اوراق عمل وحدة الحركة المتسارعة فيزياء تاسع متقدم

اوراق عمل وحدة الحركة المتسارعة فيزياء تاسع متقدم

العجلة اللحظية المتجهة :

معدل تغير سرعة الجسم بالنسبة للزمن عند زمن معين . وهي تساوي ميل المماس للخط البياني لمنحنی ( السرعة - الزمن ) عند ذلك الزمن المحدد

ملاحظات هامة جدا : 

١- وحدة قياس العجلة في النظام الدولي SI هيm / s ۲

٢- عجلة الحركة تكون ثابتة أو متغيرة تبعا لتغيرات سرعة الجسم فإذا كان المنحني البياني ( السرعة - الزمن ) مستقيم فهذا يدل على أن العجلة ثابتة ونقول أن ( الحركة تتم بعجلة منتظمة ) 

٣- بمعرفة اتجاه السرعة والعجلة اللحظية يمكن أن نصف الحركة بدقة كبيرة فإذا كانت السرعة بنفس اتجاه العجلة أي لها نفس الإشارة . يدل ذلك على أن الحركة متسارعة أي أن السرعة تزداد . أما إذا كان لهما إشارتين مختلفتين فهذا يدل على أن الحركة متباطئة . أي أن السرعة تتناقص 

الجدول و الرسومات التالية تفسر الملاحظ رقم (۲) : 

أولا : الجدول : 

السرعة والعجلة

اتجاه السرعة / اتجاه العجلة / وصف الحركة

إلى الأمام (+)  إلى الأمام (+)  غير منتظمة متسارعة ( سرعة متزايدة ) السيارة تسير إلى الأمام بسرعة متزايدة

السيارة تسير إلى الخلف بسرعة 

إلى الخلف (-)  إلى الخلف (-) غير منتظمة متسارعة ( سرعة متزايدة) السيارة تسير إلى الخلف بسرعة متزايدة

إلى الأمام (+) إلى الخلف (-) غير منتظمة متباطئة ( سرعة متناقصة ) السيارة تسير إلى الأمام مع  الضغط على الفرامل 

إلى الخلف (-)  إلى الأمام (+)  غير منتظمة متباطئة ( سرعة متناقصة )

مسائل متنوعة على الحركة والسرعة والعجلة : 

١- ادرس الرسم البياني المجاور ثم أجب عن الأسئلة التالية

أ- صف حركة الجسم خلال الثواني العشرين ؟

ب - احسب عجلة الحركة عند 2.0S وعند 17.0S

۲ - يبين الشكل المجاور منحنی ( السرعة المتجهة - الزمن ) التالية : 

أ- متى كان القطار يتحرك بسرعة منتظمة ؟

ب- خلال أي فترة زمنية كان تسارع القطار موجبا ؟ 

ج- متى اكتسب القطار أكبر تسارع سالب ؟

٣- الرسم البياني المجاور يمثل منحنی ( السرعة - الزمن ) لحركة جسم والمطلوب 

أ- احسب عجلة الجسم خلال المرحلة A

٥- يبين الشكل المجاور التمثيل البياني ( السرعة - الزمن ) لجسم ما ، ادرس الشكل ثم أجب عن الأسئلة التالية : 

أ- أحسب عجلة الجسم عند اللحظة (6s)

ب- احسب العجلة المتوسطة التي يمتلكها الجسم خلال الفترة الزمنية من ( 6s إلى 16s)

ج- صف الحالة الحركية للجسم من حيث السرعة والعجلة خلال الفترة الزمنية من ( 0. 0s إلى 10. 05 )

٦- مثلت العلاقة البيانية بين ( السرعة - الزمن ) لحركة سيارة سباق فكانت كما في الشكل التالي : ادرس الشكل ثم أجب عن الأسئلة التالية : 

أ- احسب عجلة السيارة خلال المرحلة (A)

ب- احسب عجلة السيارة خلال المرحلة (B)

ج- احسب عجلة السيارة خلال المرحلة (C)

د - صف حركة السيارة خلال المراحل الثلاثة ( A و B و C) من حيث السرعة والعجلة

ملاحظات مهمة جدا :

١- السرعة المتوسطة المتجهة تساوي متوسط السرعة ويمكن حسابها بالقانون

۲ - إذا بدأ الجسم من السكون فان 0 = 0 

٣- إذا استعملت المكابح ( الفرامل ) أو توقف الجسم عن الحركة  

٤- في حالة الحركة في بعد واحد تكون المساحة تحت منحنى ( السرعة - الزمن ) بين زمنين تساوي إزاحة الجسم بين هذين الزمنين 

٥- إذا كانت السرعة ثابتة يكون الشكل أسفل المنحى عبارة عن مستطيل وبذلك تكون إزاحة الجسم مساوية لمساحة المستطيل = الطول × العرض 

٦- إذا كانت سرعة الجسم تشكل مثلث قائم الزاوية فان إزاحة الجسم تساوي مساحة المثلث تساوي = القاعدة × الارتفاع

۷- إذا كانت سرعة الجسم بين نقطتين تشكل شبه منحرف فإن إزاحة الجسم تساوي مساحة شبه المنحرف ( القاعدة الكبرى + القاعدة الصغرى ) × الارتفاع

