التجربة الرابعة

‫التجربة الرابعة‬ ‫الحركة الخطٌة‬ ‫‪kinematics of rectilinear motion‬‬ ‫**الحركة الخطٌة‬ ‫او الحركة فً بعد واحد هً ابسط انواع الحركة وسمٌت خطٌة لانها‬ ‫تتحرك فً خط مستقٌم‪ ،‬وقد تكون أفقٌة او رأسٌة كحركة سٌارة فً‬ ‫شارع مستقٌم‪ ،‬أو قد تكون رأسٌة كحركة سقوط كرة فً خط مستقٌم من‬ ‫ارتفاع محدد من على سطح الأرض‪.‬‬ ‫*قوانٌن الحركة الخطٌة‬ ‫‪ Average speed‬معدل السرعة‬ ‫وٌساوي الازاحة الكلٌة تقسٌم الزمن الكلً‬ ‫‪ Average velocity‬معدل السرعة‬ ‫‪ Instantaneous velocity‬السرعة اللحظٌة‬

‫‪ Average acceleration‬معدل التسارع‬ ‫‪ Instantaneous acceleration‬التسارع اللحظً‬ ‫فً هذه التجربة **‬ ‫وهو جهاز ‪ ticker timer‬سندرس الحركة الخطٌة عن طرٌق جهاز الـ‬ ‫حٌث تمثل حركة الشرٌط الحركة ‪ٌ ticker tape‬مر فٌه شرٌط ورقً‬ ‫الخطٌة‬

‫وٌقوم الجهاز برسم نقطة على الورقة كل زمن معٌن‬ ‫وٌكون الزمن بٌن كل نقطة ونقطة حسب تردد الجهاز‬ ‫فإذا كان تردد الجهاز ‪ 25‬هٌرتز‬ ‫‪frequency =50 Hz‬‬ ‫ٌكون الزمن مقلوب التردد‬ ‫اي الزمن ‪ 25/1‬وٌساوي ‪ 5050‬من الثانٌة‬ ‫اي انه كل ‪ 5050‬ثانٌة ٌرسم نقطة على الشرٌط الورقً المتحرك‪ ،‬فإذا تم‬ ‫سحب الشرٌط بسرعة كبٌرة تكون المسافة بٌن النقاط كبٌرة والعكس‬ ‫‪.‬صحٌح‬ ‫وٌمكن حساب الوقت المستغرق فً قطع مسافة معٌنة عن طرٌق ضرب‬ ‫عدد الفترات بزمن كل فترة‬ ‫وفً هذه التجربة سنتعامل مع كل ‪ 2‬فترات (بٌن ‪ 3‬نقاط) على حدى‬ ‫لقطع ‪ 2‬فترات ‪ 501 = 2 * 5050‬من الثانٌة هو )‪ (t‬حٌث ٌكون الزمن‬ ‫‪.‬اللازم لقطع ‪ 2‬فترات‬

‫وٌمكن قٌاس المسافة المقطوعة عند كل زمن معٌن بالمسطرة‬ ‫وفً كل مرة نقوم بحساب الزمن من الصفر بزٌادة ‪ 501‬ث على الزمن‬ ‫‪500 500 501 5 ...‬‬ ‫من النقطة الاولى مثال ‪ x3 x2 x1 ....‬ونقوم اٌضا بحساب المسافات‬ ‫‪0102 1201 502 000 5 cm .......‬‬ ‫من اول نقطة صحٌحة على الورقة حٌث احٌانا تكون فً ‪:‬نبدأ بالقٌاس*‬ ‫‪.‬النقط الاولى ملتصقة او قرٌبة جدا من بعض فٌمكن اهمالها‬ ‫‪ Δx2‬واٌجاد ‪ x1 - x2‬عن طرٌق الطرح ‪ Δx1‬وعندها نستطٌع اٌجاد‬ ‫ر‪ x2 -x3 ......‬عن طرٌق طرح‬ ‫‪ ...... cm‬فً المثال ‪301 507 100 000‬‬ ‫على الزمن ‪ Δx‬وٌمكن اٌجاد معدل السرعة فً كل مرة عن طرٌق قسمة‬ ‫‪501‬‬ ‫وتكون هذه القٌمة موجبة دائما ‪ .... cm/s‬فً المثال ‪31 57 10 00‬‬ ‫ومن هنا ٌمكن اٌجاد السرعة الدنٌا والقصوى وفً المثال القصوى‬ ‫‪ cm/s‬والدنٌا تساوي ‪ cm/s 00‬تساوي ‪57‬‬ ‫وبعدها نستطٌع اٌجاد التغٌر فً السرعة لكل فترة عن طرٌق طرح‬ ‫السرعة الثانٌة من الاولى‬

