فيزياء تمثيل الحركة
ينقسم هذا الفصل إلى أربع دروس
- الأول : تصوير الحركة
- والثاني : الموقع و الزمن
- والثالث : منحنى ( الموقع – الزمن )
- والرابع : السرعة المتجهة
أهداف هذا الفصل التي يجب اتقانها هي :
- تمثل حركة جسم بالمخطط التوضيحي للحركة .
- ترسم نموذج الجسيم النقطي لتمثيل حركة جسم .
- تحدد أنظمة الإحداثيات المستخدمة في مسائل الحركة .
- تدرك أن النظام الإحداثي الذي يُختار يؤثر في إشارة مواقع الأجسام .
- تعرف الإزاحة.
- تحسب الفترة الزمنية لحركة جسم .
- تستخدم مخططاً توضيحياً للحركة للإجابة عن أسئلة حول موقع جسم أو إزاحته.
- تطور منحنيات ( الموقع – الزمن ) لأجسام متحركة.
- تستخدم منحنى ( الموقع – الزمن ) لتحديد موقع جسم أو إزاحته.
- تصف حركة جسم باستخدام التمثيلات المتكافئة ومنها مخططات الحركة والصور ومنحنيات الموقع – الزمن.
- تعرف السرعة المتجهة.
- تقارن بين مفهومي السرعة و السرعة المتجهة.
- تصمم نماذج تصويرية وفيزيائية ورياضية لمسائل الحركة.
تصوير الحركة
أنواع الحركة :
مخطط الحركة
نموذج الجسيم النقطي
الموقع و الزمن
أنظمة الإحداثيات
نقطة الأصل
الموقع
الكميات الفيزيائية
كميات قياسية | كميات متجهة |
هي كميات فيزيائية له مقدار فقط. | هي كميات فيزيائية له مقدار واتجاه |
مثل المسافة و الزمن و درجة الحرارة | مثل الإزاحة و القوة و التسارع |
مثال : على جمع الكميات القياسية (العددية)
0.2 + 0.6 = 0.8
4km + 3km = 7km
المحصلة
س / ما الفرق بين الإزاحة و المسافة ؟
الإزاحة كمية متجهة تحدد بالمقدار والاتجاه أما المسافة كمية قياسية تحدد بالمقدار فقط .
الفترة الزمنية و الإزاحة:
| الفترة الزمنية | الفترة الزمنية تساوي الزمن النهائي مطروحاً منه الزمن الابتدائي |
الإزاحة | كمية فيزيائية متجهة تمثل مقدار التغير الذي يحدث لموقع الجسم في اتجاه معين . |
حساب لإزاحة
مثال :
تحرك طالب باتجاه الشمال مسافة 15m ثم عاد مسافة 5m في اتجاه الجنوب ، احسب الإزاحة ؟
مثال :
تحركت دراجة باتجاه الشرق مسافة 10m ثم عادت باتجاه الغرب 10m ، احسب الإزاحة.
مثال :
انطلقت سيارة باتجاه الشرق مسافة 5km ثم إلى الغرب مسافة 20 km ,احسب الإزاحة ؟
مثال :
انطلقت سيارة سباق بعد إعلان بداية السباق بـ 15s و قطعت مسافة السباق عند الثانية 180s ، أحسب الفترة الزمنية التي استغرقتها السيارة في السباق ؟
مثال :
انطلقت سيارة سباق بعد إعلان بداية السباق بـ 15s و واصلت السير لمدة 2min حتى خط نهاية السباق ، احسب الفترة الزمنية ؟
منحنى ( الموقع – الزمن )
- يستخدم منحنى ( الموقع – الزمن ) لتحديد موقع جسم أو إزاحته ومعرفة الزمن الذي استغرقه للوصول إلى أي موقع معين ، وحساب سرعته المتجهة.
التمثيلات المتكافئة
مثال :
في شكل [ 1 ] يبين حركة عداء :
A/ متى كان العداء على بعد 10m من نقطة البداية ؟
B/ أين موقع العداء بعد 4s ؟
الحل : [ حل هذا السؤال متروك لك]
السرعة المتجهة
السرعة المتجهة المتوسطة :
حساب السرعة المتجهة المتوسطة :
معادلة الحركة للسرعة المتجهة المتوسطة :
السرعة المتوسطة
السرعة المتجهة اللحظية :
س/ ما الفرق بين السرعة المتجهة و السرعة المتوسطة ؟
السرعة المتجهة المتوسطة | السرعة المتوسطة |
كمية متجهة | كمية قياسية |
اتجاهها نفس اتجاه إزاحة الجسم | لا اتجاه لها |
تساوي مقدار ميل الخط البياني في منحنى ( الموقع – الزمن ) | تساوي القيمة المطلقة لمقدار ميل الخط البياني في منحنى ( الموقع – الزمن ) |
رمزها | رمزها |
مثال : يبين الرسم البياني المجاور حركة طالب
يركب لوح تزلج عبر ممر للمشاة مهمل
الاحتكاك ، ما سرعته المتجهة المتوسطة ؟
وما سرعته المتوسطة ؟ [ حل هذا السؤال متروك لك]
9. صف حركة السيارة المبينة في الرسم البياني.
انطلقت السيارة من موقع على بعد 125 m وتحركت في اتجاه نقطة الأصل ، فوصلت نقطة الأصل بعد 5s من بدء الحركة ، واستمرت في حركتها .
11. أجب عن الأسئلة التالية حول حركة السيارة ( افترض ان الاتجاه الموجب للإزاحة في اتجاه الشرق والاتجاه السالب في اتجاه الغرب ).
A. متى كانت السيارة على بعد 25m شرق نقطة الأصل ؟
عند 4s
B. أين كانت السيارة عند 1s ؟
على بعد 100m