الحركة (الباب الثاني)
Download
Report
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 ؟
---------------------------------------------------------