السلام عليكم
أرجو منكم مساعدتي في فهم قوانين نيوتن في الحركة..
وذلك من خلال مساعدتي في حل بعض الأسئلة التي لم أوفق في حلها ..
لدي سؤالين والأسئلة منقولة من كتاب
fundamentales of physics \ halliday ,resnick, walker
السؤال الأول :
An elevator and its load have a combined mass of 1600 kg
Find the tension in the supporting cable when the elevator, originally moving downward at 12 m\s, is brought to rest with constant acceleration in a distance of 42 m.
الترجمة :
رافعة وحمولتها ,كتلتهما معا 1600كغم .
أوجد الشد في الحبل عندما تصل الرافعة النخفضة بسرعة 12م\ث إلى الأرض بتسارع ثابت وبعد أن تكون قد قطعت مسافة 42م .
( أرجو أن أكون قد ترجمت السؤال بشكل صحيح)
************************************************** *
السؤال الثاني : وهذا السؤال إستطعت أن أحل جزء منه بشكل صحيح , ولكن الجزء الآخر خطأ ولا أعرف ما هو خطأي بالتحديد ( فارجو منكم أن تنظروا لطريقة الحل التي سأضعها وأن تعلقوا عليها بأن تبينوا لي ما الخطأ بالضبط ولماذا خطأ, وما هو الصواب ؟!! )
السؤال هو :
A 40 kg girl and an 8.4 kg sled are on the frictionless ice of a frozen lake, 15m apart but connected by a rope of negligible mass
The girl exerts a horizontal 5.2 N force on the rope
1- what is the acceleration of the sled
2- what is the acceleration of the girl
3- How far from the girl's initial position do they meet
الترجمة :
فتاة كتلتها 40 كغم ومزلجة كتلتها 8.4 كغم, على أرض جليدية ملساء ( أهمل الإحتكاك )
المسافة بين الفتاة والمزلجة 15 م , وهما متصلان معاً بحبل مُهمل الكتلة .
تبذل الفتاة قوة أفقية على الحبل مقدارها 5.2 نيوتن .
1- ما هو تسارع المزلجة ؟
2- ما هو تسارع الفتاة ؟
3- على أي بُعد من موقع الفتاة الإبتدائي سيلتقيان ( الفتاة والمزلج )
الحل :
1-) تسارع المزلجة :-
من قانون نيوتن الثاني : القوة المحصلة المؤثرة = الكتلة * التسارع
التسارع = 5.2/8.4 = 0.62 م\ث^2
2-) تسارع الفتاة = 5.2/40 = 0.31 م\ث^2
3-) وهنا المشكلة لأن الجواب النهائي يفترض أن يكون 2.6 متر
الطريقة التي حللت بها السؤال كما يلي :-
بإفتراض ان المسافة المطلوبة بين الفتاة ونقطة الإلتقاء = ف
وبالتالي المسافة بين المزلج ونقطة الإلتقاء = 15- ف
ف = ع1 ز + 1\2 ت ز^2 ...... بالنسبة للفتاة
ف = 0+ 0.5 * 0.31 ز^2 = 0.155 ز^2
إذاً : ز^2 = ف \ 0.155.......(1)
ف = ع1 ز + 0.5 ت ز^2 ........ بالنسبة للمزلج
ف -15 = 0+ 0.5 * 0.62 ز^2
ف = 15 - 0.31 ز^2..............(2)
بتعويض (1) في (2)
ف = 5 متر ...... وهذا خطا إذ أن الجواب يجب أن يكون 2.6 متر
ولكن لا أعرف لماذا خطا وما هي الطريقة الصحيحة للحل ...... هل الخطأ في الحل أنني إعتبرت السرعة الإبتدائية لكل من الفتاة والمزلجة صفر .... لا أعرف ..
أرجو منكم مساعدتي
وأعتذر على الإطالة
شكراً