I الحركة 1 نسبیة الحركة الحركة النشاط التجريبي : 1 في التبيانة جانبه حافلة النقل المدرسي يجلس بداخلها أحمد بينما ليلى ما زالت تنتظر حافلة نقل أخرى وتشاهد حافلة صديقها تبتعد عنها الجسم R مرتبط بالا رض و R جسم مرتبط بالحافلة 1 أثناء حركة الحافلة هل أحمد في حركة بالنسبة للجسم R بالنسبة للجسم R 2 أثناء حركة الحافلة هل ليلى في حركة بالنسبة للجسم R بالنسبة للجسم R 3 ماذا تتطلب دراسة مفهومي الحركة والسكون خلاصة : مفهوم الحركة والسكون نسبيان : فهما يتعلقان بالجسم المرجعي Le corps référentiel نقول أن جسما يتحرك بالنسبة لجسم آخر اختير كجسم مرجعي إذا انتقل وتغير موضعه بالنسبة للجسم المرجعي ملحوظة لدراسة حركة جسم ما أو مجموعة أجسام يجب تحديد الجسم المرجعي الذي ستدرس فيه الحركة ويجب أن يكون الجسم المرجعي مجموعة غیر قابلة للتشويه أمثلة للجسم المرجعي : المرجع الا رضي : هو مرجع مرتبط بسطح الا رض أي ثابت على سطح الا رض ويستعمل لدراسة جميع الا جسام التي تتحرك على سطح الا رض أو على ارتفاع ضي يل منه المرجع المركزي الا رضي هو مرجع مرتبط بمركز الا رض وهو يستعمل لدراسة الا جسام التي تتحرك حول الا رض مثل المركبات الفضاي ية أو الا قمار الا صطناعية أو الطاي رات الخ 2 المعلم Le repére 2 1 معلم الفضاء النشاط التجريبي 2 أتمم الجدول التالي : 1/7 http://wwwchimiephysiquema
الحالة الميكانيكية الجسم المرجعي معلم الفضاء إحداثيات النقطة متجهة الموضع احركة شاحنة على طريق مستقيميي بالنسبة للا رض حركة جسم على مستوى أفقي طاي ر يتحرك في الفضاء بالنسبة للا رض خلاصة : لدراسة حركة جسم ما نختار جسما مرجعيا ونرفق به معلما يسمى معلم الفصاء نحدد موضع نقطة من الجسم المتحرك في معلم الفضاء بمتجهة الموضع : بحيث أن أصل معلم الفضاء x x في حالة الحركة المستقيمية : نختار معلما للفضاء (i R(, تكتب متجهة الموضع = x i d = = x 2 = x > 0 y y في حالة الحركة المستوية : نختار معلما للفضاء (j R(,,i تكتب متجهة الموضع = x i + y j d = = x 2 + y2 j i x x 2/7 http://wwwchimiephysiquema
z z i k j y y في حالة الحركة الفضاي ية : نختار معلما للفضاء k) R(, i, j, تكتب متجهة الموضع = x i + y j + z k d = = x 2 + y2 + z2 x x 2 2 معلم الزمن لدراسة حركة نقطة من جسم يجب الا شارة إلى تواريخ اللحظات التي تحتل خلالها هذه النقطة مواضع معينة نقرن بكل موضع للنقطة تاريخا t نعرف المدة الزمنیة t المجال الزمني الفاصل بين بداية حدث ونهايته والتاريخ هو لحظة وقوع الحدث ولتحديده نختار معلما للزمن أصله اعتباطي يا خذ القيمة 0 ومنحى موجب من الماضي إلى المستقبل وحدة الزمن في النظام العالمي للوحدات : الثانیة ) s ( 2 3 المسار مسار نقطة من جسم متحرك هو الخط المستمر الذي يصل مجموع المواضيع المتتالية التي تحتلها هذه النقطة أثناء حركتها يتعلق شكل مسار نقطة من جسم متحرك بالجسم المرجعي الذي تدرس فيه الحركة تكون الحركة مستقيمية : إذا كان مسارها عبارة عن مستقیم تكون الحركة منحنية : إذا كان مسارها عبارة عن منحنى تكون الحركة داي رية إذا كان مسارها عبارة عن داي رة النشاط التجريبي 3 لدراسة حركة جسم في المختبر نستعمل جهاز يتكون من حامل