Transcript الحركة (الباب الثاني)

‫‪ 2 - 1‬تصوير الحركة ‪Picturing Motion‬‬
‫الهدف ‪ :‬أن نتعلم كيف أن المسافة و الزمن‬
‫يحددان السرعة المتوسطة ‪.‬‬
‫في سباق بين سيارتين لعبة ‪ ,‬هل يمكنك أن‬
‫تتبين أيهما أسرع ؟‬
‫الخطوات ‪:‬‬
‫‪ ) 1‬احضر سيارتين لعبة تعمالن بانضغاط‬
‫النابض و ضعهما على طاولة المختبر أو‬
‫على سطح يقترحه المعلم ‪.‬‬
‫‪ ) 2‬حدد خطا لبداية السباق ‪.‬‬
‫‪ ) 3‬قم بتعبئة نابضي السيارتين ثم أطلقهما‬
‫من خط البداية في اللحظة نفسها ‪.‬‬
‫‪ ) 4‬الحظ ‪ :‬حركة السيارتين عن قرب لتحدد‬
‫أيهما أسرع ‪.‬‬
‫‪ ) 5‬كرر الخطوات من ‪ 3 – 1‬لدعم‬
‫استنتاجك في تحديد السيارة األسرع ‪.‬‬
‫التحليل ‪:‬‬
‫ ما البيانات التي جمعتها لتثبت أي السيارتين كانت أسرع ؟‬‫ ما البيانات األخرى التي يمكن أن تجمعها إلثبات الفكرة‬‫السابقة ؟‬
‫ أي من القياسين ( المسافة أم الزمن ) أفضل إليجاد أي‬‫السيارتين أسرع ؟‬
‫التفكير الناقد ‪ :‬أكتب تعريفا إجرائيا ( عمليا ) للسرعة‬
‫المتوسطة ؟‬
‫السرعة المتوسطة ‪ :‬معدل تغير المسافة ( ‪) ∆d = df – di‬‬
‫بالنسبة للتغير في الزمن ( ‪. ) ∆t‬‬
‫‪∆d‬‬
‫‪v = -----‬‬‫‪∆t‬‬
‫االستنتاج ‪:‬‬
‫لتحديد أي السيارتين أسرع نختار تلك التي تقطع مسافة أكبر‬
‫خالل الفترة الزمنية نفسها أو بمعيار آخر تلك التي تحتاج إلى‬
‫زمن أقل لتقطع المسافة نفسها ‪.‬‬
‫الحركة‬
‫الحركة ‪ :‬هي تغير في موضع جسم بالنسبة إلى جسم آخر ساكن ( األرض – بناية – جبل – عامود إنارة ) ‪.‬‬
‫مكونات الحركة‬
‫القوة‬
‫البداية‬
‫املسافة‬
‫االتجاه و املنحى‬
‫الزمن‬
‫نقطتي‬
‫البداية و النهاية‬
‫النهاية‬
‫االتجاه‬
‫القوة املحركة‬
‫املسافة املقطوعة‬
‫الزمن املستغرق‬
‫‪ 2 - 2‬الموقع و الزمن‬
‫الكميات الفيزيائية املتجهة‬
‫أنظمة اإلحداثيات ‪ :‬نظام يستخدم لوصف الحركة بحيث يحدد لك موقع نقطة‬
‫األصل للمتغير الذي تدرسه و اإلتجاه الذي تتزايد فيه قيم املتغير ‪.‬‬
‫و الكميات الفيزيائية القياسية‬
‫الكميات املتجهة ‪ :‬كميات فيزيائية لها مقدار و اتجاه وفقا‬
‫لنقطة اإلسناد ‪.‬‬
‫الكميات القياسية ‪ :‬كميات فيزيائية لها مقدار فقط ‪.‬‬
‫سؤال ) أعط أمثلة لكميات فيزيائية متجهة و أخرى قياسية؟‬
‫الكميات املتجهة ‪ :‬مثل اإلزاحة و القوة و السرعة و‬
‫التسارع ‪.‬‬
‫الكميات القياسية ‪ :‬مثل المسافة و الزمن و الكتلة ‪.‬‬
‫نقطة األصل ‪ :‬النقطة التي يكون عندها قيمة كل من‬
‫املتغيرين صفرا ‪.‬‬
‫املوقع ‪ :‬املسافة الفاصلة بين الجسم ونقطة األصل و‬
‫يمكن أن تكون موجبة أو سالبة ‪.‬‬
‫املسافة ‪ :‬كمية عددية تصف بعد الجسم عن نقطة‬
‫األصل ‪.‬‬
‫املحصلة ‪ :‬المتجه الناتج عن جمع متجهين ‪ ,‬و هو يشير‬
‫دائما من ذيل المتجه األول إلى رأس المتجه الثاني ‪.‬‬
