ملف تدريبي: قانون نيوتن الثاني: الكتلة الثابتة

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حل المسائل باستخدام قانون نيوتن الثاني.

س١:

ما الوزن بالنيوتن لجسم كتلته ١٧٨ كجم؟ علمًا بأن عجلة الجاذبية 𞸃=٨٫٩/مث٢.

س٢:

رصاصة كتلتها ٦٣ جم أُطلقت باتجاه حاجز ثابت بسرعة ٨٠ م/ث. إذا اخترقت ٥ سم من الحاجز قبل توقفها، فأوجد مقدار مقاومة الحاجز لحركة الرصاصة.

س٣:

وُضع جسم كتلته ٣٧ كجم على سطح أفقي أملس وكانت هناك قوة مقدارها (٢٧) نيوتن تؤثِّر على الجسم؛ بحيث يصنع خط عمل القوة زاوية ٠٦ مع الرأسي لأسفل. أوجد عجلة الجسم 𞸢 ومقدار رد الفعل العمودي 𞸓.

  • أ 𞸢 = ٩ ٦ ٫ ١ / م ث ٢ ، 𞸓 = ( ٠ ٦ ٫ ٨ ٩ ٣ )
  • ب 𞸢 = ٥ ٣ ٫ ٢ ٦ / م ث ٢ ، 𞸓 = ( ٠ ٦ ٫ ٨ ٩ ٣ )
  • ج 𞸢 = ٩ ٦ ٫ ١ / م ث ٢ ، 𞸓 = ( ٠ ٠ ٫ ٣ ٧ )
  • د 𞸢 = ٥ ٣ ٫ ٢ ٦ / م ث ٢ ، 𞸓 = ( ٠ ٠ ٫ ٣ ٧ )

س٤:

جسم كتلته ٣٠٫٦ كجم في حالة سكون على مستوًى أفقي أملس. أثرت قوة أفقية مقدارها (١٥) نيوتن على الجسم لمدة ٥ ثوانٍ. أوجد سرعة الجسم عند نهاية الـ ٥ ثوانٍ.

س٥:

تؤثر قوة ثابتة على جسم كتلته ٩ كجم؛ حيث تغيرت سرعته من ٥٨ كم/س إلى ٦٦ كم/س في زمن ١٢. احسب مقدار القوة.

س٦:

شاحنة كتلتها ٣٫٥ أطنان أمريكية، استغرقت دقيقة لتبدأ الحركة من السكون وتتسارع سرعتها حتى تصل إلى ١٨٫٩ كم/س. ما متوسط القوة المزودة من المحرك أثناء تسارعها؟ استخدم 𞸃=٨٫٩/مث٢.

س٧:

النسبة بين كتلتي جسمين ساكنين ٣٢٩٤. إذا أثَّرت قوة مقدارها 𞹟 على كلٍّ منهما، فأوجد النسبة بين عجلتيهما.

  • أ ٩ ٤ ٣ ٢
  • ب ٣ ٢ ٩ ٤
  • ج ٦ ٣ ٥ ٢
  • د ٨ ١ ٣ ١

س٨:

قطار كتلته ٥٥ طنًّا يتحرك في طريق أفقي بعجلة ٤ سم/ث٢. إذا كانت قوة المحرك ٤‎ ‎٩٥٠ ث. كجم، وعجلة الجاذبية الأرضية ٩٫٨ م/ث٢، فأوجد المقاومة لكل طن من كتلة القطار.

س٩:

رصاصة كتلتها ٤٥ جم أُطلقت بسرعة ٥٣ م/ث في اتجاه حاجز خشبي مُثبَّت سمكه ٤٠ سم. احسب السرعة التي تسير بها الرصاصة عند خروجها من الجزء الخلفي للحاجز الخشبي، إذا كانت مقاوَمة الخشب لحركة الرصاصة ٤٫٥ ث. كجم، علمًا بأن عجلة الجاذبية الأرضية 𞸃=٨٫٩/مث٢.

س١٠:

دبابة كتلتها ٤١ طنًّا بدأت في التحرك على أرض أفقية. قوة المقاومة لحركتها ٩ نيوتن لكل طن من كتلتها، ومقدار قوة محركها ١‎ ‎٤٥٠ نيوتن. احسب سرعة الدبابة بعد مرور ٤٧٢ ثانية على بداية حركتها، لأقرب رقمين عشريين.

