Tag Archive: كتلة

Simulation Manual: Elastic Collision in One Dimension

Elastic Collision in One Dimension Simulation Manual

A complete manual for the elastic collision in one dimension simulation, with a mathematical explanation of the derivation of the expressions of the final velocities in terms of the masses and the initial velocities.

One-dimensional elastic collision simulation

Elastic Collision in One Dimension Simulation

Using this simulation, you can demonstrate the conservation laws in a one-dimensional elastic collision (The law of conservation of linear momentum and the law of conservation of kinetic energy).

Conservation of linear momentum إنحفاظ الزخم الخطي

Cannon

If this experiment is done in a situation where the net external force is zero on the loaded cannon just before and just after firing (like when the weight of the cannon is balanced with the normal reaction of the ground), then, when we calculate the product of the mass of the bullet by its velocity and the product of the mass of the cannon by its velocity just before and just after firing, we will find that before firing both were at rest so the product is zero for both, while, after firing, the two products are of the same magnitude but the velocities of the cannon and the bullet are of opposite directions.

لو تم إجراء هذه التجربة في ظروف يكون فيها صافي القوى الخارجية صفرًا على المدفع المُحمّل قبل وبعد إطلاق النار مباشرة (على سبيل المثال، عندما يكون وزن المدفع متوازناً مع رد الفعل العمودي للأرض)، فإن حسبنا عندئذٍ حاصل ضرب كتلة القذيفة بسرعتها المتجهة وحاصل ضرب كتلة المدفع بسرعته المتجهة قبل وبعد الإطلاق مباشرة، سنجد أنه قبل إطلاق النار كان كلاهما في حالة سكون، وبالتالي يكون الناتج صفرًا لكليهما، بينما نجد أن الناتجين، بعد إطلاق النار ذوا مقدار متساوٍ، ولكن باتجاهين متعاكسين.

Archimedes’ Experiment تجربة ارخميدس

Floating Boat

This experiment shows that, when placed in a liquid, the object displaces a quantity of liquid of mass that is equal to the mass of the object itself. Moreover, the volume of the displaced liquid is equal to the volume of the immersed part of the object.

توضح هذه التجربة أنه عند وضع جسم ما في سائل، يزيح الجسم كمية من السائل تساوي كتلتها كتلة الجسم نفسه. علاوة على ذلك، فإن حجم السائل المُزاح يساوي حجم الجزء المغمور من الجسم.

Verifying Newton’s second law التحقق من قانون نيوتن الثاني

The acceleration of the block (on the table) is directly proportional to the tension force (along the rope). The ratio of the force to the acceleration is exactly equal to the mass of the block. يتناسب تسارع الجسم (على الطاولة) طرديًا مع قوة الشد (على طول الحبل). نسبة القوة إلى التسارع تساوي تمامًا كتلة الجسم.

This experiment was performed in a space shuttle where the gravity is almost zero, so the balls were not affected by any force except the blow of the astronaut. Note that with the same blow (same force) on each ball, the lighter ball accelerates the most, while the heavier one accelerates the least, which complies with Newton’s second law.

أُجريت هذه التجربة في مكوك فضائي حيث تنعدم الجاذبية تقريبًا، لذلك لا تتأثر الكرات بأي قوة باستثناء نفخة رائد الفضاء. لاحظ أنه بنفس النفخة (نفس القوة) على كل كرة، فإن الكرة الأخف تتسارع أكثر من الكرة الأثقل، وهو ما يتوافق مع قانون نيوتن الثاني:

تشير هذه المعادلة إلى أنه إذ لم تتغير القوة الصافية على الجسم، فإن الكتلة والتسارع متناسبان عكسيا. وبعبارة أخرى، لنفس القوة الصافية، كلما زادت الكتلة، انخفض التسارع، والعكس بالعكس.

Inertia القصور الذاتي

Event if the driver steps on the brakes firmly, the car may skid because it tends to stay in motion. This is due to what scientists call "inertia". حتى ولو داس السائق على الفرامل بإحكام ، فقد تنزلق السيارة لأنها تميل إلى البقاء في حالة حركة. هذا يرجع إلى ما يسميه العلماء "القصور الذاتي".

When you feel your body is leaning forward when the car is braking, or when your body leans backward when the car takes off, then you are experiencing a property of your body that is called “inertia”.

هل لاحظت أن جسمك يميل للأمام عندما تكبح السيارة؟ أو عندما يميل جسمك للخلف عندما تقلع السيارة؟ ذلك لأنك تعاني من خاصية في جسمك تسمى “القصور الذاتي”. كلما زادت كتلة جسمك، كلما ازداد ذلك التأثير.

Newton’s Second Law قانون نيوتن الثاني

A racing car is supplied with a strong engine (large force), and is designed with the least possible mass, so it can acquire the largest possible acceleration. تُزود سيارة السباق بمحرك قوي (قوة كبيرة)، وتُصمم بأقل كتلة ممكنة، بحيث يمكنها الحصول على أكبر تسارع ممكن.

Newton’s second law states that the net force on a body and the acceleration it gains are directly proportional. The constant of proportionality is the mass of the object.
In this experiment, the weight of the anvil is supported by the air pressure underneath it, but even though, its huge mass requires huge force to make accelerate (starts from rest to a certain speed).

ينص قانون نيوتن الثاني على أن القوة الصافية المؤثرة على الجسم والتسارع الذي يكتسبه متناسبين بشكل مباشر. وثابت التناسب هو كتلة الجسم. الصيغة الرياضية لقانون نيوتن الثاني هي:

في هذه التجربة، يتم دعم وزن السندان بواسطة ضغط الهواء من تحته، ولكن على الرغم من ذلك، فإن كتلته الضخمة تتطلب قوة كبيرة للتسريع (للوصول إلى سرعة معينة ابتداء من السكون).