الموقع والزمن - فيزياء 1 - أول ثانوي

2-2 الموقع والزمن Positon and Time - الأهداف www.n.edu.s هل من الممكن أخذ قياسات المسافة والزمن من المخططات التوضيحية للحركة، ومنها المخطط التوضيحي لحركة العداء؟ قبل النقاط الصور يمكنك وضع شريط قياس متري تحدد أنظمة الإحداثيات على الأرض على امتداد مسار العداء ليرشدك إلى مكان العدّاء في كل صورة، ووضع ساعة المستخدمة في مسائل الحركة إيقاف ضمن المنظر الذي تصوره الكاميرا ليقيس لك الزمن، لكن أين يجب أن تضع بداية تدرك أن النظام الإحداثي الذي يختار يؤثر في إشارة شريط القياس ؟ ومتى يجب أن تبدأ تشغيل ساعة الإيقاف؟ مواقع الأجسام. • تعرف الإزاحة. الحركة جسم. . تستخدم مخططا توضيحيا أنظمة الإحداثيات Coordinate Systems تحب الفترة الزمنية عندما تقرر أين تضع شريط القياس، ومتى تشغل ساعة الإيقاف، ستكون قد حددت النظام الإحداثي الذي يعين موقع نقطة الأصل (نقطة الإسناد) بالنسبة إلى المتغير الذي تدرسه، والاتجاه الذي تتزايد فيه قيم هذا المتغير. إن نقطة الأصل هي النقطة التي تكون عندها قيمة كل من المتغيرين الموقع - الزمن) صفرًا. ونقطة الأصل في مثال العداء تم حول موقع جسم أو إزاحته. للحركة للإجابة عن أسئلة المفردات النظام الإحداثي نقطة الأصل تمثيلها بالنهاية الصفرية لشريط القياس، الذي يمكن وضعه على بعد ستة أمتار عن يسار الشجرة، والحركة هنا تتم في خط مستقيم، لذا يوضع شريط الفياس على امتداد هذا الخط المستقيم الذي يمثل أحد محوري النظام الإحداثي. من المحتمل أن تضع شريط القياس بحيث يزداد تدريج المقياس المتري عن يمين الصفر، كما أن وضعه في الاتجاه المعاكس صحيح أيضًا. في الشكل - نقطة الأصل للنظام الإحداثي تقع في جهة اليسار. يمكنك أن تعين بعد العداء عن نقطة الأصل عند لحظة معينة على المخطط التوضيحي الحميات القياسية (العددية) الموقع الكميات المتجهة المحصلة. الفترة الزمنية الإزاحة المسافة للحركة، وذلك برسم سهم من نقطة الأصل إلى النقطة التي تمثل موقع العداء؛ في هذه اللحظة، كما هو مبين في الشكل - وهذا السهم يمثل موقع العداء؛ حيث يدل طول السهم على بعد الجسم عن نقطة الأصل؛ ويتجه هذا السهم دوما من نقطة الأصل إلى موقع الجسم المتحرك. وزارة التعليم meters 10 20 meters الشكل 26 في هذه الأشكال التوضيحية للحركة، تقع نقطة الأصل عن اليسار . القيم الموجبة للموقع تمتد أفقياً إلى اليمين. السهمان المرسومات من نقطة الأصل إلى نقطتين يعدد ان موقع العداء في زمنين مختلفين 34

لكن هل هناك موقع سالب؟ افترض أنك اخترت نظاما إحداثيا كالذي وضعته، واخترت نقطة الأصل على بعد 4m عن يسار الشجرة على محور الموقع الذي يمتد في الاتجاه الموجب نحو اليمين، فإن الموقع الذي يبعد 9m عن يسار الشجرة يبعد m.5 عن يسار نقطة الأصل ويكون موقعه سالب كما يظهر في الشكل 27 15 20 25 30 meters الشكل 2 السهم المرسوم على المخطط التوضيحي للحركة يشير إلى موقع سالب الكميات الفيزيائية المتجهة والكميات الفيزيائية القياسية العددية) الكميات الفيزيائية التي يتطلب تعيينها تحديد مقدارها واتجاهها وفقا لنقطة الإسناد ومنها الإزاحة والقوة تسمى كميات منجهة، ويمكن تمثيلها بالأسهم، وغالبًا ما يعبر عن هذه الكميات يوضع سهم فوق رمز الكمية الفيزيائية المتجهة للدلالة على أنها متجهة مثل ( وF). وستعتمد في هذا الكتاب استخدام حروف البنط العريض (Bold) لتمثيل الكميات المتجهة. أما الكميات الفيزيائية التي يكفي لتعيينها تحديد مقدارها فقط - ومنها المسافة والزمن ودرجة الحرارة - قمى كميات قياسية (عددية). تعرفت سابقاً طريقة جمع الكميات العددية. فعلى سبيل المثال 0.8 = 0.6 0.2. ولكن كيف يمكنك جمع الكميات المتجهة ؟ فكر في حل المسألة الآتية: طلبت إليك والدتك شراء بعض الأشياء وأخذها إلى منزل جدك، فمشيت مسافة km 0.5 في اتجاه الشرق من بيتك إلى البقالة وقمت بالشراء، ثم مشيت مسافة km 0.2 في اتجاه الشرق إلى منزل جدك. ما بعدك عن نقطة الأصل (بيتك)؟ الجواب هو : شرق km 2 + 0.2 km 0.5 شرق km 0.7 = ويمكنك حل هذه المسألة بيانياً باستخدام مسطرة لقياس ورسم كل متجه، على أن يكون طول المتجه متناسبا مع مقدار الكمية التي يمثلها، وذلك باختيار مقياس رسم مناسب. الشكل 28 يجمع متجهان بوضع فعلى سبيل المثال ربما تجعل كل 1cm على الورقة يمثل km 0.1. ويوضح كلا المتجهين رأس الأول ملامسا لذيل الثاني، تبدأ في الشكل - رحلتك إلى منزل جدك، وهما مرسومان بمقياس 1cm لكل km 0.1 المحصلة من ذيل المتجه الأولى وتنتهي عند والمتجه الذي يمثل مجموع المتجهين مبين بخط متقطع طوله .cm. ووفق مقياس الرسم رأس المتجه الثاني. فإنك على بعد km 10.7 من نقطة الأصل. ويسمى المتجه الذي يمثل مجموع المتجهين الآخرين متجه المحصلة، وهو يتجه دائماً من ذيل المتجه الأول إلى رأس المتجه الثاني والعكس صحيح عند إيصال ذيل المتجه الأول برأس المتجه الثاني. منزل الحد البقالة cm 2 cm 7 cm سرلك 35

10 20 meters 2 الشكل - تلاحظ أن العداء استغرق أربع ثوان ليركض من الشجرة إلى عمود الإثارة. استخدم الموقع الابتدائي للعداء نقطة مرجعية. يشير المتجه من الموقع 1 إلى الموقع 2 إلى اتجاه الإزاحة ومقدارها خلال هذه الفترة الزمنية. دلالة اللون الفترة الزمنية والإزاحة Time Interval and Displacement عند تحليل حركة العداء تحتاج إلى معرفة الزمن الذي استغرقه العداء للانتقال من الشجرة إلى عمود الإنارة. يمكن إيجاد هذه الفترة الزمنية بحساب الفرق بين قراءتي ساعة الإيقاف تظهر متجهات الإزاحة في كل موقع اختر الرمز للزمن عندما كان العداء عند الشجرة، والرمز للزمن عندما صار عند عمود الإثارة. يسمى الفرق بين زمنين فترة زمنية، ويرمز لها بالرمز ۵۱، حيث باللون الأخضر. الفترة الزمنية Al=4-4 الفترة الزمنية تساوي الزمن النهائي مطروحا منه الزمن الابتدائي. وفي مثال العداء، يكون الزمن الذي يستغرقه للذهاب من الشجرة إلى عمود الإنارة هو: 4 - 4 = 5.0 5 - 1.08 = 4.0 s ولكن كيف تغير موقع العداء عندما ركض من الشجرة حتى عمود الإثارة، كما هو موضح في الشكل 9-2؟ يمكن استخدام الرمز التمثيل موقع العداء، غالبا ما نستخدم كلمة (موقع ) للإشارة إلى مكان ما. أما في الفيزياء فالموقع متجه ذيله عند نقطة الأصل لنظام الإحداثيات المستخدم، ورأسه عند المكان المراد تحديد موقعه. أما الإزاحة فهي كمية فيزيائية متجهة، وتمثل مقدار التغير الذي يحدث لموقع الجسم في اتجاه معين. ويرمز للإزاحة بالرمز ، 4 ، وتمثل بهم يشير ذيله إلى موقع بداية الحركة، بينما يشير رأسه إلى موقع نهايتها، كما أن طول السهم يمثل المسافة التي قطعها الجسم في اتجاه معين، وهو الاتجاه الذي يشير إليه السهم. كما تحسب الإزاحة رياضيا بالعلاقة الإزاحة Ad=d, - d الإراحة 400 تساوي متجه الموقع النهائي مطروحا منه متجه الموقع الابتدائي ) فإزاحة العداء 4d في أثناء حركته من الشجرة إلى عمود الإنارة تساوي 25.0m - 5.0m = 20.0 m، والإزاحة بوصفها كمية متجهة تختلف عن المعتادة بوصفها كمية قياسية؛ فالإزاحة تعبر عن كل من المسافة والاتجاه، بينما تغير المسافة عن كل ما يقطعه الجسم دون تحديد الاتجاه. وزارة التعليم 21123 1445 36

كيف تطرح الكميات المتجهة ؟ لطرح متجه من آخر اعكس اتجاه المنتجه المراد طرحه، ثم اجمعهما؛ وذلك لأن: (A-B = A + (B يبين الشكل - متجهين الأول A طول 4cm ويتجه إلى الشرق، والثاني B طوله 1cm ويتجه إلى الشرق أيضًا. أما الشكل 100-2 فيبين المنتجه B - وطوله 1cm، والذي يتجه إلى الغرب، وتظهر محصلة المتجهين A و B ويمثلها متجه طوله cm 3 يتجه إلى الشرق (-B) A B المتجهان A وB متجه المحصلة A+ (-B) محصلة المتجهين A و (B) يحدد طول واتجاه متجه الإزاحة - Ad=d برسم المتجه له والمتجه - الذي يكون الشكل 10-2 اتجاهه عكس اتجاه ، ثم نقله بحيث يكون ذيله عند رأس المتجه ، ويتم جمعهما معا. المتجهان A و B. يوضح الشكل 2-11-22 مقارنة بين موقع وإزاحة العداء في حالة اختيار نظام إحداثي تا محصلة (A-B). مختلف، حيث اعتبر الطرف الأيمن لمحور الموقع نقطة للأصل في الشكل 11-2 تلاحظ أن متجهات الموقع قد تغيرت، في حين لا يتغير مقدار واتجاه متجه الإزاحة. الوقع النهائي ) -d نقملة الأصل الموقع النهائي له d ad Ad -d الموقع الإبتدائي لا تقتلة الأصل الموقع الإبتد الي الله الشكل 11-2 يمكن حساب إزاحة العداء خلال الثواني الأربع بطرح ) من . في الشكل (a) تقع نقطة الأصل من اليسار، أما في الشكل (6) فتقع من اليمين، وبغض النظر عن اختيارك للنظام الإحداثي فإن قيمة متجه الإزاحة Ad واتجاهه لا يتغير. 2-2 مراجعة 5. الإزاحة يمثل الشكل الآتي النموذج الجسيمي النقطي الحركة سيارة على طريق سريع، وقد حددت نقطة الانطلاق كالآتي: من هنا .. إلى هناك أعد : رسم هذا النموذج الجسيمي النقطي، وارسم متجها يمثل إزاحة السيارة من نقطة البداية حتى نهاية الفترة الزمنية الثالثة. 6. الإزاحة يمثل النموذج يمي النقطي أدناه حركة طالب يسير من بيته إلى المدرسة: البيت . ...... المدرسة أعد رسم الشكل وارسم متجهات لتمثيل الإزاحة بين كل نقطتين. الموقع قارن طالبان متجهي الموقع اللذان رسما هما على المخطط التوضيحي للمحركة لتحديد موقع جسم متحرك في اللحظة نفسها، فوجدا أن المتجهين المرسومين لا يشيران إلى الاتجاه نفسه. فسر ذلك. التفكير الناقد تتحرك سيارة في خط مستقيم من البقالة إلى مكتب البريد، ولتمثيل حركتها استخدمت نظامًا إحداثيا، نقطة الأصل فيه البقالة واتجاه حركة السيارة هو الاتجاه الموجب. أما زميلك فاستخدم نظامًا إحداثيا، نقطة الأصل فيه. مكتب البريد، والاتجاه المعاكس لحركة السيارة هو الموجب. هل ستتفقان على كل من موقع السيارة والإزاحة والمسافة والفترة الزمنية التي المشعر منها الرحلة ؟ وضح ذلك. وزارة التعليم