العنوان الحركة على خط مستقيم بسم هللا الرحمن الرحيم ف خ العنوان الحركة على خط مستقيم ف ( )3-1 التسارع (العجلة) ( )3-2 الحركة بتسارع منتظم ( )3-3 السقوط الحر خ

Download Report

Transcript العنوان الحركة على خط مستقيم بسم هللا الرحمن الرحيم ف خ العنوان الحركة على خط مستقيم ف ( )3-1 التسارع (العجلة) ( )3-2 الحركة بتسارع منتظم ( )3-3 السقوط الحر خ

‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫بسم هللا الرحمن الرحيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫(‪ )3-1‬التسارع (العجلة)‬
‫(‪ )3-2‬الحركة بتسارع منتظم‬
‫(‪ )3-3‬السقوط الحر‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫الحركة المنتظمة من أبسط أنواع الحركة ‪ ،‬يسير‬
‫الجسم في خط مستقيم وبسرعة منتظمة‬
‫أمثلة على حالت تتغير خاللها سرعة‬
‫الجسم بينما يبقى مساره مستقيما ‪:‬‬
‫‪‬تتزايد أو تتناقص سرعتها‬
‫‪‬واستخدام سائقي السيارات للفرامل‬
‫‪‬واألجسام في أثناء سقوطها‬
‫‪‬واألجسام المقذوفة رأسيا إلى أعلى‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫عند تأمل المخططات التوضيحية لحركة‬
‫تصف حركة عداء ‪:‬‬
‫‪ (1‬ال يتحرك العداء‬
‫‪ (2‬يتحرك بسرعة منتظمة‬
‫‪ (3‬يزيد من سرعته‬
‫‪ (4‬يتباطأ‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫يجب مالحظة المسافة بين المواقع‬
‫المتعاقبة للعداء ‪:‬‬
‫(‪ )1‬ال يتحرك العداء ‪>---‬‬
‫حالة سكون‬
‫(‪ )2‬يتحرك بسرعة منتظمة ‪>---‬‬
‫المسافات متساوية‬
‫(‪ )3‬يزيد من سرعته ‪>---‬‬
‫المسافات تكبر تدريجيا‬
‫(‪ )4‬يتباطأ ‪>---‬‬
‫المسافات تقل تدريجيا‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫وباستخدام النموذج الجسيمي النقطي‬
‫هناك مؤشران رئيسيان‪:‬‬
‫(((‪)))1‬‬
‫التغير في أطوال المسافات بين النقاط‬
‫(((‪)))2‬‬
‫الفرق بين أطوال متجهات السرعة‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫تمثل بيانيا العالقة بين السرعة والزمن فيما يسمى بمنحنى‬
‫(السرعة المتجهة – الزمن)‬
‫ويتم اختيار االتجاه الموجب في اتجاه حركة الجسم‬
‫إذا كان الرسم البياني عبارة عن خط مستقيم‬
‫يعني أن سرعة الجسم تتزايد بمعدل منتظم‬
‫ويمكن إيجاد المعدل الذي تتغير فيه سرعة‬
‫الجسم بحساب ميل الخط المستقيم‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫)‪V(m/s‬‬
‫(‪)20‬‬
‫المقابل= ‪10‬‬
‫__‬
‫الميل=___‬
‫المجاور‬
‫‪2‬‬
‫(‪)10‬‬
‫الميل=(‪)5 m/s2‬‬
‫)‪t(s‬‬
‫(‪)4‬‬
‫(‪)2‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫(‪ )5 m/s2‬هذا يعني أنه في كل ثانية تزداد‬
‫سرعة السيارة بمقدار (‪)5 m/s‬‬
‫تسارع الجسم (عجلة الجسم)‪:‬‬
‫هو المعدل الزمني الذي تتغير فيه‬
‫سرعة الجسم ‪ ،‬ويرمز له بالرمز (‪)a‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫التسارع المتوسط‪ :‬هو التغير في السرعة‬
‫المتجهة خالل فترة زمنية مقيسة مقسومة‬
‫على هذه الفترة الزمنية‬
‫التسارع اللحظي‪ :‬هو التغير في السرعة‬
‫المتجهة عند لحظة زمنية محددة‬