س١١:

منطاد يتحرَّك بالهواء الساخن كتلته ١٫٥ طن يهبط رأسيًّا بعجلة منتظمة مقدارها ١٠٦٫٢ سم/ث٢. أوجد قوة الهواء الساخن الرافعة للمنطاد، علمًا بأن عجلة الجاذبية الأرضية ٩٫٨ م/ث٢.

س١٢:

أثَّرتْ قوة على ثلاثة أجسام مختلفة فجعلتْ لكل جسم عجلةً مختلفةً بمعدلات مختلفة: جعلتْ للأول عجلةً مقدارها ٤𞸢١، وللثاني عجلةً مقدارها ٧𞸢١، وللثالث عجلةً مقدارها 𞸢١. اصطدمت الأجسام الثلاثة معًا واندمجت في جسمٍ واحدٍ. إذا أثَّرت القوة ذاتها على الجسم الجديد ليتحرك بعجلة مقدارها 𞸢٢، فأوجد النسبة 𞸢𞸢٢١.

  • أ ٩ ٣ ٨ ٢
  • ب ٨ ٢ ٩ ٣
  • ج ١ ٢ ١
  • د ٢ ١ ١

س١٣:

بالون كتلته ١‎ ‎٠٨٦ كجم يصعد رأسيًّا إلى أعلى بسرعة ٣٦ سم/ث. إذا سقط من البالون جسم كتلته ١٨١ كجم، فأوجد المسافة بين البالون والجسم بعد ١١ ثانية من سقوط الجسم، علمًا بأن عجلة الجاذبية الأرضية 𞸃=٨٫٩/مث٢.

س١٤:

تحرك بالون كتلته 𞸊١ كجم يحمل جسمًا كتلته 𞸊٢ كجم رأسيًّا لأعلى بعجلة ١٢١𞸃. سقط الجسم من البالون، وبدأ الجسم في التحرك بعجلة ١٤𞸃. إذا كانت قوة رفع البالون والمقاومة لحركته ثابتتين في الحالتين، فأوجد 𞸊𞸊٢١، علمًا بأن عجلة الجاذبية الأرضية 𞸃=٨٫٩/مث٢.

  • أ١١ : ٢
  • ب١٣ : ٢
  • ج٢ : ١١
  • د٢ : ١٣

س١٥:

قطار وزنه ١٣٦ طنًّا أمريكيًّا يتحرَّك على سكة حديدية أفقية مستقيمة بسرعة منتظمة قدرها ١٤٫٧ م/ث. خلال حركة القطار، فُصلت العربة الأخيرة، التي تزن ١٧ طنًّا أمريكيًّا، وتحرَّكت بعجلة تناقصية حتى توقَّفت تمامًا بعد ٨٠ ثانية. إذا كانت المقاومة لكل طن من كتلة القطار ثابتة، فأوجد كم ثانية مرَّتْ حتى كانت المسافة بين القطار والعربة المفصولة ٤٢ م.

س١٦:

قطار كتلته ٨٩٥ يتحرك بعجلة منتظمة مقدارها ١٩ سم/ث٢، بعد ذلك انفصلت العربة الأخيرة منه، وكانت المقاومة لحركة القطار ٤ ث. كجم لكل طن من كتلة القطار. إذا كانت كتلة العربة الأخيرة ٥٢، فأوجد عجلة القطار الناتجة بعد فصل العربة، علمًا بأن عجلة الجاذبية 𞸃=٨٫٩/مث٢.

س١٧:

سقط جسم كتلته ٤٥ كجم سقط رأسيًّا من نقطة تبعد ٧٠ سم فوق سطح رملي. إذا اخترق الجسم مسافة 𞸐 سم في الأرض، وكانت مقاومة الرمل لحركة الجسم ١٥٠ ث. كجم، فأوجد قيمة 𞸐، علمًا بأن 𞸃=٨٫٩/مث٢.

س١٨:

يتحرَّك قطار كتلته ٢١ طنًّا على طريق مستقيم بسرعة مقدارها ١٠٥٫٨٤ كم/س. فُصِلت العربة الأخيرة فجأة عن بقية عربات القطار وكانت كتلتها ٧ أطنان. كانت المقاومة لحركة القطار في أيِّ ثانية تساوي ٥٠ ث. كجم لكل طن من كتلة القطار. أوجد الزمن 𞸍 الذي استغرقته العربة المفصولة لتصل إلى السكون، ومقدار السرعة 𞸏 للجزء المتبقِّي من عربات القطار في الزمن 𞸍، علمًا بأن عجلة الجاذبية الأرضية ٩٫٨ م/ث٢.