‫مثال ) ما مقدار محصلة المتجهين التاليين ؟‬
‫‪2 cm‬‬
‫‪5 cm‬‬
‫المحصلة = ‪7 cm‬‬
‫الموقع‬
‫نقطة األصل‬
‫اإلتجاه‬
‫‪20 meter‬‬
‫‪15‬‬
‫المسافة‬
‫‪10‬‬
‫‪5‬‬
‫‪0‬‬
‫سؤال ) احسب اإلزاحة الكلية ملتسابق في متاهة ‪ ,‬إذا سلك املسار‬
‫الفترة الزمنية و اإلزاحة‬
‫التالي داخل املتاهة ‪:‬‬
‫‪ Time Interval and Displacement‬البداية ‪ 1.0 m ,‬شماال ‪ 0.3 m ,‬شرقا ‪ 0.8 m ,‬جنوبا ‪0.4 m ,‬‬
‫الشرق‬
‫شرقا ‪ ,‬النهاية ؟‬
‫الفترة الزمنية ‪ :‬الفرق بين زمنين ‪. ∆t = tf – ti‬‬
‫أو‬
‫اإلزاحة ‪ ∆d‬تساوي الفرق بين متجه الموقع النهائي ‪df‬‬
‫مطروحا منه متجه الموقع اإلبتدائي ‪. di‬‬
‫مثال‬
‫) أوجد مقدار اإلزاحة و اتجاهها في األشكال التالية ‪:‬‬
‫المتجه ‪4 cm = A‬‬
‫‪‬‬
‫المتجه ‪1 cm = B‬‬
‫‪‬‬
‫المتجه ‪4 cm = A‬‬
‫المتجه ‪1 cm = B -‬‬
‫النهاية‬
‫الشمال‬
‫اإلزاحة ‪:‬‬
‫كمية فيزيائية متجهة تمثل مقدار التغير الذي‬
‫يحدث لموقع الجسم في اتجاه معين ‪.‬‬
‫‪ :‬الفرق بين متجهي موقعين ‪. ∆d = df – di‬‬
‫الجنوب‬
‫الفترة الزمنية تساوي الزمن النهائي مطروحا منه‬
‫الزمن اإلبتدائي ‪.‬‬
‫الشرق‬
‫البداية‬
‫‪ 2 - 3‬منحنى ( الموقع ‪ -‬الزمن )‬
‫منحنى ( املوقع – الزمن ) ‪ :‬يمكن استخدام منحنيات املوقع‬
‫الزمن إليجاد السرعة املتجهة و موقع الجسم عند لحظة‬
‫معينة ( املوقع اللحظي ) و كذلك في معرفة أين و متى‬
‫يتقابل جسمان ‪.‬‬
‫مثال ‪ :‬يمكن استخدام مخطط حركة العداء في الشكل لتحديد موقع العداء في كل‬
‫لحظة من حركته و تجسيدها في الجدول ‪.‬‬
‫الزمن ( ‪) s‬‬
‫املوقع ( ‪) m‬‬
‫‪0‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪3‬‬
‫‪4‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫‪0‬‬
‫‪5‬‬
‫‪10‬‬
‫‪15‬‬
‫‪20‬‬
‫‪25‬‬
‫‪30‬‬
‫‪30‬‬
‫‪5‬‬
‫الزمن ( ‪) s‬‬
‫‪0‬‬
‫‪6‬‬
‫‪5‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫‪ ‬متى كانت السيارة‬
‫على بعد ‪ 25 m‬من‬
‫‪150‬‬
‫من نقطة األصل ؟‬
‫‪100‬‬
‫‪ ‬أين كانت السيارة‬
‫عند ‪ 1 s‬؟‬
‫‪50‬‬
‫‪7‬‬
‫‪5‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1‬‬
‫‪0‬‬
‫‪- 50‬‬
‫‪--------------------------------------------------------‬‬‫‪A‬‬
‫املوقع ( ‪) m‬‬
‫‪10‬‬
‫‪ ‬صف حركة السيارة المبينة في الرسم ؟‬
‫شارع رئيسي‬
‫‪B‬‬
‫املوقع ( ‪) m‬‬
‫‪15‬‬
‫مثال ‪ :‬المخطط التالي يوضح حركة سيارة ‪:‬‬
‫شارع فرعي‬
‫‪25‬‬
‫‪20‬‬
‫‪‬متى كان العداء على بعد ‪ 30 m‬عن نقطة‬
‫البداية ؟‬
‫‪ ‬ما موقع العداء بعد مضي ‪ 4.5 s‬؟‬
‫‪ ‬صف حركة العداء ؟‬
‫‪---------------------------------------------------------‬‬
‫املوقع ( ‪) m‬‬
‫جدول املوقع الزمن‬
‫يوضح الرسم البياني السابق حركة عداء ‪:‬‬
‫الزمن ( ‪) s‬‬