‫وميل الخط المستقيم يساوي‬
‫التسارع اللحظي‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫في مخطط الحركة يجب أن يحتوي على‬
‫معلومات تمثل التسارع‬
‫)‪(Vf - Vi‬‬
‫______ = ‪a‬‬
‫‪∆t‬‬
‫‪Vf‬‬
‫‪Vf‬‬
‫‪-Vi‬‬
‫‪Vi‬‬
‫‪∆V‬‬
‫‪a‬‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫الحاالت األربعة لمخطط الحركة لجسم‪:‬‬
‫‪ (1‬تزداد سرعته في االتجاه الموجب (تزداد السرعة)‬
‫‪ (2‬تتناقص سرعته في االتجاه الموجب (تقل السرعة)‬
‫‪ (3‬تزداد سرعته في االتجاه السالب (تزداد السرعة)‬
‫‪ (4‬تتناقص سرعته في االتجاه السالب (تقل السرعة)‬
‫يكون للجسم تسارع موجب عندما يكون اتجاه‬
‫متجه التسارع في االتجاه الموجب للحركة‬
‫ويكون للجسم تسارع سالب عندما يكون التجاه‬
‫متجه التسارع في االتجاه السالب للحركة‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫إن منحنيات (السرعة المتجهة – الزمن) تشتمل‬
‫على معلومات عن سرعة وتسارع كل عداء‪:‬‬
‫)‪V(m/s‬‬
‫‪A‬‬
‫‪B‬‬
‫‪D‬‬
‫)‪t(s‬‬
‫‪C‬‬
‫‪E‬‬
‫‪(1‬‬
‫(‪ A‬و ‪ :)E‬التسارع صفرا‬
‫‪ B( (2‬و ‪ :)D‬تزداد بانتظام‬
‫‪ :)C( (3‬تتناقص بانتظام‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫التسارع المتوسط باعتباره ميل الخط‬
‫البياني لمنحنى (السرعة المتجهة‪-‬الزمن)‬
‫ويرمز له بالرمز (‪)a‬‬
‫‪V‬‬
‫‬‫‪V‬‬
‫________ = ‪∆V‬‬
‫___ = ‪a‬‬
‫‪f‬‬
‫‪i‬‬
‫‪∆t‬‬
‫‪tf - ti‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫التسارع هو المعدل الزمني لتغير السرعة‬
‫السرعة هي المعدل الزمني لتغير اإلزاحة‬
‫ولكل من السرعة والتسارع قيم متوسطة وقيم لحظية‬
‫وإن المساحة تحت منحنى (السرعة المتجهة‪-‬الزمن)‬
‫تساوي إزاحة الجسم‬
‫وإن المساحة تحت منحنى (التسارع‪-‬الزمن)‬
‫تساوي سرعة الجسم‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫يمكن استخدام التسارع المتوسط لجسم‬
‫خالل فترة زمنية لتعيين مقدار التغير في‬
‫سرعته المتجهة خالل هذا الزمن‪:‬‬
‫‪Vf-Vi= a∆t‬‬
‫>=‬
‫‪=> ∆V = a∆t‬‬
‫‪∆V‬‬
‫___ = ‪a‬‬
‫‪∆t‬‬
‫معادلة الحركة (االولى)‪:‬‬
‫‪Vf = Vi + a∆t‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫(‪ )1‬الرسم البياني لحركة جسم غير منتظم ‪ ،‬فاالزاحات خالل‬
‫فترات الزمنية متساوية على الرسم تصير أكبر فأكبر‬
‫)‪d(m‬‬
‫الميل=‪20 m/s‬‬
‫مثال‬
‫الميل=‪10 m/s‬‬
‫)‪t(s‬‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫(‪ )2‬ويمكن استخدام ميل الخطوط من المنحنى (الموقع‪-‬الزمن)‬
‫لرسم منحنى (السرعة المتجهة‪-‬الزمن)‬
‫)‪V(m/s‬‬
‫الميل=‪5 m/s‬‬
‫)‪t(s‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫(‪ )3‬وال يحتوي المنحنى على أي معلومات حول موقع الجسم‬
‫ويحتوي معلومات عن اإلزاحة (‪)∆d=V∆t‬‬
‫)‪V(m/s‬‬
‫إن المساحة تحت‬
‫منحنى (السرعة‬
‫التجهة‪-‬الزمن)‬
‫تساوي عدديا إزاحة‬
‫الجسم (‪)∆d‬‬
‫)‪t(s‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫يمكن إيجاد اإلزاحة من منحنى (السرعة‬
‫المتجهة‪-‬الزمن) لجسم يتحرك بتسارع منتظم‬
