ملخص وحدة الحركة في بعدين فيزياء الصف الحادي عشر عام

ملخص وحدة الحركة في بعدين فيزياء الصف الحادي عشر عام

الفصل الثاني : الحركة في بعدين

2.1 حركة المقذوف

المقذوف: جسم يطلق في الهواء ويخضع لتأثير قوة الجاذبية فقط ( مع إهمال مقاومة الهواء). 

مسار المقذوفات: هو السر الذي يسلكه الجسم المقذوف في الهواء ويكون على شكل قطع مكافئ. ويعتمد مسار المقذوفات على السرعة الابتدائية وزاوية القذف فقط

وصف حركة المقذوف

عندما يطلق المقذوف بسرعة ابتدائية وزاوية معينة تكون للسرعة الابتدائية سرعتان رأسية وأفقية 

تقل المركبة الرأسية للسرعة تدريجيا كلما اتجه الجسم لأعلى، حتى تصبح صفرا عند أقصى ارتفاع 

عندما يهبط الجسم تزداد المركبة الرأسية للسرعة تدريجيا ليتساوی مقدارها في أثناء الصعود والهبوط عند نفس الارتفاع تبقى المركية الأفقية للسرعة تايئة المقدار والاتجاه طوال الحركة

ملاحظات هامة جدا 

زمن صعود الجسم إلى أقصى ارتفاع يساوي زمن الهبوط دائما السرعة التي يقذف بها الجسم تساوي السرعة التي يهبط بها الجسم عند نفس المستوى (الارتفاع) عند أقصى ارتفاع تكون المركبة الرأسية للسرعة تساوي صفرا ، ولذا تكون السرعة الكلية مساوية للمركبة الأفقية السرعة في الاتجاه الأفقي ثابتة دائما.... علل بسبب عدم وجود قوة أفقية تؤثر في الكرة في هذا الاتجاه على عكس الاتجاه الرأسي الذي يتأثر يقوة الجاذبية الأرضية عندما يقذف الجسم أفقيا تكون المركبة الرأسية للسرعة مساوية للصقر المدى الأفقي متساوي للأجسام المقذوفة يزاوایقان مجموعها 90 ( زوايتان متتامتان) عندما تكون لها نفس السرعة الابتدائية

مصطلحات مهمة 

المدى الأفقي (R): هي المسافة الأفقية القصوى التي يقطعها المقذوف 

زمن التحليق : هو الزمن الذي يقضيه المقذوف في الهواء

خطوات حل مسائل المقذوفات 

نحلل السرعة الابتدائية للمقذوف إلى مركبتين أفقية ورأسية 

نستخدم معادلة الحركة المناسبة على المستوى الأفقي والرأسي لإيجاد الكمية المجهولة

أسئلة مفاهيمية على حركة المقذوفات

تدريب 1: الشكل المقابل يمثل مسار قذيفة مدفع 1 عند أي نقطة يكون مقدار المركبة الرأسية للسرعة أكثر ما يمكن (……….. ) 

عند أي نقطة يكون مقدار المركبة الأفقية للسرعة أكثر ما يمكن (.........) 

متساوية عند كل النقط بإهمال مقاومة الهواء في عند أي نقطة يكون التسارع أقل ما يمكن متساوي عند كل النقاط 

عند أي نقطة يكون مقدار السرعة الرأسية أقل ما يمكن (......................)

تدريب2: أسقطت طائرة تحلق بسرعة أفقية كيسا للمساعدات فوق منطقة ما. ارسم على الشكل مسار الكيس كما يبدو بالنسبة 

1 مراقب في الطائرة

2 مراقب على الأرض.

تدريب 3 أجب مما يلي

1 - إذا كنت داخل سيارة تتحرك بسرعة منتظمة وقمت بقدف كرة رأسيا إلى أعلى هل تسقط الكرة أمامك أم خلفك أم في يدك 

تسقط الكرة في يدك لأنك أنت والسيارة والكرة تتحركون بالسرعة الأفقية نفسها 

2 - علل حركة المقذوفات في الاتجاه الأفقي تكون بسرعة منتظمة 

بسبب عدم وجود قوة أفقية تؤثر في الكرة في هذا الاتجاه على عكس الاتجاه الرأسي الذي ينشر بقوة الجانبية الأرضية

3 - أطلقت دبابة قذيفة أفقية من نقطة معينة في اللحظة التي سقطت فيها قذيفة ثانية من نفس النقطة نحو الأرض، فاذا كان مستوى الأرض أفقيا، أي القذيفتين تصل الأرض أولا ولماذا 

تصل القذيفتان في نفس اللحظة ، لأن السرعة الابتدائية الرأسية للقذيفتين صفرا

4 - علل اذا أطلقت كرة بسرعة أفقية عن سطح طاولة، وأسقطت عن سطح الطاولة في نفس اللحظة كرة أخرى سقوطا حرا فان الكرتين تصطدمان بالأرض معا 

لأن المركبة الأفقية للسرعة غير مرتبطة بالمركبة الرأسية ، وكلا الكرتين بدأت بسرعة رأسية تساوي صفر، وكلاهما تعرض لنقص تسارع الجاذبية الأرضية

الحركة الدائرية

• الحركة الدائرية المنتظمة: هي حركة جسم بسرعة منتظمة حول دائرة نصف قطرها ثابت.

