جواهر ستار التعليمية |
أهلا وسهلا بك زائرنا الكريم ، في منتديات جواهر ستار التعليميه المرجو منك أن تقوم بتسجـيل الدخول لتقوم بالمشاركة معنا. إن لم يكن لـديك حساب بعـد ، نتشرف بدعوتك لإنشائه بالتسجيل لديـنا . سنكون سعـداء جدا بانضمامك الي اسرة المنتدى مع تحيات الإدارة |
جواهر ستار التعليمية |
أهلا وسهلا بك زائرنا الكريم ، في منتديات جواهر ستار التعليميه المرجو منك أن تقوم بتسجـيل الدخول لتقوم بالمشاركة معنا. إن لم يكن لـديك حساب بعـد ، نتشرف بدعوتك لإنشائه بالتسجيل لديـنا . سنكون سعـداء جدا بانضمامك الي اسرة المنتدى مع تحيات الإدارة |
|
جواهر ستار التعليمية :: منتدى التعليم الثانوي :: منتدى السنة الأولى ثانوي 1AS |
الأحد 3 سبتمبر - 16:36:18 | المشاركة رقم: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Admin
| موضوع: - دفع وكبح متحرك - دفع وكبح متحرك [rtl]- دفع وكبح متحرك[/rtl] [rtl]رأينا كيف أن كل جسم يحافظ على سكونه أو حركته المستقيمة المنتظمة إذا لم تتدخل قوة لتغيير حالته الحركية (القانون الأول لنيوتن). [/rtl][rtl] وكيف أن للقوةبعض مميزات التغير في شعاع السرعة(المقاربة الأولى للقانون الثاني لنيوتن).غير أن هذا لا يكفي لتفسير بعض الوضعيات مثل تسريع وكبح سيارة.لذا نحتاج إلى القانون الثالث لنيوتن. [/rtl] [rtl]4 ـ 1 انطلاق سيارة [/rtl] [rtl]4 ـ 1 ـ 1 الحالة الأولى :التلامس غير الزلج (السيارة على طريق معبد).[/rtl] [rtl]النشاط 1: [/rtl] [rtl]تنطلق سيارة متحركة ذاتيا على طريق أفقية بحركة[/rtl] [rtl] متسارعة ( سرعتها متزايدة). [/rtl] [rtl]يمثل الجدول المرفق المواضع المتتالية التي تشغلها[/rtl] [rtl] نقطة M من الضوء الخلفي للسيارة وسرعتها.[/rtl]
[rtl]يمكن تمثيل التغير في شعاع السرعة للنقطةM:[/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl]ـ نلاحظ أن التغير في شعاع السرعة له جهة الحركة.[/rtl] [rtl]ـ كيف تفسر هذه الحركة المتسارعة للسيارة ؟[/rtl] [rtl] يمكن تفسير الحركة المتسارعة للسيارة بوجود قوة أفقية موجهة نحو الأمام لها مميزات التغير في شعاع السرعة .(القانون الثاني لنيوتن : للقوة بعض مميزات). [/rtl] [rtl]ـ ما هي الجمل المؤثّرة على السيارة خلال مرحلة الإقلاع ؟[/rtl] [rtl]باعتبار الجملة المدروسة هي السيارة ، يمكن حصر الأفعال المتبادلة بينها وبين الجمل الأخرى في ثلاث أفعال متبادلة :[/rtl]