ذاتي يتوفر على مفجر لشرارات كهرباي ية ت ر س ل بطريقة دورية أي خلال مدد زمنية متتالية ومتساوية نحصل عليها عن طريق مولد ذي توتر جد عالي ومنضدة وورق التسجيل على أساس أن المفجر يترك أثاره على هذا الورق تجربة : نرسل حامل ذاتي على منضدة أفقية ونسجل حركة المفجر خلال مدد زمنية متتالية ومتساوية τ = 60ms فنحصل على التسجيل التالي : 1cm منحى الحركة 0 1 2 3 4 5 7 نختار كجسم مرجعي ومعلم الفضاء المرتبط به لدراسة حركة النقطة R(, (i أصله منطبق مع النقطة 0 1 أكتب متجهة الموضع لنقطة أفصولها x في هذا المعلم 2 هل تتغير إحداثيات النقطة مع الزمن t 3/7 http://wwwchimiephysiquema
نا خذ لحظة مرور النقطة من الموضع 3 أصل معلم الزمن أملا الجدول التالي : 5 4 3 2 1 0 موضع النقطة x (m) t(s) 3 حدد المدة الزمنية الفاصلة بين لحظتي مرور من الموضعين 1 و 4 4 حدد شكل المسار للنقطة واستنتج طبيعة حركتها II متجھة السرعة 1 السرعة المتوسطة : تعرف السرعة المتوسطة بالعلاقة : V m = d t (m) المسافة المقطوعة من طرف المتحرك وحدتها في النظام العالمي للوحدات المتر d المدة الزمنية اللازمة لقطع المسافة d ونعبر عنها بالثانية (s) وحدة السرعة في النظام العالمي للوحدات هي m/s مثال : تقطع سيارة من أسفي إلى الدار البيضاء مسافة 250km بسرعة متوسطة V m 100km/h ما هي المدة الزمنية اللازمة لقطع هذه المسافة ملحوظة : تتعلق قيمة السرعة بالجسم المرجعي الذي تدرس فيه الحركة 2 متجھة السرعة اللحظیة السرعة اللحظية لنقطة متحركة هي سرعة النقطة عند كل لحظة ونرمز لها ب( v(t أي أنها دالة زمنية تقاس السرعة اللحظية بواسطة مسراع أو بواسطة جهاز رادار تنبعث منه حزمة ضوي ية معرفة السرعة اللحظية لا تعطي معلومات عن اتجاه ومنحى الحركة لذا يجب أن نعبر عن السرعة بمقدار متجھي ممیزات متجھة السرعة : بالنسبة لنقطة من جسم متحرك نعرف متجهة السرعة في اللحظة t بالمتجهة V النشاط التجريبي 4 تجربة 1: نطلق حامل ذاتي على منضدة أفقية ونسجل مواضع المفجر أثناء مدد زمنية متتالية ومتساوية قيمتها τ = 60ms فنحصل على التسجيل 1 تجربة 2: نرسل الحامل الذاتي على المنضدة الا فقية على أساس الحصول على مسار منحني فنحصل على تسجيل مواضع النقطة للمفجر أتناء مدد زمنية متتالية ومتساوية τ = 60ms 1cm منحى الحركة 0 1 2 3 4 5 7 التسجيل 1 4/7 http://wwwchimiephysiquema
4 5 3 2 منحى الحركة 1 0 التسجيل 2 استثمار : 1 حدد طبيعة مسار النقطة في كل تجربة 2 قارن المسافات المقطوعة من طرف في نفس المدة الزمنية τ 3 مثل في كل تجربة متجهات السرعة اللحظية V 1 و V 3 على التسجيل 4 قارن هذه المتجهات في كل تجربة ما هو استنتاجك 5 متى تكون حركة نقطة من جسم صلب حركة مستقيمية منتظمة وحركة داي رية منتظمة خلاصة : مميزات متجهة السرعة اللحظية V الا صل : مةضع النقطة عند اللحظة t الاتجاه : اتجاه المسار في حالة الحركة المستقيمية أو المستقيم المماس للمسار في حالة الحركة المنحنية المنحى : منحى الحركة المنظم : V يساوي قيمة السرعة اللحظية لحساب السرعة اللحظية عند التاريخ t i لنقطة متحركة نقوم بحساب السرعة المتوسطة بين تارخين 1+i t و 1 i t جد متقاربين ويو طران التاريخ t i عند تسجيل نقطة متحركة خلال مدد زمنية متساوية ومتتالية τ = t نحسب السرعة بالطريقة التا طرية التالية : في حركة مستقيمية : في حركة منحنية (داي رية) V i = i 1 i+1 t i+1 t i 1 V i = i 1 i+1 t i+1 t i 1 5/7 http://wwwchimiephysiquema
