الدرس الاول ... مفهوم الحركه

مفهــــوم الحركـــــة
 الحركة
هو تغير موضع الجسم في الفضاء بتغير الزمن
 الجسم المتحرك :-
الجسم الذي يتغير موضعة بالنسبة لنقطة ثابتة بمرور الزمن 0
 الجسم ساكن :
الجسم الذي لا يتغير موضعة بالنسبة لنقطة ثابتة بمرور الزمن 0
الجسم الذي يكون المعدل الزمني للتغير في الإزاحة = صفر
 العلاقة البيانية :-
- يمثل بعلاقة بين الإزاحة و الزمن
- عبارة عن خط مستقيم يوازى محور الزمن
 أنواع الحركة
الحركة الانتقالية :والحركة الدورية :
الحركة الانتقالية : الحركة الدورية
تعريف فيها يتحرك الجسم بين نقطتين تسمى الأولى نقطة البداية والثانية نقطة النهاية تكرر نفسها على فترات زمنية متساوية دورية وليس لها نقطة بداية ونهاية
مثال -حركة جسم في خط مستقيم
-حركة المقذوفات
-حركة القطار -الحركة الدورية فى مسار مغلق مثل حركة الأقمار
-الحركة الدورانية على محيط دائرة
-الحركة الاهتزازية ،الحركة الموجية
علل حركة المقذوفات انتقالية ولكن حركة بندول الساعة دو رانية
-حركة المقذوفات انتقالية لأن الجسم فيها يتحرك بين نقطتين تسمى الأولى نقطة البداية والثانية نقطة النهاية
-بندول الساعة حركة دورا نية لأن الجسم فيها يكرر نفس الحركة على فترات زمنية متساوية
علل تختلف حركة جسم فى خط مستقيم عن حركة بندول الساعة
- حركة الجسم فى خط مستقيم حركة انتقالية فيها يتحرك الجسم بين نقطتين تسمى
الأولى نقطة البداية والثانية نقطة النهاية
أما حركة بندول الساعة حركة دورنية لأن الجسم فيها يكرر نفس الحركة على فترات زمنية متساوية وليس لها نقطة بداية ونهاية
الكميات الفيزيقية :
*الكميات المتجهة والكمية الأساسية :
الكميات المتجهة : الكمية الأساسية
تعريف هي الكمية التي يلزم لتعريفها تعريفاً تاماً معرفة مقدارها واتجاهها هى الكمية التى يلزم لتعريفها تعريفاً تاماً معرفة مقدارها فقط
مثال
1- الإزاحة 2- السرعة
3- العجلة 4- القوة 1- المسافة 2- الشغل

تمثيل الكمية المتجهة :
-تمثل الكمية المتجهة بسهم :
* قـــــاعــدته:-
عند نقطة البداية(A) ورأسه عند نقطة النهاية (B)
طول السهم يدل على :
مقدار الكمية المتجهة
اتجاه السهم يدل على
تجاه الكمية المتجهة AB
الإزاحــة و المسافة
 تعريف المسافــة :
-كمية قياسية يلزم لتعريفها تعريفاً تاماً معرفة مقدارها فقط
 تعريف الإزاحة
- كمية فيزيقية تعبر عن اقصر مسافة بين نقطة بداية حركة جسم ونقطة نهاية حركتة
- المسافة المقطوعة في اتجاه ثابت
- كمية فيزيقية تعبر عن البعد العمودي بين نقطة البداية والنهاية
- كمية فيزيقية تعبر عن المسافة الفاصلة بين نقطتين مقداراً واتجاهاً
- كمية متجهة يلزم لتعريفها تعريفاً تاماً معرفة مقدارها واتجاهها
ملحوظة: يتساوى الإزاحة مع المسافة عندما يكون اتجاة المسافة ثابت
 علل : عندما تصعد نملة جدار ارتفاعه 3 متر وتعود إلى نقطة البداية فإن الإزاحة = صفر
- لأن البعد العمودي بين نقطة البداية والنهاية = صفر
مسائل محلولة
1-تحرك جسم من أ إلى ب على بعد 100م ثم تحرك من النقطة ب إلى النقطة جـ على بعد 50 م من ب احسب الإزاحة والمسافة عندما يتحرك الجسم من أ إلى ب ثم عندما يتحرك من أ إلى ب إلى جـ
عندما يتحرك الجسم من أ إلى ب