[rtl]النشاط 2[/rtl] [rtl]أثناء الإقلاع، في أي اتجاه وفي أية جهة يؤثر الطريق على السيارة عندما يدوس السائق على دواسة التسارع؟[/rtl] [rtl]ـ يجر المحرك العجلات الأمامية للسيارة ( ينتمي المحرك للجملة المدروسة) ، وكل عجلة أمامية تؤثر بدورها على أرضية الطريق بقوة (r/s) ، موجهة عكس جهة الحركة ( نحو الخلف).( الأرضية ( sole) : s. العجلة (roué) : r ).[/rtl] [rtl]ـ وحسب مبدأ الأفعال المتبادلة ، تؤثر الطريق على كل عجلة أمامية بفوة ( s/r) لها مركبة أفقية موجهة في جهة الحركة ( إلى الأمام ).[/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl]تترجم هذه القوة التصاق العجلات بأرضية[/rtl] [rtl] الطريق.[/rtl] [rtl]ـ تؤثر الطريق على كل عجلة خلفية بفوة ( s/r) لها مركبة أفقية موجهة نحو الخلف، وهذه القوة هي التي تسبب دوران العجلة الخلفية و تسند السيارة.[/rtl] [rtl]نتيجة: [/rtl] [rtl]بفضل فرك العجلات المطاطية على الأرضية المعبّدة والجافة، تؤثّر السيارة أفقيا على الطريق نحو الخلف.[/rtl] [rtl] تنتقل حركة المحرك إلى السبارة، بفضل احتكاك العجلات الجارة بأرضية الطريق.[/rtl] [rtl]من الدراسة السابقة، ومن المقاربة الأولى للقانون الثاني لنيوتن (للقوة بعض مميزات)، نلاحظ أنه لا يمكننا تفسير حركة السيارة والإجابة على السؤال المطروح. لذا نحتاج إلى قانون آخر هو القانون الثالث لنيوتن. [/rtl] [rtl]القانون الثالث لنيوتن (مبدأ الأفعال المتبادلة):[/rtl] [rtl]إذا أثرت الجملة(A)على الجملة(B)، فإن الجملة(B) تؤثر أيضا وبصفة آنية على الجملة(A).القوتان الموافقتان متعاكستان مباشرة وتحققان بالتالي العلاقة[/rtl] [rtl]هذا المبدأ محقق دوما مهما كانت حالة الحركة أو حالة السكون للجمل.[/rtl] [rtl]أي أنه يمكن تفسير الحركة المتسارعة للسيارة بالتأثير المتبادل بين سطح التلامس والسيارة. فالقوة المسؤولة على الحركة هي القوة التي تؤثر بها الأرضية على السيارة.[/rtl] [rtl]4 ـ 1 ـ 2 الحالة الثانية: التلامس الزلج (السيارة على طريق مغطاة بطبقة من الجليد).[/rtl] [rtl]في هذه الحالة ، تؤثر الطريق على كل عجلة[/rtl] [rtl] أمامية بفوة ( s/r) عمودية على الطريق :[/rtl] [rtl] مركبتها الأفقية معدومة تقريبا. وبالتالي لا [/rtl] [rtl]يمكن أن تتقدم السيارة ، حيث يلاحظ أن العجلات تدور ولا تمكن السيارة من التقدم نحو الأمام.[/rtl] [rtl] 4 ـ 2 دراسة أمثلة أخرى[/rtl] [rtl]4 ـ 2 ـ1 اجتياز منعطف[/rtl] [rtl]سيارة تسير بسرعة ثابتة ، على طريق أفقي مستقيم ، ثم تصادف منعطفا دائريا على شكل نصف دائرة مركزها O ونصف قطرها R .[/rtl] [rtl]كيف تفسر حركة السيارة على المسار الدائري ؟[/rtl] [rtl]الحالة الأولى: الطريق معبد.[/rtl] [rtl]الحالة الثانية: الطريق مغطى بطبقة من الجليد.[/rtl] [rtl]ـ أثناء انتقال السيارة على الجزء المستقيم من الطريق ، تكون حركتها مستقيمة منتظمة: شعاع السرعة ثابت،والمجموع الشعاعي للقوى المطبقة على السيارة معدوم(مبدأ العطالة).[/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl]ـ أثناء اجتياز المنعطف، يتغير منحى شعاع السرعة، حيث يبقى مماسا للمسار الدائري:[/rtl] [rtl]تغير شعاع السرعة ، والمجموع الشعاعي للقوى المطبقة على السيارة غير معدوم.