تمارين السقوط على مستوى مائل الأستاذ كانم

سلسلة تمارين حول السقوط على مستوى مائل الأستاذ كانم

المادة	علوم فيزيائية
المستوى	السنة الثالثة ثانوي
الشعبة	علوم تجريبية , تقني رياضي , رياضيات
الوحدة	تطور جملة ميكانكية
نوع الملف	doc
صاحب الملف	الأستاذ كانم عبد القادر, ثانوية الجيلالي بونعامة الشلف
تحميل	سلسلة تمارين االسقوط على مستوى مائل الأستاذ كانم

تمارين حول الحركة على المستوى المائل و المستوى الأفقي

التمرين 01 : BAC 2012 ( ر + ت ر )

1 – لغرض حساب زاوية الميل α لمستو يميل عن الأفق، قام فوج من التلاميذ بقذف جسم صلب (S) كتلته m = 1 kg في اللحظة t = 0 من النقطة O بسرعةV نحو الأعلى وفق خط الميل الأعظم لمستو أملس ( الشكل – 4 ).

باستعمال تجهيز مناسب، تمكن التلاميذ من دراسة حركة مركز عطالة (S) والحصول على أحد مخططات السرعة v =f(t)

أ – بتطبيق القانون الثاني لنيوتن، ادرس طبيعة حركة الجسم (S) بعد لحظة قذفه من O.

ب – من بين المخططات الأربعة ، ‚ ، ƒ ، „ ، ما هو المخطط الموافق لحركة الجسم (S)؟ علل.

ج – احسب قيمة الزاوية α.

د – احسب المسافة المقطوعة بين اللحظتين t = 0 و t = 2s.

2 – في الحقيقة يخضع الجسم أثناء انزلاقه على

المستوي المائل إلى قوة احتكاك شدتها ثابتة f.

أ – أحص ومثّل القوى الخارجية المؤثرة على الجسم (S).

ب – ادرس حركة مركز عطالة (S).

ثم استنتج العبارة الحرفية لتسارع حركته.

ج – احسب قيمة التسارع من أجل f = 1,8N.

تعطى: g = 9,8 m.s^-2.

التمرين 02 : BAC 2011 ( ر + ت ر )

يجر جسم صلب (S₂) كتلته m₂ = 600g بواسطة خيط مهمل

الكتلة وعديم الامتطاط يمر على محز بكرة مهملة الكتلة ،

عربة (S₁) كتلتها m₁ = 800g تتحرك على مستو يميل

عن الأفق بزاوية α = 30°. في وجود قوى احتكاك شدتها

ثابتة ولا تتعلق بسرعة العربة. في اللحظة t = 0s تنطلق العربة

من النقطة A دون سرعة ابتدائية، فتقطع مسافة AB = x،

كما هو موضح في (الشكل – 4). نأخذ كمبدأ للفواصل النقطة A.

1 – أعد رسم الشكل – 4، أحص ومثّل عليه القوى

الخارجية المؤثرة على كل من (S₁) و (S₂).

2 – بتطبيق القانون الثاني لنيوتن على (S₁) و (S₂).

أ – بيّن أن المعادلة التفاضلية للفاصلة x تعطى بالعلاقة التالية

ب – استنتج طبيعة حركة الجسم (S₁).

ج – باستغلال الشروط الابتدائية أوجد حلا للمعادلة التفاضلية السابقة.

3 – من أجل قيم مختلفة لـ x كررنا التجربة السابقة عدة مرات فتحصلنا على منحنى بياني يلخص طبيعة حركة الجسم (S₁).

أ – من بين البيانات ، ‚ ، ƒ ما هو البيان الذي يتفق مع الدراسة النظرية السابقة؟ علل.

ب – احسب من البيان قيمة التسارع a.

ج – استنتج قيمة كل من قوة الاحتكاك f وتوتر الخيط T. علما أن g = 9,80 m.s^-1.

التمرين 03 : BAC 2011 ( ر + ت ر )

عامل في أحد المخازن ، يدفع صندوقا كتلته m = 20kg، على مستوي أفقي

إلى أن تبلغ سرعته حدا معينا، ثم يتركه لحاله، في لحظة نعتبرها مبدأ لقياس

الأزمنة. اعتبارا من هذه اللحظة، يتحرك G مركز عطالة الصندوق على مسار

مستقيم حتى اللحظة t₁، وفق المحور Ox. التطور الزمني لكل من

الفاصلة x(t) والسرعة v(t) لمركز العطالة G، المبينين بالمنحنيين (الشكل-3).

نستخدم وحدات النظام الدولي SI.

1 - أ – تعرّف على المنحنى البياني الممثل للفاصلة x(t) والمنحنى البياني الممثل

للسرعة v(t).

ب – حدّد بيانيا قيمة اللحظة t₁. ماذا يحدث للصندوق عندئذ؟

2 – ارسم مخطط التسارع a_G(t) للنقطة G.

