ملف تدريبي: تطبيق قانون نيوتن الثالث للحركة على التصادمات

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تطبيق قانون حفظ كمية الحركة لإيجاد القوى المؤثِّرة على الأجسام المتصادِمة، وتوضيح أن هذه القُوى تخضع لقانون نيوتن الثالث للحركة.

س١:

كرة بولينج كتلتها 12.5 kg وكمية حركتها 25 kg⋅m/s، اصطدمت لمدة 0.25 s بأحد الأجسام الخشبية للبولينج كتلته 7.5 kg وكان ساكنًا. بعد الاصطدام، تحرَّك الجسم بسرعة 2.5 m/s في نفس الاتجاه الذي كانت تتحرَّك فيه الكرة قبل الاصطدام، وانخفضت سرعة الكرة إلى 0.5 m/s.

ما التغيُّر في كمية حركة الجسم؟

ما التغيُّر في كمية حركة الكرة؟

ما القوة المؤثِّرة على الجسم؟

ما القوة المؤثِّرة على الكرة؟

س٢:

خلال الانتقال من منزل، تصادم كرسي مُتحرِّك كتلته 43.2 kg وطاولة مُتحرِّكة كتلتها 108 kg. أثَّر كلُّ جسم على الآخَر بقوة مقدارها 180 N واستمر التصادم لمدَّة 0.15 seconds.

ما مقدار التغيُّر في كمية حركة الكرسي؟

ما مقدار التغيُّر في كمية حركة الطاولة؟

ما مقدار التغيُّر في سرعة الكرسي؟

ما مقدار التغيُّر في سرعة الطاولة؟

س٣:

اصطدمت كرة كتلتها 200 g بحائط. أثَّر اصطدام الكرة بالحائط بقوة متوسِّطة مقدارها 7.5 N على الحائط لمدة 0.025 s. ارتدَّت الكرة عن الحائط بسرعة أفقية مقدارها 0.15 m/s. ما سرعة الكرة عند اصطدامها بالحائط؟

س٤:

حاول شخص التقاط صندوق كان يسقط من رف فوق رأسه. صفَّق الشخص بكلتا يديه مُحاوِلًا التقاط الصندوق أثناء سقوطه مارًّا به، ولكنه فشل. كانت كلُّ يد تؤثِّر بقوة مقدارها 3.5 N على اليد الأخرى، واستمر تصفيق الشخص لمدة 0.025 s. ما كمية الحركة الكلية ليدَي الشخص مباشرةً قبل أن يتلامسا؟

  • أ 0.04375 kg⋅m/s
  • ب 0.0875 kg⋅m/s
  • ج 140 kg⋅m/s
  • د 0.0175 kg⋅m/s
  • ه 0.175 kg⋅m/s

س٥:

قُذف الجسمان B ،A في الهواء، فاصطدم أحدهما بالآخر، كما هو موضَّح في الشكل. الجسم A وزنه 12 N، والجسم B وزنه 20 N. خلال الاصطدام، يؤثِّر الجسم A بقوة مقدارها 24 N على الجسم B.

ما القوة التي أثَّر بها الجسم B على الجسم A خلال الاصطدام؟

ما الجسم الذي له أكبر عجلة بسبب الاصطدام؟

  • أالجسم A
  • بالجسمان لهما نفس العجلة.
  • جالجسم B

س٦:

يركض لاعبا كرة قدم؛ اللاعب أ واللاعب ب، أحدهما في اتجاه الآخَر مباشرةً. كتلة اللاعب أ 75 kg وكتلة اللاعب ب 50 kg. يركض اللاعب أ بسرعة ثابتة مقدارها 2 m/s ويركض اللاعب ب بسرعة ثابتة مقدارها 3 m/s. تصادم اللاعبان، واستغرق ذلك 0.1 s. بعد التصادم، لم يتحرَّك كِلا اللاعبين. افترِض أن الاتجاه الذي كان اللاعب أ يركض فيه قبل التصادم هو الاتجاه الموجب.

ما عجلة اللاعب أ أثناء التصادم؟

ما عجلة اللاعب ب أثناء التصادم؟

ما القوة المُؤثِّرة على اللاعب أ في التصادم؟

ما القوة المُؤثِّرة على اللاعب ب في التصادم؟

س٧:

اصطدمت رصاصة كتلتها 10 g، تتحرَّك بسرعة 450 m/s، بسيارة لُعبة ثابتة كتلتها 400 g. وصلت الرصاصة إلى السكون بعد 0.01 s من اصطدامها بالسيارة.

ما القوة اللازمة لجعل الرصاصة تصل إلى السكون خلال 0.01 s؟

ما العجلة التي تحرَّكت بها السيارة نتيجة لاصطدام الرصاصة بها؟

س٨:

أُطلِقت رصاصتان كتلة كلٍّ منهما 50 g أفقيًّا من مسدسين، فتحرَّكت كلُّ رصاصة منهما بسرعة ثابتة 400 m/s. كان هناك شخصان يُمسِكان المسدسين ويُصوِّب كلٌّ منهما نَحْوَ الآخَر، وبالصدفة البحتة اصطدمت الرصاصتان إحداهما بالأخرى بالرأس، كما هو موضَّح في الشكل. بعد مرور 0.0015 s من تصادم الرصاصتين، كان لكلٍّ منهما سرعة أفقية تساوي صفرًا. افترِض أن الرصاصة التي تحرَّكت إلى اليسار تحرَّكت في الاتجاه الموجب.

ما التغيُّر في كمية حركة الرصاصة التي تحرَّكت إلى اليمين، الناتج عن التصادم؟

ما التغيُّر في كمية حركة الرصاصة التي تحرَّكت إلى اليسار، الناتج عن التصادم؟

ما التغيُّر في كمية الحركة الكلية للرصاصتين قبل وبعد التصادم؟

ما قيمة القوة التي أثَّرت على الرصاصة التي تحرَّكت إلى اليمين أثناء التصادم، لأقرب نيوتن؟

ما قيمة القوة التي أثَّرت على الرصاصة التي تحرَّكت إلى اليسار أثناء التصادم، لأقرب نيوتن؟

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