تطبيقات قوانني نيوتن ( احلركات املستوية ) Quelques applications des lois de Newton

Transkript

1 -1 مادة العلم الفيزيائية الميكانيك بعض تطبيقات قانين نيتن الثانية باكالريا الفيزياء حركة قذيفة في مجال الثقالة المنتظم : 1-1- المعادالت التفاضلية : بعض تطبيقات قانني نيتن ( احلركات املستية ) Quelques applications des lois de Newton نسمي قذيفة كل جسم ي رسل على مقربة من األرض بسرعة بدئية لتبسيط الدراسة ن همل جميع االحتكاكات نعتبر القذيفة خاضعة لزنها فقط )سقط حر( المجمعة المدرسة: { الجسم (S) } تتم دراسة الحركة في المعلم الجزء الرابع : الميكانيك الحدة 2 س 8 O( R المرتبط باألرض الذي نعتبره غاليليا المتعامد الممنظم ( جرد القى : زنها بتطبيق القانن الثاني لنيتن نجد المعادالت التفاضلية للحركة 2-1- حل المعادالت التفاضلية : الشرط البدئية عند اللحظة : فإن الحركة مستية تتم في المستى بما أن )G ( الرأسي دالة خطية إذن على المحر ),O) الحركة مستقيمية منتظمة دالة من الدرجة الثانية إذن على المحر ),O) الحركة مستقيمية متغيرة بانتظام 3-1- مسار مركز القصر : معادلة المسار : للحصل على معادلة المسار يجب إيجاد تعبير z بداللة x ذلك بإقصاء الزمن ذ هشام محجر 1 wwwsullamenet

2 مادة العلم الفيزيائية الميكانيك بعض تطبيقات قانين نيتن أي لدينا نعض تعبير t في المعادلة الزمنية ل z فنجد : ( ) إذن دالة من الدرجة الثانية أي تمثيلها المبياني عبارة عن شلجم ينتمي إلى مستى القذف إذن الحركة شلجمية قمة المسار : قمة المسار F هي أعلى نقطة يصل إليها مركز قصر القذيفة المدى : المدى ه المسافة بين المضع G 0 لمركز قصر القذيفة لحظة انطالقها المضع P للنقطة G أثناء سقط القذيفة بحيث تنتمي P إلى المحر األفقي الذي يشمل G 0 ) لدينا بالتالي أ ( نالحظ أن بالنسبة لقيمة ثابتة للسرعة البدئية بالنسبة لقيمة ثابتة لزاية القذف α من خالل العالقتين المالحظات [ [ يتزايد المدى عندما تكبر α بين ] ] يتناقص المدى عندما تكبر α بين يأخذ المدى قيمة قصى عند يكن للمدى القيمة نفسها بالنسبة لزايتين متكاملتين أنسب قمة المسار بزيادة α يزداد يزداد المدى أنسب قمة المسار كلما زادت قيمة السرعة البدئية يتبين لنا : المنحنى 2- حركة جسم صلب على مستى مائل : في لحظة نعتبرها أصال للتاريخ نرسل حامال ذاتيا كتلته فق منضدة مائل بزاية β عن الخط األفقي بسرعة بدئية تك ن زاية مع الحافة السفلى للمنضدة نهمل جميع االحتكاكات 1-2- المعادالت التفاضلية : ذ هشام محجر 2 wwwsullamenet

3 مادة العلم الفيزيائية الميكانيك بعض تطبيقات قانين نيتن )O المجمعة المدرسة: { الحامل الذاتي } تتم دراسة الحركة في المعلم المتعامد الممنظم ( R المرتبط باألرض الذي نعتبره غاليليا جرد القى : زنه تأثير المنضدة بتطبيق القانن الثاني لنيتن نجد { أي { β 2-2- حل المعادالت التفاضلية : الشرط البدئية عند اللحظة : β β بما أن فإن الحركة مستية تتم في المستى المائل ( O( دالة خطية إذن على المحر ),O) الحركة مستقيمية منتظمة دالة من الدرجة الثانية إذن على المحر ),O) الحركة مستقيمية متغيرة بانتظام معادلة المسار : β 3- حركة دقيقة مشحنة في مجال كهرساكن منتظم : -1-3 المجال الكهرساكن ( تذكير ) : ( خاص ب ع ر ) يحدث كل جسم مشحن مجاال كهرساكنا في حيز الفضاء المحيط به نقرن به متجهة نسميها متجهة المجال الكهرساكن نسمي دقيقة كل جسم له أبعاد جد صغيرة )اإللكترنات البرتنات ( تحدث دقيقة مشحنة شحنتها Q تجد في نقطة O من الفراغ مجاال كهرساكنا في نقطة M متجهته حدته إذا ضعت دقيقة مشحنة شحنتها q في النقطة M فإنها تخضع لقة كهرساكنة بحيث : حدتها N نسمي خط المجال الكهرساكن كل منحنى )أ مستقيم( تكن متجهة المجال الكهرساكن مماسة له في كل نقطة من نقطه )تجسد حبات السميد خطط المجال ) ت ك ن مجمع هذه الخطط طيف المجال ذ هشام محجر 3 wwwsullamenet