[/rtl] [rtl] [/rtl] [rtl]ـ إذا كان الطريق مغطى بطبقة من الجليد، فإن السيارة لا يمكنها اجتياز المنعطف، حيث ستنحرف عن الطريق: انعدام قوة الاحتكاك.[/rtl] [rtl]التفسير: تتوقف حركة السيارة على القوى الأربعة التالية:[/rtl] [rtl] الثقل ، ردي فعل الطريق على العجلات ( s/r) و ( s/r) ، مقاومة الهواء.[/rtl] [rtl] + ( s/r)+( s/r)+ =[/rtl] [rtl] بإهمال مقاومة الهواء: ( s/r)+( s/r)+ =[/rtl] [rtl]إذا كان الطريق مغطى بطبقة من الجليد ، فإن ردي فعل الطريق على العجلات ( s/r) و ( s/r) يكونا عموديين على الطريق.( انعدام المركبتين الأفقيتين والتي تمثل قوة الاحتكاك).[/rtl] [rtl] = ( s/r)+( s/r)+ =[/rtl] [rtl]4 ـ 2 ـ 2 انطلاق عداء في سباق[/rtl] [rtl]عداء في في حالة تأهب وهو يضغط على جهاز الـ (starting- block)، للانطلاق في سباق السرعة.[/rtl] [rtl]يمكن حصر الأفعال المتبادلة بين العداء وبين الجمل الأخرى في أربعة أفعال متبادلة :[/rtl]
[rtl]وفي نفس الوقت، وحسب مبدأ الأفعال المتبادلة، تؤثر الأرضية [/rtl] [rtl]على رجل العداء بقوة كما هو مبين في الشكل.[/rtl] [rtl]· تمثل القوة رد فعل الأرضية ( الطريق) [/rtl] [rtl]على رجل العداء ، ويمكن تحليلها إلى مركبتين:[/rtl] [rtl]أ ـ المركبة الناظمية على الطريق : [/rtl] [rtl]ب ـ المركبة المماسية : والتي تمثل قوة الاحتكاك.[/rtl] [rtl]يكون انتقال العداء في جهة قوة الاحتكاك.[/rtl] [rtl]في غياب قوة الاحتكاك ( أرضية مغطاة بطبقة من الجليد)،[/rtl] [rtl] لا يمكن التقدم أو الانتقال.[/rtl] [rtl]علماء المسلمين اكتشفوا [rtl]علم الحركة يقوم على ثلاثة قوانين رئيسية تنسب حالياً الى إسحق نيوتن المتوفي سنه 1727 م عندما نشرها في كتابه الشهير (الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية). [/rtl]قوانين الحركة قبل نيوتن وجاليليو[/rtl] [rtl]كانت هذه هي الحقيقة المعروفة في العالم كله وفي جميع المراجع العلمية حتى مطلع القرن العشرين، إلي أن تصدى للبحث جماعة من علماء الطبيعة المعاصرين، وفي مقدمتهم الدكتور(1) مصطفى نظيف أستاذ الفيزياء. والدكتور (2) جلال شوقي أستاذ الهندسة الميكانيكية والدكتور(3) على عبد الله الدفاع أستاذ الرياضيات. فتوفروا على دراسة ما جاء في المخطوطات الإسلام4 في هذا المجال. فاكتشفوا أن الفضل الحقيقي في هذه القوانين يرجع إلى، علماء المسلمين بحيث اعتبروا أن فضل نيوتن في هذه القوانين هو تجميع المعلومات القديمة وصياغتها وتحديده لها في قالب الرياضيات، وهذا سرد مبسط لكل واحد من هذه القوانين وما كتبه علماء المسلمين في المخطوطات العربية قبل نيوتن بسبعة قرون. [/rtl] [rtl]القانون الأول للحركة: وينص على أن الجسم يبقى في حالة سكون أو في حالة حركة منتظمة في خط مستقيم مالم تجبره قوى خارجية على تغييرهذه الحالة، جاء هذا