1- في البكرات والأوتاد نقطة التلامس بين الخيط والوتد عندما تكون خشنة تولد قوة احتكاك تؤثر على الخيط بطول محيط الوتد وبذلك يكون الشد في جزئي الخيط مختلف شرح السؤال 💡 تأثير الخشونة: الوتد الأملس يجعل الشد متساوياً على الجانبين، فماذا يفعل الوتد الخشن؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة: صحالمفهوم الفيزيائي: عندما يمر خيط حول وتد خشن، ينشأ احتكاك بين الخيط وسطح الوتد. هذا الاحتكاك يقاوم انزلاق الخيط، مما يؤدي إلى اختلاف قوة الشد في جزئي الخيط (الجانب الذي يُسحب يكون شده أكبر للتغلب على الاحتكاك).الميكانيكا، الفصل الرابع: قانون نيوتن الثالث، الدرس 4-4، الصفحة: 64
2- الفعل ورد الفعل متعاكسان في الاتجاه ومحصلتهما تساوي صفراً شرح السؤال 💡 قانون نيوتن الثالث: هل يؤثر الفعل ورد الفعل على نفس الجسم أم على جسمين مختلفين؟ وهل يجوز حساب محصلة لقوتين على جسمين مختلفين؟ صح خطأ الإجابة الصحيحة: خطأالمفهوم الفيزيائي: بالرغم من أن الفعل ورد الفعل متساويان في المقدار ومتعاكسان في الاتجاه، إلا أنه **لا يمكن حساب محصلة لهما** لأنهما يؤثران على (جسمين مختلفين). المحصلة تُحسب فقط للقوى التي تؤثر معاً على (نفس الجسم).💡 للحل السريع (الحدس والاستبعاد): لو كانت محصلة الفعل ورد الفعل صفراً، لما تحرك أي شيء في الكون! الحصان يجر العربة (فعل) وتجره (رد فعل)، ولأنهما على جسمين مختلفين، فالحصان يتحرك.الميكانيكا، الفصل الرابع: قانون نيوتن الثالث، الدرس 4-1، الصفحة: 54
3- في الشكل التالي: إذا تحركت المجموعة بعجلة مقدارها ($1.3 \, \mathrm{m/s^2}$) فإن مقدار معامل الاحتكاك بين الكتلة ($8 \, \mathrm{kg}$) والسطح يساوي: شرح السؤال 💡 عزل الأجسام: احسب الشد أولاً من معادلة الكتلة المتدلية. ثم استخدم الشد لحساب المركبة الأفقية الجاذبة والمركبة الرأسية الرافعة للكتلة $8 \, \mathrm{kg}$. $0.045$ $0.065$ $0.085$ $0.015$ الإجابة الصحيحة: $0.085$ المفهوم الفيزيائي: الخيط المائل يفعل شيئين للكتلة $8 \, \mathrm{kg}$: مركبته الأفقية تسحبها للأمام (مسببة العجلة)، ومركبته الرأسية ترفعها قليلاً (مقللةً من قوة الاتصال العمودية وبالتالي الاحتكاك). خطوات الحل: معادلة المتدلية ($2 \, \mathrm{kg}$): $2g - T = 2a \Rightarrow 20 - T = 2(1.3) \Rightarrow T = 20 - 2.6 = 17.4 \, \mathrm{N}$. المركبات للخيط المائل: الأفقية = $17.4 \cos 15^\circ \approx 16.8 \, \mathrm{N}$، الرأسية = $17.4 \sin 15^\circ \approx 4.5 \, \mathrm{N}$. معادلة الحركة الأفقية للكتلة ($8 \, \mathrm{kg}$): $T_x - f = 8a \Rightarrow 16.8 - f = 8(1.3) = 10.4 \Rightarrow f = 16.8 - 10.4 = 6.4 \, \mathrm{N}$. حساب الاتصال العمودي: $R = W - T_y = 80 - 4.5 = 75.5 \, \mathrm{N}$. معامل الاحتكاك: $\mu = f / R = 6.4 / 75.5 \approx 0.0847 \approx 0.085$. الميكانيكا، الفصل الرابع: قانون نيوتن الثالث، الدرس 4-4، الصفحة: 65
4- في الشكل التالي: إذا كانت الكتل مستقرة فإن: شرح السؤال 💡 حالة الاستقرار: قوة الاحتكاك الأقصى للكتلة الأفقية يجب أن تعادل تماماً قوة الشد التي تسببها مركبة وزن الكتلة المائلة. $\mu = \left(\frac{m_1}{m_2}\right) \sin\theta$ $\mu = \left(\frac{m_2}{m_1}\right) \sin\theta$ $\mu = \left(\frac{m_2}{m_1}\right) \cos\theta$ $\mu = \tan\theta$ الإجابة الصحيحة: $\mu = \left(\frac{m_2}{m_1}\right) \sin\theta$ المفهوم الفيزيائي: لكي يكون النظام مستقراً (لا ينزلق)، يجب أن يكون الشد في الخيط الناشئ عن محاولة انزلاق الكتلة المائلة ($m_2$) متزناً تماماً مع قوة الاحتكاك المعيقة للكتلة الأفقية ($m_1$). 💡 للحل السريع (الحدس والاستبعاد): الشد المتولد من $m_2$ هو $m_2 g \sin\theta$. الاحتكاك المعيق من $m_1$ هو $\mu m_1 g$. بمساواتهما $m_2 g \sin\theta = \mu m_1 g$، وبشطب $g$ نجد $\mu = (m_2/m_1) \sin\theta$. خطوات الحل: معادلة اتزان $m_2$ المائلة: $T = m_2 g \sin\theta$. معادلة اتزان $m_1$ الأفقية: $T = f = \mu R_1$. وبما أن $R_1 = m_1 g$، إذن $T = \mu m_1 g$. بمساواة المعادلتين: $\mu m_1 g = m_2 g \sin\theta$. بقسمة الطرفين على $m_1 g$ نصل إلى: $\mu = \left(\frac{m_2}{m_1}\right) \sin\theta$. الميكانيكا، الفصل الرابع: قانون نيوتن الثالث، الدرس 4-4، الصفحة: 66
