توازن جسم صلب خاضع لقوتين
1- تذكير .
- شرطي توازن جسم صلب خاضع لقوتين :
- المجموع المتجهي لهاتين القوتين منعدم
- للقوتين نفس خط التأثير .
2- القوة المطبقة من طرف نابض
- تجربة :
نعتبر نابض طوله الأصلي l0 ، نعلق به كتل معلمة (S) مختلفة m = (50g , 100g , 150g , …) فيصبح طوله l .
كتلة معلمة يمكن تغييرها
- دراسة توازن الكتلة المعلمة (S) :
. جرد القوى المطبقة على (S) :
(S)
: وزن الكتلة المعلمة
: تأثير النابض على (S) .
- الكتلة المعلمة في توازن ، إذن :
. لنحسب إطالة النابض
- جدول النتائج : مع
30,5
25,8
21
16,2
l (cm)
l (cm)∆
250
200
150
100
50
m(g)
T (N)
- نمثل الدالة T بدلالة ∆l
l (cm)∆
T (N)
0
- إستنتاج :
- نلاحظ أن T تتناسب مع ∆l ، ونكتب :
مع k تابتة تسمى صلابة النابض وحدتها في (SI) هي N.m-1 .
. حساب k : . . . . .
3- دافعة أرخميدس
1-3- إبراز دافعة أرخميدس :
إن الماء يطبق قوة على السفينة حيث تطفو فوقه ، تسمى هذه القوة دافعة أرخميدس .
2-3- تجربة :
سائل مزاح
ماء
كتلة معلمة
إناء كتلته مهملة
دينامومتر
T1 = T3
نلاحظ أن :
- تعريف : تسمى دافعة أرخميدس القوة التي يؤثر بها سائل على الجسم المغمور فيه ، نرمز لها ب
- مميزات دافعة أرخميدس :
- خط الثأتير : رأسي .
- المنحى : نحو الأعلى .
- نقطة التأثير : مركز ثقل السائل المزاح .
(S) مغمور جزئيا
(S) مغمور كليا
- الشدة : شدة دافعة أرخميدس F تساوي شدة وزن السائل المزاح P’ .
ليكن V حجم السائل المزاح و ρ كتلته الحجمية ، إذن كتلته هي m’ = ρ.V .
إذن شدة وزنه هي :
ومنه :
g : شدة الثقالة N/Kg
ρ : الكتلة الحجمية للسائل Kg/m3
F : شدة دافعة أرخميدس ب N
V : حجم السائل المزاح ب m3