3 – أ – مثل القوى الخارجية المؤثرة على الصندوق أثناء الحركة.

ب – بتطبيق القانون الثاني لنيوتن على مركز عطالة الصندوق، أوجد شدة قوة

الاحتكاك المؤثرة عليه.

4 – أ – اكتب المعادلة التفاضلية للسرعة على المحور Ox ، واستنتج المعادلة

الزمنية x(t) للحركة.

ب – استنتج بيانيا المسافة التي يقطعها مركز عطالة الصندوق بطريقتين مختلفتين.

التمرين 04 : BAC 2010 ( ر + ت ر )

ينزلق جسم صلب (S) كتلته m = 100g على طول مستو مائل عن الأفق بزاوية

α = 20° وفق المحور "xx ( الشكل – 5). قمنا بالتصوير المتعاقب بكاميرا رقمية

(Webcam)، وعولج شريط الفيديو ببرمجية (Aviméca) بجهاز الإعلام

الآلي وتحصلنا على النتائج التالية:

0,12	0,10	0,08	0,06	0,04	0,00	t(s)
0,32	0,28	0,24	0,20	0,16	v₀	v(m.s^-1)

1 – ارسم البيان v=f(t).

2 – بالاعتماد على البيان:

أ – بين طبيعة حركة (S).

ب – استنتج القيمة التجريبية للتسارع a.

ج – استنتج قيمة السرعة v₀ في اللحظة t=0.

د – احسب المسافة المقطوعة بين اللحظتين:

( t₁ = 0,04s و t₂ = 0,08s ).

3 – بفرض أن الاحتكاكات مهملة:

أ – بتطبيق القانون الثاني لنيوتن أوجد العبارة

الحرفية للتسارع a₀ ثم احسب قيمته.

ب – قارن بين a₀ و a. كيف تبرر الاختلاف؟

4 – أوجد شدة القوة

المنمذجة للاحتكاكات على ول المستوي المائل.

يعطى: g = 10 m.s^-2 ؛ sin 20° = 0,34

التمرين 05 : BAC 2008 ( ر + ت ر )

ورد في مطوية أمن الطرق الجدوّل التالي:

110	100	90	80	50	v(km.h^-1) سرعة السيارة
31	28	25	22	14	d₁(m) مسافة الاستجابة
67	55	45	35	14	d₂(m) المسافة الموافقة لمدة الكبح

عندما يهم(يريد) سائق سيارة تسير بسرعة v بالتوقف، فإن السيارة تقطع مسافة (d₁) خلال مدة (T₁) قبل أن يضغط السائق على المكابح [ تعرف (T₁) بزمن استجابة السائق]. وتقطع السيارة مسافة (d₂) خلال مدة (T₂)زمن مدة الكبح. تسمى (D) مسافة التوقف وتساوي مجموع المسافتين (d₁ d₂): D = d₁+d₂. أثناء عملية الكبح لا يؤثر المحرك على السيارة.

نقوم بدراسة حركة G ( مركز عطالة سيارة كتلتها M) على طريق مستقيمة أفقية في مرجع أرضي. نعتبره غاليليا.

1 – خلال مدة الاستجابة (T₁)، نعتبر المجموع الشعاعي للقوى المؤثرة على السيارة معدوما.

أ – ما هي طبيعة حركة مركز عطالة السيارة؟

ب – استنادا إلى قياسات الجدل احسب قيم النسب d1/V . ماذا تستنتج؟

ج – احسب قيمة المدة (T₁) ( مقدرة بالثانية )، من أجل كل قيمة لـ (d₁) في الجدوّل.

2 – أ – ننمذج – خلال عملية الكبح – الأفعال المؤثرة على السيارة بقوى تطبق على مركز عطالتها. نعتبر القوى ( قوة الكبح وقوى الاحتكاكات ومقاومة الهواء ) المؤثرة على السيارة مكافئة لقوة واحدة ثابتة في القيمة، وجهتها عكس جهة شعاع السرعة.

ب – لتكن v قيمة سرعة مركز عطالة السيارة في بداية الكبح. أوجد العلاقة الحرفية بين v² و d₂ بتطبيق مبدأ انحفاظ الطاقة.

ج – باستعمال الجدوّل السابق، ارسم المنحنى البياني v²=g(d₂).

د – باستغلال البيان، استنتج قيمة

تعطى كتلة السيارة: M = 9,0×10² kg

التمرين 06 : BAC 2008 ( ر + ت ر )

نهمل تأثير الهواء وكل الاحتكاكات. يترك جسم نقطي (S)، دون سرعة ابتدائية من النقطة A لينزلق وفق خط الميل الأعظم AB لمستو مائل يصنع مع الأفق زاوية α = 30°. المسافة ( AB = L ). يتصل AB مماسيا في النقطة B بمسلك دائري (BC) مركزه (O) ونصف قطره (r) بحيث تكون النقاط A،B،C،O ضمن نفس المستوي الأفقي.(الشكل-2).