3 سرعة جسم صلب في إزاحة * حركة الا زاحة : وهي حركة قد تكون مستقيمبة أو منحنية ينتقل فيها الجسم من موضع لا خر دون تغيير توجيهه في الفضاء وتنتقل جميع نقطه بنفس متجهة السرعة اللحظية لدراسة حركة جسم صلب في إزاحة يكفي دراسة حركة إحدى نقطه III الحركة المستقیمیة المنتظمة 1 تعريف : تكون حركة نقطة من جسم صلب مستقيمية منتظمة إذا كان مسارها مستقيمي ومتجهة سرعتها اللحظية V ثابتة خلال الزمن t V = V0 2 المعادلة الزمنیة للحركة المستقیمیة المنتظمة استغلال نتاي ج التجربة 1 في النشاط التجريبي : 4 1cm منحى الحركة 0 1 2 3 4 5 7 5 4 3 2 1 0 موضع النقطة x (m) 0 t(s) 1 أتمم الجدول التالي باعتبار اللحظة التي سجلت فيها 2 أصلا لمعلم الزمان 0=t) ( 2 مثل بسلم مناسب المنحنى الذي يمثل f(t) x = 3 تسمى معادلة الدالة f(t) x = بالمعادلة الزمنية لحركة أوجد تعبيرها 4 ما هو المدلول الفيزياي ي لكل مقدار وارد في المعادلة 5 نختار أصل معلم الزمان لحظة تسجيل النقطة 0 هل تتغير المعادلة الزمنية 6 نختار أصل معلم الفضاء 2 وأصل معلم الزمان لحظة تسجيل النقطة 0 أكتب الكعادلة الزمنية للحركة في هذه الحالة خلاصة : المعدلة الزمنية لحركة نقطة متحركة هي العلاقة التي تربط بين أفصول موضع النقطة من المتحرك واللحظة ذات التاريخ t أي تعبير المعادلة الزمنية لحركة مستقيمية منتظمة : x(t) = V x t + x 0 x بالمتر و t بالثانية و السرعة ب x 0 m/s الا فصول البدي ي للنقطة من المتحرك عند اللحظة التي تاريخها t=0s نسمي المنحنى الذي يمثل المعادلة الزمنية x(t) بمخطط المسافات ملحوظة : يتعلق تعبير المعادلة الزمنية للحركة بالشروط البدي ية ) أصل معلم الفضاء وأصل معلم الزمن ( 6/7 http://wwwchimiephysiquema
III الحركة الداي رية المنتظمة 1 تعريف : تكون حركة نقطة من جسم صلب داي رية منتظمة إذا كان المسار داي ريا ويبقى منظم متجهة السرعة اللحظية ثابتا خلال الزمن t 2 السرعة الزاوية العلاقة بين قوس من مسار داي ري s والزاوية θ عندما تقطع نقطة قوسا داي ريا طوله s خلال المدة الزمنية t فا ن متجهة الموضع تكسح زاوية θ تسمى بزاوية الدوران بحيث أن rشعاع المسار الداي ري نعرف السرعة الزاوية لنقطة في حركة داي رية منتظمة بالعلاقة التالية : ω = θ t وحدتها في النظام العالمي للوحدات هي rad/s العلاقة بين السرعة اللحظية والسرعة االزاوية ω هي : أي أن : V = s t = Rθ t V = Rω نسمي كذلك V بالسرعة الخطية للنقطة 3 الدور والتردد تعريف الدور: هو المدة الزمنية التي تستغرقها النقطة لا نجاز دورة كاملة وحدة الدور في النظام العالمي للوحدات هي الثانية s التردد : هو عدد الدورات التي تنجزها النقطة خلال ثانية واحدة : وحدة التردد في النظام العالمي للوحدات : الهرتز Hz * حركة الدوران حول محور ثابت : في هذه الحركة تنجز كل نقطة من الجسم حركة داي رية لها شعاع خاص ممركز حول نقطة من المحور أما نقط المحور فتبقى ثابتة 7/7 http://wwwchimiephysiquema