مسائل متنوعة على الحركة في خط مستقيم :

١- يتحرك جسم من السكون بعجلة منتظمة m / s 5 أوجد سرعته بعد 4s من بداية الحركة

۲- تبلغ سرعة طائرة لحظة الإقلاع ومغادرة المطار m / s 72 فإذا كان طول المدرج الذي أقلعت عليه الطائرة m 540 .  أوجد أولا : الزمن الذي استغرقته عملية الإقلاع . ثانيا عجلة حركة الطائرة أثناء الإقلاع بافتراض أن العجلة ثابتة

٣- تتسارع طائرة من السكون إلى سرعة إقلاع مقدارها km / hr 360 . جد العجلة إذا كان طول المدرج m 120

٤- طائرة نفاثة تحد على مدرج مطار بسرعة s/ 100 وتتابع السير بعجلة تساوي الى أن تقف هل تستطيع الهبوط بأمان في مطار يبلغ طول مدرجة 0.8Km.

٥- تتطلق سيارة من السكون على خط مستقيم بعجلة مقدارها 

أ- احسب سرعتها بعد أن تقطع مسافة m 60

ب- احسب الزمن اللازم لقطع هذه المسافة

٦- حافلة تسير على خط مستقيم بسرعة m / s 4 استخدم السائق المكابح لإيقافها ولكنه اصطدم بحائط بعد 4s من استخدام المكابح . إذا كان الحائط على بعد m 40 من الحافلة أوجد 

أ- عجلة الحافلة قبل التصادم .

ب- سرعة الحافلة لحظة التصادم 

۷- تتحرك سيارة من السكون على خط مستقيم بعجلة منتظمة مقدارها 

أ- الزمن اللازم لقطع مسافة m 50

ب- سرعة السيارة في نهاية هذه الفترة

۸ - يتدرب لاعب استعدادا للمشاركة في سباق km 1 حيث يبدأ الركض بسرعة ثابتة مقدارها m / s المدة s 20 ثم يغير حركته بعجلة منتظمة ولمدة s 40 حيث يكون بلغ خط النهاية أجب . 

أ- العجلة التي يتحرك بها اللاعب في المرحلة الأخيرة

ب- السرعة التي يصل بها إلى خط النهاية

٩- تسير سيارة بسرعة ابتدائية مقدارها  ( m/s 50 ) فتتباطأ خلال ( 35 ) لتصبح سرعتها ( m/ s20) بعدها تتابع سيرها بسرعة ثابتة لمدة ( 4s ) مثل حركة السيارة بالرسم البياني على الشكل المجاور. ثم احسب الإزاحة الكلية للسيارة

۱۰- تنطلق دراجة نارية من السكون وتتسارع بمقدار ( m/ s22) لمدة (45) بعدها تتابع سيرها بسرعة ثابتة لمدة ( 6s ). ارسم السرعة بدلالة الزمن لوصف الحركة ثم احسب الإزاحة الكلية الدراجة النارية من الرسم

11- الرسم المجاور يمثل ( السرعة الزمن ) السيارة تتحرك في مسار مستقیم ، من خلال الرسم . أجب عما يلي 

أ) أعلى سرعة تصل اليها السيارة .

ب) سرعة السيارة عند (10s) .

ج) اول نقطة لاستخدام الفرامل 

د) الإزاحة الكلية للسيارة 

السقوط الحر

السقوط الحر هو أحد التطبيقات على الحركة الخطية ( الحركة في بعد واحد ) 

تعريف السقوط الحر :

• هو حركة جسم يسقط في مجال الجانبية تحت تأثير وزنه فقط
• هو حركة الجسم عندما تكون الجاذبية هي القوة الوحيدة المؤثرة فيه

تعریف عجلة السقوط الحر 

هي عجلة الأجسام التي تسقط سقوط حر بتأثير الجاذبية الأرضية

تعريف اقصی ارتفاع

هو أكبر بعد للجسم المقذوف رأسيا عن نقطة القذف التي إذا وصل إليها المقذوف تكون سرعته مساوية للصفر

ملاحظات مهمه جدا :

- عند سقوط جسم فان السرعة الأبتدائية = صفر

- تحدد إشارة عجلة السقوط الحر (g) حسب اتجاه حركة الجسم

- يرمز للارتفاع بالرمز (Ay ) بدلا من الرمز(AX)

- عجلة الجاذبية مقدار ثابت في المكان الواحد ويقدر بالنسبة لسطح الأرض (m / s 9، 81)

- تحدد إشارة الإزاحة الرأسية حسب اتجاه الحركة

- عند القذف إلى أعلى فان السرعة النهائية = صفر

- تستخدم قوانين الحركة الأفقية السابق دراستها مع الأخذ في الاعتبار ما يلي 

أ) تستبدل العجلة (a) بالرمز الخاص بعجلة الجاذبية الأرضية ( m/ s3 9 . 81 = 8) 

ب) يؤخذ في الاعتبار اتجاه حركة الجسم إلى أعلى أو إلى أسفل وتراعي الإشارات اللازمة لذلك 

زمن القذف إلى أعلى = زمن الوصول إلى نقطة القذف  

حالة الرسم البياني الخاص بالاجسام التي تقذف إلى أعلى