المعنى في أقوال اخوان الصفا وابن سينا وفخر الدين الرازي ونصير الدين الطوسى ،ففي الرسالة الرابعة والعشرين ( يقول اخوان الصفا، "الأجسام الكليات كل واحد له موضع مخصوص ويكون واقفاً فيهلا لا يخرج إلا بقسر قاسر" ويقول ابن سينا المتوفي سنة 1037 في كتابه الإشارات وا لتنبيهـات. [/rtl] [rtl]"إنك لتعلم أن الجسم إذا خلى وطباعه ولم يعرض له من الخارج تأثير غريب لم يكن له بد من موضع معين وشكل معين فإن من طباعه مبدأ استيجاب ذلك ". [/rtl] [rtl]ثم يقول ابن سينا: "إذا كان شيء ما يحرك جسما ولا ممانعة في ذلك الجسم كان قبوله الأكبر للتحريك مثل قبوله الأصغر، ولا يكون أحدهما أعصى والآخر أطوع حيث لا معاوقة أصلاً". [/rtl] [rtl]ثم يأتي بعد ابن سينا علماء مسلمون على مر العصور يشرحون قانونه ويجرون عليه التجارب العملية، وفي ذلك يقول فخر الدين الرازي المتوفي سنة 209 ام في شرحه "إنكم تقولون: طبيعة كل عنصر تقتضي الحركة بشرط الخروج عن الحيز الطبيعي والسكون بشرط الحصول على الحيز الطبيعي ". [/rtl] [rtl]ويقول أيضاً في كتابه "المباحث الشرقية في علم الإلهيات والطبيعيات"وقد بينا أن تجدد مراتب السرعة والبطء بحسب تجدد مراتب المعاوقات الخارصية والداخلية". [/rtl] [rtl]كل هذه اشارات واضحة إلي خاصية مدافعة الجسم عن استمراره في البقاء على حاله من السكون أو الحركة ،وهذا يؤكد أن ابن سينا أول من اكتشف، هذا القانون قبل جاليلو ونيوتن بعدة قرون. [/rtl] [rtl]القانون الثاني للحركة: ويتعلق بدراسة الأجسام المتحركة، وهو ينص على أن تسارع جسم ما أثناء حركته، يتناسب مع القوة التي تؤثر عليه، وفي تطبيق هذا القانون على تساقط الأجسام تحت تأثير جاذبية الأرض تكون النتيجة أنه إذا سقط جسمان من نفس الارتفاع فإنهما يصلان إلي سطح الأرض في نفس اللحظة بصرف النظر عن وزنهما ولو كان أحدهما كتلة حديد والآخر ريشة، ولكن الذي يحدث من اختلاف السرعة مرده الى اختلاف مقاومة الهواء لهما في حين أن قوة تسارعهما واحدة. [/rtl] [rtl]وقد تصدى لهذه القضية العديد من علماء الميكانيكا والطبيعيات المسلمين فيقول الإمام فخر الدين الرازي في كتابه "المباحث المشرقية"(11): [/rtl] [rtl]"فإن الجسمين لو اختلفا في قبول الحركة لم يكن ذلك الاختلاف بسبب المتحرك، بل بسبب اختلاف حال القوة المحركة، فإن القوة في الجسم الأكبر ،أكثرمما في الأصغر الذي هو جزؤه لأن ما في الأصغر فهو موجود في الأكبرمع زيادة"، ثم يفسر اختلاف مقاومة الوسط الخارجي كالهواء للأجسام الساقطة فيقول: "وأ ما القوة القسرية فإنها يختلف تحريكها للجسم العظيم والصغير لا لاختلاف المحرك بل لاختلاف حال المتحرك فإن المعاوق في الكبير أكثر منه في الصغير، وهكذا نجد أن المسلمين قد اقتربوا الى حد بعيد جداً إلي معرفة القانون الثاني". [/rtl] [rtl]القانون الثالث للحركة: وينص على أن