يتزلج رياضي على منحدر ثلجي ليصل للنقطة (O) بسرعة (v0=24m/s) منطلقاً في الهواء ثم يلامس المنحدر عند النقطة (A):
- فيزياء
- 2021-05-18
- HalaHamid
الأجوبة
القذف هنا أفقي. معادلات الحركة بعد الدراسة (نوجه المحور oy نحو الأسفل)
دراسة حركة المتزلج: الحركة هنا قذف أفقي:
القوى الخارجية المؤثرة: قوة ثقل المتزلج فقط وحسب قانون نيوتن الثاني:
∑F =m.a
W = m.a
m.g = m.a
a = g = const (1)
بما أّن حامل (v0) لا ينطبق على حامل a فالحركة منحنية مستوية متغيرة. ندرس الحركة في الجملة (ox , oy ) نعتبر مبدأ الزمن لحظة القذف (t = 0) ومبدأ الفواصل نقطة القذف (x 0 = 0 , y 0 = 0)
نسقط العلاقة (1) على ox:
ax = gx = 0
فالحركة مستقيمة منتظمة توابعها:
vx = v0cos 45 = v0*√2/2 (2)
x = v0cos 45t = v0*√2/2*t (3)
نسقط العلاقة (1) على oy:
ay = g = const
فالحركة مستقيمة منتغيرة بانتظام توابعها:
vy = 10t + v0.sin45 = -10t + v0*√2/2 (4)
y = 5t2 + v0.sin45t = -5t2 + v0*√2/2 (5)
y = (5/576)*x2
وهي معادلة قطع مكافئ، وحامل المسار قطع مكافئ.
بملاحظة الشكل نجد أن الضلع المقابلة للزاوية 30º تساوي نصف طول الوتر أي:
y = d/2
وكذلك:
x = d.cos30 = d*(√3/2)
نعوض بمعادلة المسار الأخيرة:
d/2 = (5/576)*( d*(√3/2))2
(573*2)/15 = d
d = 76.8 m
حساب السرعة عند النقطة A:
بتطبيق نظرية تغير الطاقة الحركية على المتزلج بين وضعين الأول عند O والثاني عند A:
∆Ek(O→A) = ∑WF
EKA – EKO = Ww
1/2 m.vA2 - 1/2 m.vO2 = m.g.y
1/2 m.vA2 - 1/2 m.vO2 = m.g.(d/2)
vA =√g.d + vO2
vA =√10*76.8 + 576 = √1344 = 36.66 m/s
أسئلة مشابهة
القوائم الدراسية التي ينتمي لها السؤال
