الكتلة و الوزن

الكتلة والوزن

جميع الاجسام تسقط ارضا , من نفس الارتفاع على وجه الكرة الارضية بنفس  التسارع دون علاقة بكتلتها او شكلها, وذلك فرضيا انّ مقاومة الهواء مساوية لصفر, هذا التسارع يدعى تسارع الجاذبية ويرمز له بالحرف g. 

تتعلق قيمة الجاذبية الارضية  g بالارتفاع عن سطح الكرة الارضية ويتأثر قليلا من دوران الارض حول محورها.

وبالرغم من ذلك , في ارتفاعات منخفضة على وجه الكرة الارضية (عشرات او مئات الامتار) نعتبر تسارع الجاذبية مقدارا ثابتا وقد تم حساب معدل قيمته على ارتفاعات مختلفة حيث وجدوا انّ قيمته التقريبية:

الوزن  W=قوة الجاذبية الارضية التي تجعل الجسم يتحرك بتسارع الجاذبيةg. بالتالي, واعتمادا على قانون نيوتن الثاني  (F=ma) فانّ:

W=mg.  هنالك علاقة طردية بين وزن الجسم وكتلته

نموذج 3:

احسب وزن جسم كتلته 70kg..!!

        

تمرين 2:

ما هو وزن جسم كتلته 50kg?

نموذج 4:

تسارع الجاذبية على سطح الكرة الارضية  6  اضعاف تسارع الجاذبية على سطح القمر. لذلك فانّ وزن الجسم على الارض مساويا ل 6 اضعاف وزنه على سطح الارض ولكن كتلة الجسم مقدار ثابت فكتلة الجسم على الارض مساوية لكتلته على القمر.

برهان:    

             m=كتلة الجسم

W_moon=mg_moon

W_earth=mg_earth=6mg_moon=6w_moon

تمرين 3:

كتلة رجل على سطح الكرة الارضية مساوية ل 60kg.

أ‌-        ما هو وزن الرجل على سطح الارض?

ب‌-    ما هو وزن الرجل على سطح كوكب تسارع جاذبيته 2.5 اضعاف تسارع الجاذبية الارضية?

ت‌-    ما هي كتلة الرجل على سطح الكوكب المذكور في البند ب?

اجهزة القياس

         جهاز قياس الكتلة عبارة عن الميزان ذو الكفتين (يتم قياس كتلة الجسم , مقارنة", نسبة" لكتلة اجسام اخرى).

             يتم قياس الوزن بالميزان الالكتروني – ميزان يعمل على نابض (تقلص النابض يتغير بحسب وزن الجسم – المؤثر عليه).

تمرين 4:

ياخذ رائد فضاء جسم كتلته  2Kg معه الى القمر ويضعه على ميزان ذو كفتين ويسجل النتيجة ومن ثمّ يضعه على ميزان الكتروني ويسجل النتيجة. في اي طرق القياس سيحصل رائد لبفضاء على نتيجة لا تساوي  2Kg ؟؟ علل ..!!

ورقة عمل رقم 3- قانون نيوتن الثالث[1]

1) حصان يجر عربة

    هل يوجد بينهما تأثير متبادل ؟ _____________________________________

   أكمل الناقص : القوة التي يشغلها الحصان على العربة_____________القوة التي تشغلها יلعربة على الحصان ، _________في الاتجاه . بحسب قانون_______________الذي يقول : _____________________________________________________________.

2)  نجار يدق مسماراً بالمطرقة . مقدار القوة التي تشغلها المطرقة على المسمار هو أكبر/أصغر/يساوي مقدار القوة التي يشعلها المسمار على المطرقة. فسر إجابتك ____________________________________________________________________________________________________________________________

3) قط نائم على الأرض .

    فصّل بواسطة الرسم التأثير المتبادل واشرح مستعملاً قانون نيوتون الثالث

____________________________________________________________________________________________________________________________

   4) ذبابة تصطدم بحائط كبير . في التأثير المتبادل بين الذبابة والحائط . القوة التي يشغلها الحائط على الذبابة  أكبر بكثير من القوة التي تشغلها الذبابة على الحائط .

موافق / غير موافق   

   تفسير _________________________________________________________________________________________________________________________

5) صندوق معلّق بواسطة خيط  موصول بالسّقف .

F1

   هما زوج من القوى في نفس التأثير المتبادل!F1 و F2  هل من الصحيح القول أن

فسّر :- --------------------------------------------------------------

F2

---------------------------------------------------------------------

                                                                                       

                                                                                       

ورقة عمل رقم 4- حساب محصلة القوى اعتمادا على علم المثلثات وقاعدة فيثاغوروس

           

****احسب محصلة القوى

---

[1] مصدر هذه الاسئلة: موقع موتنت على الرابط http://www.motnet.proj.ac.il/scripts/arabic/frame.asp?pc=981663292