‫وممكن ان تكون هذه القٌمة ‪ ...... cm/s‬فً المثال ‪12- 03 11 00‬‬ ‫سالبة او موجبة‬ ‫وبعدها ٌمكن اٌجاد قٌمة معدل التسارع عن طرٌق قسمة التغٌر فً‬ ‫السرعة على الزمن ‪501‬‬ ‫‪ ....... cm/(s)^2‬فً المثال ‪125- 035 115 005‬‬ ‫ومن هنا ٌمكن اٌجاد القٌمة الدنٌا والقصوى للتسارع وفً المثال‬ ‫‪ cm/(s)^2‬والدنٌا تساوي ‪ cm/(s)^2 125-‬القصوى تساوي ‪005‬‬ ‫( يرجى متابعة الفيديو المرفق للتجربة )‬ ‫لكن فً مختبرات الكلٌة لن نستخدم العربة سنكتفً بسحب الشرٌط‬ ‫بالٌد‬ ‫‪:‬التمثٌل البٌانً فً هذه التجربة **‬ ‫حٌث مطلوب تمثٌل ‪ 0‬منحنٌات لكن قبل البدأ بتمثٌل المنحنٌات‬ ‫‪ :‬الثلاثة الٌكم قواعد تمثٌل المنحنٌات بشكل عام‬ ‫من هنا‬ ‫تمثٌل الازاحة (المسافة) على محور الصادات المنحنى الاول *‬ ‫(بعد تحوٌلها الى المتر بضرها بـ ‪ ) )0-(^15‬والزمن بالثانٌة‬ ‫على محور السٌنات‬ ‫ونقوم بالتوصٌل بٌن النقاط بشكل منحنً ونقوم اٌضا برسم‬ ‫مستقٌم لإٌجاد مٌله الذي ٌمثل معدل السرعة‬

‫تمثٌل معدل السرعة على محور الصادات والزمن المنحنى الثانً *‬ ‫على محور السٌنات وٌجب التوصٌل بٌن النقاط بمسطرة‬

‫‪ Histogram‬وفً المنحنى الثانً مطلوب رسم مدرج تكراري‬ ‫كما موضح فً الشكل‬ ‫واهمٌته فً هذه التجربةٌبٌن ان السرعة ثابته عند تلك النقطة‬ ‫التً ٌؤول الزمن فٌها الى الصفر‬ ‫وتمثل اي نقطة على الخط الافقً السرعة اللحظٌة‬ ‫وٌكون المٌل عند الفترة التً قسناها فً المنحنى الاول تقرٌبا‬ ‫ٌساوي نفس القٌمة عند نفس الفترة الزمنٌة فً المنحنى الثانً‬ ‫اي ان معدل السرعة (من مٌل فترة معٌنة فً المنحنى الاول)‬ ‫ٌساوي السرعة اللحظٌة ( نقطة عند نفس الفترة فً المنحنى‬ ‫وهذه نتٌجة الثانً) لأن تلك الفترة قصٌرة تؤول الى الصفر‬ ‫ٌجب ان نب ٌّنها فً الحل مهمة‬

‫ومن هنا ٌمكن اٌجاد الفترات التً تكون فٌها السرعة ثابتة‪ ،‬تزداد‬ ‫او تنقص‪،‬‬ ‫فإذا كان الخط الواصل بٌن نقطتٌن افقً فالسرعة ثابتة واذا كان‬ ‫تصاعدي فالسرعة تزداد واذا كان تنازلً فالسرعة تتناقص فً‬ ‫هذه الفترة‬ ‫معدل التسارع على محور الصادات مع الزمن المنحنى الثالث *‬ ‫على محور السٌنات‬ ‫ولان فٌه قٌم سالبة وموجبة ٌجب ان محور السٌنات فً منتصف‬ ‫الصفحة‬

‫دمتم في امان الله‬