[ياسمين]

من التطبيقات على قانون نيوتن الثالث :

الحركة الرأسية للمصاعد

نفرض أن هناك رجلا كتلته ( ك ) داخل
مصعد كهربائي كتلته ( ك1 ) و نفرض
أن المصعد يتحرك رأسيا بتسارع مقداره ( ت )

لدراسة هذه الحركة يجب
أن نعين أولا القوى المختلفة التي تؤثر على
كل من الرجل و المصعد





1- وزن المصعد ( ك1 جـ )
2- ضغط الرجل على المصعد ( ض )
3- قوة الشد في الحبل الذي يحمل المصعد ( ش )
ثانياً : القوة المؤثرة على الرجل

1- وزن الرجل ( ك جـ) رأسياً
2- رد فعل المصعد على الرجل (قع ) رأسياً لأعلى
و هو يساوي ( ض ) ..

ثالثاً : القوى المؤثرة على المجموعة

1- وزن الرجل والمصعد ( ك + ك1 ) رأسياً لأسفل
2- الشد ( ش ) في الحبل رأسيا لأعلى .


وهذه القوى هي المسببة لحركة المصعد والرجل معا وهي المحددة
لنوعية الحركة

[ياسمين]

حركة الرجل :

أولاً : اذا كان المصعد يتحرك بتسارع ( ت ) لأعلى فمعادلة حركة الرجل :

حيث أن القوى المؤثرة هي :

1- وزن الرجل .

2- قوة الشد .

من قانون نيوتن الثاني :
ق = ك × ت
رد فعل المصعد ( قع ) - وزن الرجل ( ك جـ ) = ك × ت

اذاً
رد فعل المصعد ( قع ) = وزن الرجل ( ك جـ ) + ك ت ------- ( 1 )

ثانياً : اذا كان المصعد يتحرك بتسارع ( ت ) لأسفل فمعادلة حركة الرجل :

ك ت = ك جـ – قع

اذاً
رد فعل المصعد ( قع ) = وزن الرجل ( ك جـ ) - ك ت ------- ( 2 )



ثالثاً : اذا كان المصعد يتحرك بسرعة منتظمة :

في هذه الحالة ت = صفر وهذا مماثل وضع المصعد كما لو كان ساكنا
لا يتحرك يكون رد الفعل بالتالي ضغط الرجل على المصعد مساوياً
لوزن الرجل و يمكن أن نصل إلى هذه الحقيقة بالتعويض في كل من المعادلتين ( 1 ) و ( 2 )
نجد أن .

رد فعل المصعد (قع ) = ك جـ ( وزن الرجل )

حركة المصعد :

أولا : اذا كان المصعد يتحرك بتسارع ت لأعلى

ك1 ت = ش – ك1جـ – ض ------- ( 3 )

ثانياً : اذا كان المصعد يتحرك بتسارع ت لأسفل
ك1 ت = ك1جـ + ض – ش ------- ( 4 )

[ياسمين]

حركة مجموعة المصعد والرجل :

أولاً : الحركة لأعلى بتسارع ت
( ك + ك1 )ت = ش – ( ك + ك1 ) قع ------- ( 5 )

ثانياً : الحركة لأسفل بتسارع ت :

( ك + ك1 ) ت = ( ك + ك1 ) قع – ش ------- ( 6 )


ومن مقارنة المعادلتين ( 1 ) ، ( 3 ) مع المعادلة ( 5 ) ( الحركة لأعلى )
أو المعادلتين ( 2 ) ، ( 4 ) مع المعادلة ( 6) ( الحركة لأسفل ) أن :

قع = ض ------- ( 7 )

أي أن الفعل ورد الفعل يتساويان في المقدار في كل حالات حركة المصعد .



مثال :

رجل كتلته 80 كجم موجود داخل مصعد يتحرك بتسارع 0.05 جـ
أوجد ( 1 ) - ضغط الرجل على ارض المصعد .




أولاً : في حالة الصعود ( الجواب ) 84 قل كيلوجرام

ثانياً : في حالة الهبوط ( الجواب ) 76 ثقل كيلو جرام

أوجد ( 2 ) ضغط الرجل على المصعد اذا كان المصعد يتحرك بسرعة منتظمة .

( الجواب ) ضغط الرجل على المصعد في هذه الحالة = وزنه
= 80 ثقل كيلوجرام .


الاحتكاك

عندما تؤثر قوة ما ( ق ) لسحب جسم موجود على سطح جسم ما ،
تظهر قوة تعرقل وتعيق حركة الجسم الأول على الجسم الثاني
نتيجة لتشابك النتوءات المجهرية للجسمين ببعضهما البعض ، وهذا
ما يمكن التعبير عنه بقوة احتكاك أثر بها الجسم الثاني ( السطح ) على
الجسم الأول ( الجسم المتحرك ) و التي نسميها قوة الاحتكاك ،
وهذه القوة تأخذ تسميتين مختلفتين بحسب الحالة الحركية للجسم المتحرك .


يـتبـع قريباً أنشاء الله .....