4 مادة العلم الفيزيائية الميكانيك بعض تطبيقات قانين نيتن يكن المجال الكهرساكن منتظما إذا بقيت متجهته ثابتة في كل نقطة من نقطه طيف المجال الكهرساكن المنتظم عبارة عن مستقيمات متازية للحصل على مجال كهرساكن منتظم نطبق تترا كهربائيا مستمرا U على صفيحتين فلزيتين متازيتين تفصل بينهما مسافة d صغيرة بالنسبة ألبعاد الصفيحتين فتكن : حدته R )O في مجال كتلتها 2-3- حركة دقيقة مشحنة في مجال كهرساكن منتظم : في لحظة نعتبرها أصال للتاريخ تدخل دقيقة شحنتها كهرساكن منتظم متجهته بسرعة بدئية المجمعة المدرسة: { الدقيقة } تتم دراسة الحركة في المعلم المتعامد الممنظم ( المرتبط باألرض الذي نعتبره غاليليا ( نهمل P أمام ) F القة الكهرساكنة جرد القى : زنها بتطبيق القانن الثاني لنيتن نجد اتجاه يتعلق مسار الدقيقة باتجاه متازية مع : حالة الشرط البدئية عند اللحظة : : فليست هناك حركة على المحرين ( O( ( O( بل تتم الحركة بما أن بتسارع ثابت على المحر ( O( دالة من الدرجة الثانية أي حركة الدقيقة على المحر ( O( مستقيمية متغيرة )متسارعة( بانتظام حالة عمدية على الشرط البدئية عند اللحظة : ذ هشام محجر 4 wwwsullamenet

5 مادة العلم الفيزيائية الميكانيك بعض تطبيقات قانين نيتن بما أن فليست هناك حركة على المحر ( O( بل تتم على المستى ( O( بتسارع ثابت دالة خطية أي حركة الدقيقة على المحر ( O( مستقيمية منتظمة دالة من الدرجة الثانية أي حركة الدقيقة على المحر ( O( مستقيمية متغيرة ( متسارعة ) بانتظام معادلة المسار : إحداثيات نقطة الخرج : ه مقطع من شلجم : إحداثيات االنحراف الزاي : ( ) االنحراف الكهرساكن : يتناسب االنحراف الكهرساكن اطرادا مع التتر بحيث 4- حركة دقيقة مشحنة في مجال مغنطيسي منتظم : 1-4- القة المغنطيسية : عالقة لرنتز : تخضع دقيقة مشحنة ذات شحنة q تتحرك بسرعة متجهتها داخل مجال مغنطيسي متجهته إلى قة مغنطيسية تسمى قة لرنتز تحددها العالقة المتجهية : مميزات القة المغنطيسية : نقطة التأثير : الدقيقة نفسها باعتبارها نقطية خط التأثير : العمدي على كل من أي العمدي على المستى ), ( المنحى : ه المنحى بحيث يكن ثالثي األجه ),, (q مباشرا الشدة : مع ) ( مع ( ) تستغل هذه الخاصية في مبدأ اشتغال راسم التذبذب حيث يتناسب االنحراف الرأسي مع التتر المطبق على الصفيحتين األفقيتين يتناسب االنحراف األفقي مع التتر المطبق على الصفيحتين الرأسيتين ذ هشام محجر 5 wwwsullamenet

6 مادة العلم الفيزيائية الميكانيك بعض تطبيقات قانين نيتن 2-4- دراسة حركة دقيقة مشحنة في مجال مغنطيسي منتظم : المجمعة المدرسة : { الدقيقة {جرد القى : القة المغنطيسية بتطبيق القانن الثاني لنيتن نجد استنتاجات : فإن حركة الدقيقة داخل المجال المغنطيسي المنتظم مستية بما أن بما أن الدقيقة تخضع للقة المغنطيسية فقط فإن تعبير متجهة التسارع في أساس فريني : بما أن يكن مجال مغنطيسي منتظما إذا حافظت متجهة في كل نقطة من نقطه على نفس االتجاه نفس المنحى نفس المنظم إذن مسار الدقيقة دائري مع ρ شعاع انحناء المسار حركة دقيقة مشحنة كتلتها شحنتها تدخل مجاال مغنطيسيا منتظما بسرعة عمدية على هذا المجال حركة دائرية منتظمة مسارها يجد في المستى العمدي على شعاعه ه : متجهة االنحراف المغنطيسي : يتناسب االنحراف المعنطيسي الشدة للمجال المغنطيسي بحيث -3-4 تطبيقات : السيكلترن : السيكلترن جهاز مسرع للدقائق المشحنة يتكن من علبتين مضعتين في مجال يطبق بين هاتين العلبتين تتر متناب u فينتج بينهما مجال ( كهربائي يسرع المجال الدقائق نح العلبة حيث ) فتسرع الدقائق نح العلبة يتغير منحى لحظة خرجها من العلبة راسم الطيف للكتلة : راسم الطيف للكتلة جهاز يمكن من فرز أينات ذات شحن أ كتل مختلفة : حيث تنتج األينات بسرعة تقريبا منعدمة حجرة التأين : حجرة التسريع : حجرة االنحراف : لتخرج بسرعة مسارات دائرية حساب النسبة مكشاف : في هذه الشرط اطرادا مع التي تميز كل دقيقة تحديد طبيعتها ذ هشام محجر 6 wwwsullamenet يستغل هذا االنحراف المغنطيسي في العديد من األنابيب الكاثدية : التلفاز الحاسب بعض كاشف التذبذب الحديثة