قوة الجذب المركزي في الفيزياء
 |
| قوة الجذب المركزية |
تعريف وقانون قوة الجذب المركزية The central force of attraction
نشاط يوضح قوة الجذب المركزية
احضر طوله (ل) وكرة كتلتها (ك) ، ثم اربط الكرة بأحد أطراف الخيط ، وامسك الطرف الآخر للخيط بيدك ،
قم بتدوير الكرة بسرعة ولتكن (ع) بحيث تكون السرعة ثابتة على مسار دارئري في مستوى أفقي ، كما هو موضح بالشكل 1أ :
 |
| قوة الطرد المركزية |
نلاحظ أنه لا بد أن تشد الخيط حتى تجبر الكرة على الحركة في مسار دائري(لأن الكرة تحاول أن تتحرك في خط مستقيم والشد في الخيط يمنعها من ذلك )
كلما ازداد مقدار سرعة الكرة كلما شعرت بأنه لا بد من شد الخيط أكثر .
إذا قطع الخيط أو أفلت فإن الكرة تتحرك في خط مستقيم مماس للمسار الدائري الذي كانت تسلكه لحظة الإفلات .
إن الحركة التي تتحرك بها الكرة المربوطة بالخيط تسمى بالحركة الدائرية المنتظمة ، وهي حركة جسم على مسار دائري بسرعة خطية منتظمة (ع) مقدارها ثابت واتجاهها متغير .
وهذه الحركة ما هي إلا حالة خاصة من الحركة الدائرة العامة التي يتحرك فيها الجسم بسرعة مقدارها متغير .
من النشاط السابق نستنتج أنه :
لكي يتحرك جسم في حركة دائرية منتظمة لا بد من التأثير عليه بقوة ثابتة محمولة على نصف قطر المسار الدائري في اتجاه المركز ، أي متعامدة مع اتجاه سرعة الجسم (ع) المماسة للمسار الدارية .
تسمى هذه القوة بقوة الجذب المركزية ، ويرمز لها بالرمز ( ق م)
* تعريف قوة الجذب المركزي : هي القوة التي تجعل من الجسم يتبع مسارًا منحنيًا وتكون دائمًا متعامدة مع سرعة الجسم.
* قوة الجاذبية بشكل عام، هي السبب في الحركة الدائرية.
* اشتق قانون قوة الجذب المركزية في عام 1659 من قبل العالم الفيزيائي كريستيان هوغنس.
رياضياً تحسب قوة الجذب المركزي من العلاقة :
ق م = ك × ع2 / نق
حيث : ق م هي قوة الجذب المركزية ،
ك كتلة الجسم ،
ع سرعة الجسم ،
نق نصف قطر المسار الدائري
وبالرموز الدولية
F=mv2/r
حيث : F هي قوة الجذب المركزية
m كتلة الجسم
v سرعة الجسم
r نصف قطر المسار الدائري
وحدة قياس قوة الجذب المركزية هي ( نيوتن ) = كجم .م2 / ث 2
تمرين : إثبت أن ( ك جـ ) و ( ك ع2 / نق ) لهما نفس وحدة القياس
حيث ك : كتلة الجسم ، جـ العجلة أو التسارع للجسم ، ع : سرعة الجسم ، نق نصف قطر المسار الدائري .
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
مسائل (تمارين ) على قوة الطرد المركزية
مثال1: جسم كتلته 5 كجم يسير على مسار دائري نصف قطره 5 متر إذا كانت سرعة الجسم 10 م / ث 2 اوجد :1- مقدار قوة الجذب المركزي المؤثرة على الجسم
الحـــل
المعطيات : ك = 5 كجم ، نق = 5 متر ، ع = 10 متر / ث 2 ق = ؟1ـ قوة الجذب المركزى ق = ك ع2 / نق = 5 × 10 2 / 5 = 100 نيوتن
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
أ – قوة الجذب المركزي
الحـــل
المعطيات: ك = 2 طن = 2 × 10 3
كجم ، نق
= 200 متر
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الدرس السابق ... الدرس التالي
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
الدرس السابق ... الدرس التالي
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
يمكنكم من أدناه تحميل ملف يحتوي على
تعليقات