  • أ 𞸍 = ٠ ٦ ث ، 𞸏 = ٤ ٫ ٨ ٧ / م ث
  • ب 𞸍 = ٧ ٨ ٥ ث ، 𞸏 = ٨ ٫ ٨ ٥ / م ث
  • ج 𞸍 = ٧ ٨ ٥ ث ، 𞸏 = ١ ٫ ٤ ٤ / م ث
  • د 𞸍 = ٠ ٦ ث ، 𞸏 = ١ ٫ ٤ ٤ / م ث

س١٩:

رصاصة كتلتها ٥٠ جم تحرَّكت أفقيًّا بسرعة ٦٠ م/ث عندما اصطدمت بهدف ساكن. كان الهدف مكوَّنًا من طبقتين متلاصقتين. اخترقت الرصاصة الطبقة الأولى التي سُمكها ٣٢ سم من الألياف الزجاجية، ثم اخترقت الطبقة الثانية المصنوعة من الخشب مسافة ٣٤ سم قبل أن تتوقف. إذا كانت مقاومة الخشب تساوي ضعف مقاومة الألياف الزجاجية، فأوجد مقاومة الألياف الزجاجية.

س٢٠:

جسم كتلته ٤١ كجم يتحرك على طريق أفقي بسرعة ١٤ م/ث. بدأت تؤثِّر عليه قوة عكس اتجاه حركته. نتيجة لذلك خلال تحركه لمسافة ٢٦ م قلَّتْ سرعته بانتظام حتى وصلت إلى ١٢ م/ث. أوجد مقدار القوة التي سبَّبت هذا التغير في حركة الجسم.

س٢١:

أسطوانة مستديرة قائمة ارتفاعها ٤٠ سم، ونصف قطرها ١٨ سم، وكتلتها ١٨ كجم، تحركت بسرعة ١١ م/ث عند دخولها في سحابة غبار. تسبب تأثير الغبار على الجسم في مقاومة مقدارها ٠٫٠٥ ث. جم لكل سنتيمتر مربع من مساحة سطحها الجانبية. إذا سارت خلال سحابة الغبار لمدة ٥٢، فأوجد سرعتها عند خروجها من الطرف الآخر، علمًا بأن 𝜋=٢٢٧.

س٢٢:

تؤثِّر قوة مقدارها ٦ نيوتن على جسم كتلته ٤ كجم. إذا بدأ الجسم حركته من السكون، فأوجد المسافة التي قطعها بعد ١٠ ثوانٍ من بَدْء الحركة.

س٢٣:

بدأ قطار كتلته ٢٧ طنًّا في الانطلاق من المحطة. كانت قوة محرِّكه أكبر من المقاومة الكلية المواجهة له بمقدار (٢٫٧٩) كيلو نيوتن. استمر القطار في التسارع تحت تأثير هذه القوة حتى وصلت سرعته إلى ٢٨٫٨ م/ث، ثم ظل يسير بتلك السرعة لبُرْهة. أخيرًا استخدم العامل المكابح؛ فجعل القطار يسير بعجلة تقصيرية مقدارها ٧٢٠ م/ث٢. إذا كانت المسافة الكلية التي قطعها القطار ٤‎ ‎٣٧٧٫٦ م، فأوجد الزمن الكلي للرحلة.

س٢٤:

جسم كتلته ٦ كجم في حالة سكون عند النقطة 𞸅. بدأ في الحركة تحت تأثير قوة 𞹟(𞸎)=(٢𞸎+٨)؛ حيث 𞸎 م هي إزاحة الجسم من النقطة 𞸅. أوجد إزاحة الجسم عندما تكون سرعته 𞸏=٤/مث.

س٢٥:

يتحرَّك جسم كتلته ٢ كجم على خط مستقيم تحت تأثير قوة 𞹟. تُعطى القوة التي تؤثِّر على الجسم بالعلاقة 𞹟=(٩𞸎+٧) نيوتن؛ حيث 𞸎 إزاحة الجسم من نقطة الأصل. أوجد سرعة الجسم عندما تكون 𞸎=٤م.

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.