متجه الموقع والسرعة والتسارع في الحركة الدائرية المنتظمة 

1- متجه الموقع عند لحظة معينة هو متجه إزاحة نيله عند نقطة الأصل ورأسه يشير لموقع الجسم عند تلك اللحظة

2- متجه السرعة عند لحظة معينة يكون على شكل ساس لمحيط الدائرة ، ويكون دائما عمودي على متجه الموقع وفي الحركة الدائرية يبقى مقدار متجه السرعة ثابتا، ولكن اتجاهه يتغير 

3- متجه التسارع يشير دائما إلى مركز الدائرة ولذا يسمى ب" التسارع المركزي"

علل: في الحركة الدائرية المنتظمة يكون للجسم تسارعا باتجاه المركز على الرغم من أن مقدار سرعته لا يتغير 

ج: وذلك بسبب تغير اتجاه الجسم المتحرك لحظيا مما يؤدي لتغير السرعة المتجهة للجسم، وحيث أن التسارع هو التغير في السرعة المتجهة ( المقدار والاتجاه) لذا فان الجسم يتسارع

• القوة المركزية هي محصلة القوى التي تؤثر نحو مركز دائرة ، والتي تسبب التسارع المركزي للجسم.

أمثلة على القوى المركزية

أسئلة مفاهيمية على الحركة الدائرية

تدريب 1: ما اتجاه القوة المؤثرة في الملابس الموجودة في مجفف الغسالة أثناء دورانها : وما الذي يولد هذه القوة 

ج: اتجاه القوة في اتجاه مركز المجفف ، جدران المجفف تؤثر بقوة على الملابس - مما يؤدي إلى أن قطرات الماء الموجودة في الملابس تخرج من فتحات المجفف بدلا من اتجاهها ناحية المركز

تدريب 2: إذا كنت تجلس في المقعد الخلفي السيارة تنعطف ناحية اليمين ،فارسم مخطط الحركة ومخطط الجسم الحر - للاجابة عن الأسئلة التالية أ- ما اتجاه تسارعك . ب. ما اتجاه القوة المحصلة المؤثرة فيك ؟ وما مصدرها 

ج: اتجاه السرعة يكون في اتجاه المماس للمسار الدائري ، أما اتجاه التسارع هو نفس اتجاه القوة ناحية المركز (ناحية اليمين) مصدر القوة هو مقعد السيارة

تدريب 3: ذكر مقال في صحيفة أنه عندما تتحرك سيارة في منعطف فإن على السائق أن يوازن بين القوة المركزية وقوة الطرد المركزي اكتب رسالة للصحيفة تنقد فيها هذا المقال. 

يوجد تسارع في اتجاه المركز لأن اتجاه السرعة متغير لذلك لابد من وجود قوة محصلة (مركزية في اتجاه مركز الدائرة التي يشكلها المنعطف يولد الإحتكاك بين الطريق والعجلات هذه القوة ، وتؤثر المقعد بقوة على السائق فيجعله يتسارع بقوة في اتجاه مركز الدائرة ، مع ملاحظة أن قوة الطرد المركزي في قوة غير حقيقية

تدريب 4 : نتيجة الدوران الأرض اليومي أنت تتحرك حركة دائرية منتظمة ما المصدر الذي يولد هذه القوة التي تؤدي إلى تسارعك ؟ وكيف تؤثر هذه الحركة في وزنك الظاهري ؟

الذي يولد هذه القوة هو جاذبية الأرض الذي يؤدي إلى تسارع الدائري المنتظم وتسارعك على الدائري المنتظم يقلل من وزنك الظاهري

تدريب 5 إذا كنت داخل سيارة تتحرك في منعطف بسرعة منتظمة وقمت بقذف كرة رأسبا إلى أعلى هل تسقط الكرة أمامك أم خلفك أم في يدك ؟ 

تسقط الكرة بجانبك في اتجاه خارج المنعطف ، ويبين منظر علوي أن الكرة تتحرك في خط مستقيم بينما أنت والسيارة تتحركان في اتجاه الخارج من تحت الكرة

تدريب 6 هل يمكنك الدوران حول منعطف بالتسارعين اللأتين ؟

1- تسارع  = صفر

2- تسارع منتظم 

1- لا لأنه أثناء التحرك في منعطف يتغير اتجاه السرعة ويقل لا يمكن التسارع أن يساوي صفرا 

2- لا لأن التسارع يكون مقداره ثابت لكن اتجاهه متغير