‫مثال ‪ :‬صف بالكلمات حركة اثنين من‬
‫المشاة ‪ A‬و ‪ B‬كما يوضحهما الخطان البيانيان ؟‬
‫‪ 2 - 4‬السرعة المتجهة ? ‪How Fast‬‬
‫السرعة املتجهة ‪: Velocity‬‬
‫السرعة املتجهة املتوسطة ‪: Average velocicty‬‬
‫التغير في الموقع مقسوما على مقدار الفترة الزمنية‬
‫التي حدث خاللها هذا التغير ‪.‬‬
‫ميل الخط البياني لمنحنى ( الموقع – الزمن ) لجسم ‪.‬‬
‫اإلزاحة المقطوعة خالل وحدة الزمن ‪.‬‬
‫‪df - d i‬‬
‫‪∆d‬‬
‫‪tf - ti‬‬
‫‪∆t‬‬
‫‪ṽ = ----- = ----------‬‬
‫السرعة املتوسطة ‪: Average speed‬‬
‫سؤال ) إذا كانت المسافة المقدرة للسباق ‪100 m‬‬
‫أي العدائين أسرع األحمر أم األخضر ؟‬
‫سؤال ) على أي أساس علمي حكمنا على أن‬
‫أحدهما هو األسرع ؟‬
‫هي القيمة المطلقة للسرعة المتجهة المتوسطة ‪.‬‬
‫‪d = ṽ t + di‬‬
‫= الموقع اإلبتدائي ‪,‬‬
‫‪di‬‬
‫‪=d‬‬
‫اإلزاحة‬
‫‪= t,‬‬
‫‪=ṽ‬‬
‫السرعة المتجهة المتوسطة‬
‫الزمن ‪.‬‬
‫السرعة املتجهة اللحظية ‪:‬‬
‫تمثل مقدار سرعة الجسم و اتجاه حركته عند لحظة‬
‫معينة ‪ ,‬ويرمز لها بالرمز ‪. v‬‬
‫‪100‬‬
‫‪80‬‬
‫الزمن ( ‪) s‬‬
‫‪40‬‬
‫‪20‬‬
‫‪0‬‬
‫‪11‬‬
‫‪9‬‬
‫‪7‬‬
‫‪5‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1‬‬
‫املوقع ( ‪) m‬‬
‫‪60‬‬
‫سؤال ) ما مقدار السرعة المتوسطة المتجهة لكال‬
‫العدائين ؟‬
‫سؤال ) ما مقدار السرعة المتوسطة لكل عداء ؟‬
‫سؤال ) اوجد مقار السرعة اللحظية لكل عداء عند‬
‫فترات زمنية مختلفة ؟‬
‫بحث ‪ :‬إبحث عن سرعة عدة أنواع من الحيوانات‬
‫متباينة في الحجم و رتبها حسب سرعتها ؟‬
‫مثال ‪ :‬يصف الرسم البياني المجاور حركة سفينة في‬
‫البحر و يعتبر اإلتجاه الموجب للحركة هو اتجاه الجنوب ‪.‬‬
‫‪ ‬ما السرعة المتوسطة للسفينة ؟‬
‫‪ ‬ما السرعة المتجهة المتوسطة للسفينة ؟‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪1‬‬
‫‪2‬‬
‫‪-1‬‬
‫املوقع ( ‪) m‬‬
‫االزمن ( ‪) s‬‬
‫مثال ‪ :‬الرسم البياني يوضح حركة سيارتين ‪ A‬و ‪ B‬أوجد‬
‫كل من التالي ‪:‬‬
‫‪ ‬موقع كال السيارتين بعد ساعتين ؟‬
‫‪‬الزمن الذي تستغرقه كل سيارة لتقطع مسافة‬
‫قدرها ‪ 120 km‬؟‬
‫‪‬السرعة المتوسطة لكل سيارة ؟‬
‫‪B‬‬
‫‪A‬‬
‫‪125‬‬
‫‪115‬‬
‫‪-2‬‬
‫‪105‬‬
‫‪95‬‬
‫مثال ) الرسم البياني المجاور يمثل حركة دراجة‬
‫هوائية احسب كال من ‪ :‬السرعة المتوسطة و‬
‫السرعة المتجهة المتوسطة للدراجة ‪ ,‬ثم صف حركتها‬
‫بالكلمات ؟‬
‫‪85‬‬
‫‪75‬‬
‫املوقع ( ‪) km‬‬
‫‪0‬‬
‫‪25‬‬
‫‪20‬‬
‫الزمن ( ‪) min‬‬
‫‪15‬‬
‫‪10‬‬
‫‪5‬‬
‫‪0‬‬
‫‪30‬‬
‫‪25‬‬
‫‪20‬‬
‫‪15‬‬
‫‪10‬‬
‫‪5‬‬
‫‪6‬‬
‫الزمن ( ‪) h‬‬
‫‪5‬‬
‫‪4‬‬
‫‪3‬‬
‫‪2‬‬
‫‪1‬‬
‫املوقع ( ‪) km‬‬
‫‪ ‬صف بالكلمات حركة السفينة ؟‬
‫‪---------------------------------------------------------‬‬