اصطدامها بالسطح؟

ما تغيُّر كمية حركة الأرض نتيجة اصطدامها بالكرة المطاطية؟

أوجد التغيُّر في سرعة الأرض نتيجة اصطدامها بالكرة المطاطية. اعتبر القيمة 5 . 9 7 × 1 0 kg قيمة كتلة الأرض.

س١٨:

اصطدم بروتون بنيوترون وترابطا لتكوين ديوترون، كما هو موضَّح في الشكل. قبل التصادم، كان البروتون يتحرَّك إلى اليمين بسرعة مقدارها 7 . 0 × 1 0 m/s وكان النيوترون يتحرَّك إلى اليسار بسرعة مقدارها 4 . 0 × 1 0 m/s. أوجد السرعة التي يتحرَّك بها الديوترون، بافتراض أن الإزاحة إلى اليمين تُقابِل قيمًا موجبة. استخدِم القيمة 1 . 6 7 × 1 0 kg لكتلة كلٍّ من البروتون والنيوترون. افترِض أن البروتون يتفاعل مع النيوترون بشكل كلاسيكي، مع إهمال أيِّ تأثيرات للنسبية الخاصة أو ميكانيكا الكم.