لكل فعل رد فعل مساوي له في المقدار ومضاد له في الاتجاه، هذا المعنى بنصه في كتاب (المعبر في الحكمة) (12) لأبي البركات هبة الله البغدادي المتوفي سنة 165 ام إذ يقول "إن الحلقة المتجاذبة بين المصارعين لكل واحد من المتجاذبين في جذبها قوة مقاومة لقوة الآخر. وليس إذا غلب أحدهما فجذبها نحوه تكون قد خلت من قوة جذب الآخر،بل تلك القوة موجودة مقهورة، ولولاها لما احتاج الآخر الى كل ذلك الجذب "، ويقول الإمام فخر الدين الرازي في كتابه " المباحث المشرقية" (13): " الحلقة التي يجذبها جاذبان متساويان حتى وقفت في الوسط لا شك أن كل واحد منهما فعل فيها فعلاً معوقاًبفعل الآخر". [/rtl] [rtl]وبهذا نستطيع أن نقول إن المسلمين قد توصلوا إلي أصول القانونين الأول والثالث للحركة واقتربوا كثيراً من القانون الثاني. وجدير بنا أن ننسب القانون الأول لابن سينا والثالث للبغدادي لا لنيوتن. [/rtl] [rtl]أهمية هذه القوانين وفضلها على الحضارة المعاصرة: هذه القوانين الثلاثة للاستقرار والحركة ورد الفعل هي القوانين الأساسية التي ترتكز عليها كل علوم الآلات المتحركة.. ابتداء من السيارة والقطار والطائرة إلي صواريخ الفضاء والعابرة للقارات.. وهي نفسها التي هبط بها الإنسان على سطح القمر.. وسيره في الفضاء الخارجي. وهي أيضاً أساس جميع العلوم الفيزيائية التي تقوم على الحركة، فالكهرباء هي حركة الالكترونات. والبصريات هي حركة الضوء والصوت هو حركة الموجات الضوئيه الخ.. وجدير بنا أن نفخر بفضل علمائنا الأولين كلما ذكر اسم نيوتن وغيره.[/rtl] [rtl] (1) الدكتور مصطفى نظيف: كتاب ( الحسن بن الهيثم). (2) الدكتور جلال شوقي: "تراث العرب في الميكانيكا". (3) الدكتور على عبد الله الدفاع: أعلام الفيزياء في الإسلام. (4) رسائل إخوان الصفا وخلان الوفا: تحقيق الزركلى. المكتبة التجارية القاهرة. (5) ابن سينا الإشارات والتنيهات) شرح نصر الدين الطوسى- دار المعارف فصل 6 ص 468. (6) شرح "الاشارات" لللامام فخر الدين الرازي المطبعة الخيرية- القاهرة. (7) "المباحث المشرتية في علم الالهبات والطيعيات " للامام فخر الدين الرازي اص 706. ( المعتبر في الحكمة) حـ 2 فصل 24 ص 194).[/rtl] [rtl](11) تاريخ العلوم عندالعرب عمرفروخ دارالعلم للملايين بيروت (12)العرب في حضارتهم وثقافتهم عمرفروخ دارالعلم للملايين بيروت (13) العلوم العملية في العصورالاسلاميةعمررضا كحالة[/rtl] [rtl] [/rtl] الموضوعالأصلي : - دفع وكبح متحرك // المصدر : ممنتديات جواهر ستار التعليمية //الكاتب: berber
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
الإشارات المرجعية |
الذين يشاهدون محتوى الموضوع الآن : 20 ( الأعضاء 3 والزوار 17) | |
|
| |
أعلانات نصية | |
قوانين المنتدى | |
إعــــــــــلان | إعــــــــــلان | إعــــــــــلان | إعــــــــــلان |