‫)‪V(m/s‬‬
‫‪Vf‬‬
‫وذلك بحساب‬
‫المساحة تحت‬
‫المنحنى‬
‫)‪t(s‬‬
‫‪Vi‬‬
‫‪tf‬‬
‫‪ti‬‬
‫‪0‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫تحسب اإلزاحة بتقسيم المساحة تحت المنحنى إلى مستطيل ومثلث‬
‫‪∆d‬‬
‫‪= Vi ∆t‬‬
‫‪,‬‬
‫‪∆d‬‬
‫‪= ½ ∆V ∆t‬‬
‫(مستطيل)‬
‫(مثلث)‬
‫‪∆V‬‬
‫بالتعويض عن (‪ )a‬يساوي ـــــــــــ ‪:‬‬
‫‪∆t‬‬
‫‪( = ½ a (∆t)2‬مثلث)‪∆d‬‬
‫‪2‬‬
‫‪+‬‬
‫‪∆d‬‬
‫‪=V‬‬
‫‪(∆t)+‬‬
‫½‬
‫‪a‬‬
‫)‪(∆t‬‬
‫‪.: ∆d = ∆d‬‬
‫‪i‬‬
‫(مستطيل)‬
‫(مثلث)‬
‫‪df – di = Vi (∆t)+ ½ a (∆t)2‬‬
‫‪.: df = di + Vi (∆t)+ ½ a (∆t)2‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫إذا كان الزمن االبتدائي (‪:)ti=0‬‬
‫معادلة الحركة (الثانية)‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫‪df=di+Vi tf+½ a tf‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫ويمكن ربط الموقع والسرعة والتسارع ‪:‬‬
‫‪Vf-Vi ; df=di+Vi tf+1/2 a tf2‬‬
‫____=‪Vf=Vi+at ; tf‬‬
‫‪a‬‬
‫بالتعويض عن (‪ )tf‬في المعادلة‪:‬‬
‫‪Vf – Vi )2‬‬
‫_____ ( ‪f – Vi ) + ½ a‬‬
‫‪df = di + Vi ( V‬‬
‫_____‬
‫‪a‬‬
‫‪a‬‬
‫معادلة الحركة (الثالثة)‪:‬‬
‫‪2‬‬
‫‪2‬‬
‫)‪Vf =Vi +2a(df-di‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫عند سقوط جسم فإنه يصطدم بجزيئات الهواء وتؤثر هذه‬
‫التصادمات الضئيلة في سرعة هبوط الجسم الخفيف‬
‫مثل الريشة بشكل أكبر من تأثيرها في‬
‫هبوط أجسام أثقل نسبيا مثل الحصاة‬
‫(األجسام الساقطة)‬
‫حركة جسم (كحجر مثال) بإهمال تأثير الهواء‬
‫في حركته (السقوط الحر)‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫استنتج جاليليو أن جميع األجسام التي تسقط سقوطا‬
‫حرا يكون لها التسارع نفسه بإهمال تأثير مقاومة الهواء‬
‫وأن هذا التسارع يتأثر بأي من‪:‬‬
‫‪‬نوع مادة الجسم‬
‫‪‬أو وزن هذا الجسم‬
‫‪‬أو االرتفاع الذي اسقط منه‬
‫‪‬أو كون الجسم قد سقط أو قذف‬
‫ويرمز لتسارع األجسام الساقطة بالرمز (‪)g‬‬
‫وقيمته المتوسطة (‪)9.80 m/s2‬‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫هو تسارع جسم يسقط سقوطا حرا نتيجة‬
‫تأثير جاذبية األرض عليه‬
‫فعند إسقاط صخرة تزداد سرعتها بمعدل‬
‫(‪ )9.8 m/s‬كل (‪)1 s‬‬
‫ويعتمد اعتبار التسارع موجبا أو سالبا على‬
‫النظام االحداثي الذي يتم اتخاذه‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫الحركة المتسارعة‬
‫خ‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫خ‬
‫إذا اختير االتجاه إلى األعلى على أنه الموجب فإن التسارع‬
‫سيكون إلى األسفل أي أن التسارع يكون سالبا‬
‫مثل تناقص سرعة الكرة بمعدل (‪ )9.8 m/s‬كل (‪)1 s‬‬
‫حتى تصل إلى الصفر‬
‫ثم يتحول التجاه حركة الكرة إلى األسفل ‪ ،‬أما العالقة‬
‫بين إزاحة الكرة وسرعتها‬
‫فعند اقصى ارتفاع تكون سرعة الكرة مساوية للصفر‬
‫وأن تسارع الجسم عند نقطة أقصى ارتفاع لطيرانه يجب أن ال‬
‫يساوي صفرا وأن اتجاهه يجب أن يكون إلى األسفل‬
‫العنوان الحركة على خط مستقيم‬
‫ف‬
‫تم بحمد هللا‬
‫خ‬