علوم 12 | مراجعة الوحدة الثانية ـ الجزء الثاني والأخير

⚙️ قوانين نيوتن والميكانيكا الحيوية – الجزء الثاني

مقاومة الموائع – التعليلات العلمية – المقارنات – الجداول الكاملة

مقاومة الموائع (الهواء والماء)

المفهوم والعوامل المؤثرة

المفهوم: قوة احتكاك تنشأ عند تحرك جسم داخل مائع (هواء أو ماء).

السرعة

كلما زادت السرعة زادت المقاومة.

المساحة السطحية

كلما زادت المساحة المعرضة للهواء زادت المقاومة.

الشكل الانسيابي (التطبيق)

الجسم ذو الشكل الانسيابي (مثل الدمعة)

➜

يزيح الهواء بسلاسة → يقلل الاضطراب خلفه → تزيد سرعته

الجسم المسطح يواجه مقاومة كبيرة ويتطلب قوة أكبر للإزاحة.

أهم التعليلات (تفسير علمي للظواهر الرياضية)

علل: ارتداد المدفع للخلف عند انطلاق القذيفة للأمام؟

تطبيقاً لقانون نيوتن الثالث (لكل فعل رد فعل). القذيفة تندفع للأمام (فعل)، فيرتد المدفع للخلف (رد فعل).

علل: على الرغم من أن قوتي الفعل ورد الفعل متساويتان، إلا أن محصلتهما لا تساوي صفراً؟

لأن القوتين تؤثران في جسمين مختلفين (المدفع والقذيفة) وليس في جسم واحد، فلا تلغيان بعضهما.

علل: يستخدم العداء مساند للقدم (Starting Blocks) في بداية السباق؟

ليدفع المسند بقوة للخلف (فعل)، فيحصل على قوة رد فعل قوية من المسند تدفعه للأمام وتساعده على الانطلاق بسرعة.

علل: يميل متسابق الدراجات بجذعه للأسفل؟

لتقليل مساحة السطح المعرضة للهواء، مما يقلل من مقاومة الهواء (الاحتكاك المائع) فتزيد سرعته.

علل: في الرماية، يفضل استخدام بندقية ذات كتلة كبيرة؟

لأن الكتلة الكبيرة تجعل تسارع الارتداد للخلف قليلاً جداً (حسب القانون a=F/m) مما يحمي كتف الرامي ويزيد دقة التصويب.

علل: يزداد الاحتكاك بزيادة وزن الجسم؟

لأن زيادة الوزن تزيد من القوة العمودية (F_N) التي تضغط الأسطح ببعضها، وحسب القانون (F_f = μ × F_N) تزداد قوة الاحتكاك.

علل: توجد طاقة حرارية ضائعة في السيارة؟

بسبب الاحتكاك بين الإطارات والطريق، وبين أجزاء المحرك، حيث تتحول الطاقة الحركية إلى حرارية.

مقارنات سريعة (من الدرس)

الكتلة: ثابتة (كجم) | الوزن: يتغير بناءً على الجاذبية (نيوتن)
القوى المتزنة: محصلة = صفر | غير المتزنة: محصلة ≠ صفر وتولّد تسارعًا