-المسافة = 100
-الإزاحة = 100 متر
عندما يتحرك من أ إلى ب إلى جـ
-المسافة =150 متر
-الإزاحة = 120 متر
======================================================
2: يتحرك جسم على محيط دائرة نصف قطرها 7 أمتار احسب المسافة والإزاحة فى الحالات الآتية عندما
1- يقطع الجسم ربع المحيط 2- يقطع الجسم نصف المحيط
3- يقطع الجسم ¾ المحيط 4- يقطع الجسم المحيط كله
*أولاً عندما يقطع ¼ المحيط
الإزاحة = المستقيم أب = =
المسافة = = × × 7 = 11 متر
*ثانيا عندما يقطع ½ المحيط
الإزاحة = المستقيم أ جـ = 14 متر
المسافة = = × × 7 = 22 م
*ثالثا عندما يقطع ¾ المحيط
الإزاحة = المستقيم أ د = = = م
المسافة = 3/ 4 المحيط = 33 متر
*رابعاً عندما يقطع كل المحيط
الإزاحة = صفر
المسافة = المحيط = 2 × × 7 = 44 متر
======================================================
3-تحرك جسم من نقطة( أ ) إلى (ب ) على بعد 50م ثم عاد إلى ( أ) مرة أخرى أوجد المسافة – الإزاحة
-المسافة = 50 + 50 = 100م -الإزاحة = صفر
4- أراد رجل يتنزة حول حديقة مربعة الشكل طول ضلعها 10 متر مبتدأ من النقطة أ إلى النقطة ب ثم إلى النقطة جـ ومنها إلى د أ- اوجد المسافة والإزاحة عندما يتحرك الرجل من
1- أ إلى ب 2- من أ إلى ب إلى جـ 3- من إ إلى ب إلى جـ إلى د
2- وإذا كان الرجل مبتدأ الحركة من النقطة أ إلى د فوصلها بعد نصف دقيقة أوجد السرعة المتوسطة
1-عندما يتحرك من أإلى ب أ 10 أمتار ب
-المسافة = 10 متر
-الإزاحة = 10 متر
2- عندما يتحرك من أ إلى ب إلى جـ
- المسافة = 20 متر
- الإزاحة = متر
3- عندما يتحرك من أ إلى ب إلى جـ إلى د د جـ
- المسافة = 30 متر
- الإزاحة = 10 متر
- السرعة المتوسطة = المسافة الكلية = 30 = 1 متر /ث
الزمن الكلى 30
السرعـــة :
 تعريف السرعة
-معدل تغير الإزاحة بالنسبة للزمن - الإزاحة المقطوعة فى زمن قدره واحد ثانية
-المعدل الزمني للتغير فى الإزاحة . - نسبة تغير الإزاحة لزمن التغير .
الكمية الرمــز العلاقـــــــة وحدة القياس نوع الكمية
السرعة V V =
m/s =ms-1 -متجهة
-مشتقة
 علل : السرعة كمية متجهة
لان السرعة = الإزاحة = كمية متجهة
الزمن كمية قياسية
-خارج قسمة كمية متجهة على كمية قياسية ينتج كمية متجهة
- لأنه يلزم لتعريفها تعريفا تاما معرفة مقدارها واتجاهها
 علل السرعة كمية مشتقة
لأنها تعرف بدلالة كميات أخرى غيرها وهى الإزاحة والزمن
 السرعة ومقدار السرعة
-السرعة كمية متجهة : يلزم لتعريفها تعريفا تاما معرفة مقدارها واتجاهها
-مقدار السرعة كمية قياسية :يلزم لتعريفها تعريفا معرفة مقدارها فقط
 علل أحيانا تكون السرعة كمية متجهة وأحيانا تكون كمية قياسية
 علل السرعة كمية متجهة ولكن مقدار السرعة كمية قياسية
-السرعة كمية متجهة يلزم لتعريفها تعريفا تاما معرفة مقدارها واتجاهها
-مقدار السرعة كمية قياسية يلزم لتعريفها تعريفا معرفة مقدارها فقط
أنواع السرعة
قارن بين السرعة المنتظمة والسرعة الغير منتظمة
السرعة المنتظمة السرعة الغير منتظمة
تعريف
هى السرعة التى يتحرك بها الجسم عندما يقطع إزاحات متساوية فى أزمنة متساوية . هى السرعة التى يتحرك بها الجسم عندما يقطع إزاحات متساوية فى أزمنة غير متساوية .
