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
موضوع: مفهوم الحركة اولي ثانوي 2012 فيزياء 
الأحد 4 ديسمبر - 22:31:50