 العلاقة البيانية 1-علاقة بين الإزاحة والزمن
عبارة عن خط مستقيم يمر بنقطة الأصل ميلة = السرعة المنتظمة
X
A
C B
t
V = Slop = = V=
2-علاقة بين السرعة والزمن عبارة عن خط مستقيم يوازى محور الزمن
V

t عند رسم العلاقة بين الإزاحة والزمن نجد أن المنحنى ليس خط مستقيم
X
A
C B
t
V = Slop = = V=
Vav =
Vav =
 تعريف السرعة المتوسطة :Vav
هي السرعة المنتظمة التي لو سار بها الجسم لقطع نفس المسافة في نفس الزمن
 السرعة اللحظية:
هي السرعة المتوسطة أثناء فترة زمنية قصيرة جداً
تؤل إلى الصفر تتوسطها اللحظة المطلوبة
 حساب السرعة اللحظية :
عند حساب سرعة جسم يتحرك بسرعة غير منتظمة عند
لحظة معينة نختار فترة زمنية قصيرة حول تلك اللحظة
ونحسب السرعة المتوسطة من ميل المستقيم المماس لهذة
النقطة تكون هذه السرعة اللحظية
س ما معنى سيارة تتحرك بسرعة منتظمة مقدارها 50 k m فى الساعة
معنى ذلك أن السيارة تقطع كل ساعة مسافة قدرها 50km كم
ما معنى أن سيارة تقطع كل ساعة مسافة قدرها 100 km
معنى ذلك أن السيارة تتحرك بسرعة منتظمة مقدارها 100 km/h
 علل قد تتساوى السرعة المنتظمة مع السرعة اللحظية
عندما يقطع الجسم إزاحات متساوية فى زمنة متساوية أي يتحرك بسرعة منتظمة
 علل قد لا تتساوى السرعة المنتظمة مع السرعة اللحظية
عندما يقطع الجسم إزاحات متساوية فى أزمنة غير متساوية أي يتحرك بسرعة غير منتظمة
======================================================
(مثال1)الشكل المرسوم أمامك يمثل حركة شخص يمشى على طريق مستقيم
1- اى أجزاء الخط البياني يكون الشخص ساكن كم تكون فترة السكون
-الجزء ص د
-مدة السكون = 40 ثانية
2-اى أجزاء الخط البياني يكون الشخص متحركا بسرعة منتظمة مبتعدا عن نقطة البداية ؟ ماقيمة هذة السرعة
V = = = 10 m/s -الجزء ص س
-اى أجزاء الخط البياني يكون الشخص متحركا بسرعة منتظمة مقتربا من نقطة البداية ؟ ماقيمة هذة السرعة
V = = = -10 m/s -الجزء د ل
-الإشارة السالبة فى حالة السرعة تعنى اختلاف اتجاة السرعة فى الجزء (س ص ) عن الجزء (د ل)
- أوجد المسافة والإزاحة التى قطعها الجسم فى الخمس ثوانى الأولى
X= t . V = 5 × 10 = 50 m

العجــــــــــــلة
 تعريف العجلة ( جـ )
- مقدار زيادة السرعة فى وحدة الزمن
- المعدل الزمني للتغير فى السرعة
- التغير فى السرعة فى زمن قدره واحد ثانية
الكمية الرمز القيمة وحدة القياس نوع الكمية أنواع العجلة
العجلة
a a=
m/s2
= ms-2 مشتقة
متجهة 1- تقصيرية
2- تزايدية
 العجلة المنتظمة :
هى العجلة التى لو تحرك بها الجسم لتغيرت سرعته بمقادير متساوية فى أزمنة متساوية
قارن بين العجلة التقصيرية والعجلة التزايدية
العجلة التزايدية العجلة التقصيرية
تعريف هى العجلة المنتظمة التى لو تحرك بها الجسم لزادت سرعتة بمقادير متساوية فى أزمنة متساوية هى العجلة المنتظمة التى لو تحرك بها الجسم لنقصت سرعتة بمقادير متساوية فى أزمنة متساوية
القيمة موجبة القيمة
a= =
سالبة القيمة
a= =

العلاقة بين
Vt .Vo السرعة النهائية أكبر من السرعة الابتدائية Vt > V0 السرعة النهائية أقل من السرعة الابتدائية Vt < V0
الشكل البياني
علاقة بين السرعة والزمن خط مستقيم يمر بنقطة الأصل

علاقة بين السرعة والزمن خط مستقيم يقطع محوري الزمن والسرعة

 علل : العجلة كمية متجهة
-العجلة = السرعة / الزمن والسرعة كمية متجهة والزمن كمية قياسية
- وخارج قسمة كمية متجهة على كمية قياسية ينتج كمية متجهة
 العجلة كمية متجهة
 العجلة كمية مشتقة
لأنها تعرف بدلالة كميات أخرى غيرها وهى السرعة والزمن
س : ما معنى أن جسم يتحرك بعجلة منتظمة قدرها 20 m/s
- معنى ذلك أن سرعة الجسم تزداد بمقدار 20 m/s لكل ثانية
س : ما معنى أن جسم يتحرك بسرعة مقدارها 5m/s لكل ثانية
- معنى ذلك أن الجسم يتحرك بعجلة منتظمة مقدارها 5m/S2
س : ما معنى أن جسم يتحرك بسرعة 10 m/s بالتتابع
- معنى ذلك أن الجسم يتحرك بعجلة مقدارها 10 m/S2
س : ما معنى أن العجلة التى يتحرك بها الجسم = -30 m/s2
- معنى ذلك أن سرعة الجسم تقل بمقدار 30 m/s لكل ثانية
س : ما معنى أن العجلة التى يتحرك بها الجسم = صفر
- معنى ذلك أن معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن = صفر
- معنى ذلك أن الجسم يتحرك بسرعة منتظمة
- معنى ذلك أن الجسم يقطع إزاحات متساوية فى أزمنة متساوية .
 علل قد تكون العجلة التى يتحرك بها الجسم تزايدية أو تناقصية
- تكون العجلة تزايدية عندما تكون السرعة النهائية اكبر من السرعة الابتدائية
- تكون العجلة تناقصية عندما تكون السرعة النهائية اصغر من السرعة الابتدائية
 علل : عندما يتحرك جسم بسرعة منتظمة فإن العجلة تساوى صفر
a =
Vt=Vo معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن = صفر والعجلة = صفر
 العجلة الغير منتظمة :
هى العجلة التى يتحرك بها الجسم عندما تتغير سرعته بمقادير متساوية فى أزمنة غير متساوية
 تمثيل العجلة الغير منتظمة :
- عند رسم العلاقة بين السرعة على المحور الرأسى والزمن على المحور الأفقي لا نحصل على خط مستقيم ولكن نحصل على منحنى كما بالشكل
- من الشكل المقابل يمكن إيجاد العجلة عند أي لحظة
العجلة اللحظية = ميل المماس لهذا المنحنى
a = =
ملحوظة
-عندما يتحرك الجسم بسرعة منتظمة فإن العجلة = صفر
-شروط العجلة المنتظمة -حركة الجسم فى خط مستقيم
- أن تتغير سرعة الجسم بمقادير متساوية فى أزمنة متساوية
-عندما تتغير سرعة جسم بمقدار 5 م /ث كل ثانية أو بالتتابع هذا معناة أن الجسم يتحرك بعجلة 5م/ث2
*الشكل المرسوم أمامك يمثل حركة سيارة على طريق مستقيم
1-كيف تتحرك السيارة فى الأجزاء س ص ، ص د ، د ل
-س ص عجلة منتظمة تزايدية
- ص د سرعة منتظمة ،
- د ل سرعة منتظمة تناقصية
2-احسب قيمة العجلة فى الأجزاء س ص ، ص د ، د ل
أولا فى الجزء س ص
a = = =10m/s
-الجزء ص د = صفر لآن الجسم يتحرك بسرعة منتظمة
-الجزء د ل
a = V = 0-100 = -100 = -10 m.s
t 60-50 10
-احسب المسافة التى قطعتها السيارة
= مساحة الشكل س ص د ل = 10 ×100 + 10 ×100 + 40 ×100 =5000 متر
2 2
استنتاج معادلات الحركة
-نفترض أن جسم بدء الحركة بسرعة ابتدائية ع0 م/ث وبعد زمن قدره ( t ثانية ) أصبحت سرعته النهائية ع م/ث فإن :
السرعة المتوسطة( Vav)
Vav =
-معدل تغير السرعة  V= Vt- V0
معادلة الحركة الأولى :العلاقة بين السرعة والزمن :
عندما تتغير سرعة جسم من سرعة ابتدائية V0 إلى سرعة نهائية Vt خلال زمن قدرة t ثانية تكون العجلة هى المعدل الزمنى للتغير فى السرعة
*العجلة
ميل الخط المستقيم بين السرعة والزمن
a =
a . t = Vt- V0
Vt = V0 + a t
معادلة الحركة الثانية :العلاقة بين الإزاحة والزمن :
- نظرا لان السرعة المتوسطة Vav
Vav =
-السرعة المتوسطة
Vav = المسافة الكلية = X
الزمــن الكلى t
X= Vav × t
X =
ولكن
Vt= V0 + a t
X =
2X= (2 V0 + a t )t
= 2V0 t + a t2
بالقسمة على 2
X= V0 t + ½ a t2
a= 2 ×Slop =
معادلة الحركة الثانية بيانيا
س : مستخدماً الأشكال المقابلة أثبت أن :
X= V0 t + ½a t2 -----(1)
ف = مساحة المستطيل + مساحة المثلث ---(1)
مساحة المثلث =القاعدة × الارتفاع / 2
=(Vt-V0)t / 2 --------(2)
مساحة المستطيل= الطول×العرض= V0 t--- (3)
بالتعويض عن مساحة المثلث ومساحة المستطيل من (3،2) فى (1) X= V0 t +
Vt= V0 + a t
X=V0 t +
X= V0 t + ½a t2
*نصف العجلة :
ميل الخط المستقيم
بين المسافة ومربع الزمن
*العجلة
ضعف ميل الخط المستقيم
بين المسافة ومربع الزمن
*معادلة الثالثة للحركة :العلاقة بين السرعة والإزاحة :
Vav =
X= V av ×t
Vav =
t =
X = x
X =
2a X=Vt2 - Vo2
Vt2 = V0 2 + 2 a X
*ضعف العجلــة :
ميل الخط المستقيم بين مربع السرعة والإزاحة
*العجلــــــــة :
نصف ميل الخط المستقيم بين مربع
السرعة والإزاحة
 علل ميل الخط المستقيم بين السرعة والزمن يحد العجلة التى يتحرك بها الجسم
لآن العجلة = السرعة / الزمن
ملحوظة:
لإيجاد معادلة الحركة الأولى من الثانية نعوض عن قيمة /2 X=(Vt +Vo)t فى
X= V0 t + ½a t2
لا يجاد معادلة الحركة الأولى من الثانية نعوض عن قيمة t=(Vt-Vo)/a فى
X= V0 t + ½a t2
: تعيين العجلة التى يتحرك بها جسيم
*فكرة التجربة :
إذا بدأ الجسيم حركته من السكون فإن ( ع0) = صفر وتؤول المعادلة الثانية للحركة إلى :
X= ½a t2
½ a = X /t2
a= 2 X / t2
-فإذا رسمنا العلاقة البيانية بين المسافة (ف) مربع الزمن( ز2 ) فإنه يمكن تعيين العجلة (a )
*خطوات العمل :
1-نهيئ مستوى مائل يصل طوله إلى حوالي مترين للعمل بحيث يميل على الأفقي بزاوية = 20 تقريباً .
2-نضع كرة معدنية صغيرة فى المجرى
الخاص عند أعلى نقطة على المستوى المائل .
1- نرفع العائق من أمام الكرة لتتحرك فى المجرى الخاص ونعين الزمن الذى تستغرقه الكرة لقطع المسافة (أ ب) بواسطة ساعة إيقاف .
2- نكرر العمل السابق عدة مرات وفى كل مرة نعين الزمن الذى تستغرقه الكرة لقطع المسافة (أ ب) . ثم نعين متوسط هذا الزمن .
3- نعيد العمل السابق ونعين متوسط الزمن الذي تستغرقه الكرة لقطع المسافة (أج) وكذلك المسافة (أ د) نرسم العلاقة البيانية بين [مربع الزمن (t2) ممثلا على المحور السيني] ، [المسافة ممثلة على المحور الصادي] نحصل على خط مستقيم
4- عين ميل الخط المستقيم = X/t2 فيكون مساويا (1/2a ) ومنها نعين
( a) وهى العجلة التى تحركت بها الكرة . A= 2 × Slop
 علل عند تعين العجلة التى يتحرك بها جسم يجب نهيئ مستوى مائل بحيث يميل على الأفقي بزاوية = 20 تقريباً
حتى نتجنب انزلاق الكرة ودورانها على السطح المائل
ملاحظات على حل المسائل:-
1- عندما يتحرك جسم من السكون V0= صفر
2- عندما تقف السيارة باستخدام (الفرامل – الكابح ) Vt = صفر
3-عندما يقطع الجسم إزاحات متساوية فى أزمنة متساوية الجسم يتحرك بسرعة منتظمة a = صفر
4- عندما يتحرك جسم بعجلة تقصيرية نعوض عن العجلة بإشارة سالبة
5- عندما يتحرك جسم بعجلة تزايدية نعوض عن العجلة بإشارة موجبة
6-عندما يقطع الجسم مسافات تزداد بمقدار 5 م /ث كل ث هذا معناة أن الجسم يتحرك بعجلة تزايدية مقدارها 5 م/ث
7-عند التحويل من كم/ساعة إلى م/ث نضرب فى 1000 /60×60 = 5 /18

» الدرس الاول ... القوى و الحركه
» الدرس الرابع ... الحركه فى دائره
» الدرس الثانى ... مسائل محلوله على الحركه
» الدرس الاول ... القانون الاول لنيوتن
» الدرس الاول ... الضوء