– 1 – 3ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﻤﻭﺍﻓﻘﺔ ﻟﺘﻁﻭﺭ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ RL ﻟﺘﻜﻥ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺒﻴﻨﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:ﻤﺒﺎﺸﺭﺓ ﻋﻨﺩ ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ، t 0ﺘﺄﺨﺫ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ RLﺍﻟﻘﻴﻤﺔ . Eﻨﻘﻭل ﺃﻥ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ RLﻴﺨﻀﻊ ﻟﺘﻭﺘﺭ ﻤﺴﺘﻤﺭ ﺜﺎﺒﺕ ﻗﻴﻤﺘﻪ . Eﻨﺴﻤﻲ ﺭﺩ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ RLﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻤﺴﺘﻤﺭ ﺍﻟﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﻤﻁﻠﻕ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻴﻪ ،ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ i tﻤﻥ ﺃﺠل . t ! 0 ﻨﻁﺒﻕ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﻌﺭﻭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻤﺒﻴﻨﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﻓﻨﺠﺩ: u u AB uRﻤﻥ ﺃﺠل t ! 0ﺘﻜﻭﻥ u Eﻭ ﻤﻨﻪ . E u AB uR :Ldd ti ri Ri ﺒﺎﻋﺘﺒﺎﺭ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻋﻨﺼﺭ ﻤﺴﺘﻘﺒل ،ﻨﻜﺘﺏ: وﺷﻴﻌﺔ E r Ri ﻭ ﺃﺨﻴﺭﺍ ﻨﺠﺩ:di E Edt L
ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻌﺒﺭ ﺘﻐﻴﺭﺍﺕ i tﻟﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ RLﺨﺎﻀﻊ ﻟﺘﻭﺘﺭ ﻤﺴﺘﻤﺭ ﺜﺎﺒﺕ ﻫﻲ:di 1i Edt W L W L L Rt ﻤﻊ R rﻭ ﻫﻲ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻤﻥ ﺍﻟﺩﺭﺠﺔ ﺍﻷﻭﻟﻰ ﻟـ i tﺫﺍﺕ ﻤﻌﺎﻤل ﺜﺎﺒﺕ ﻭ ﻁﺭﻑ ﺜﺎﻨﻲ ﻤﺨﺘﻠﻑ ﻋﻥ ﺍﻟﺼﻔﺭ. – 2 – 3ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻟﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ . RLﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﺍﻟﺨﺹ ﺒﺜﻨﺎﺌﻲ ﻗﻁﺏ ، RLﻴﺘﺸﻜل ﻤﻥ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ Lﻭ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻬﺎ ﺍﻟﺩﺍﺨﻠﻴﺔ r ﻤﻭﺼﻠﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﺴﻠﺴل ﺒﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ، Rﻴﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ:W L L Rt Rrﺤﻴﺙ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺎﺕ ﻤﻘﺩﺭﺓ ﺒﻭﺤﺩﺓ ﺍﻷﻭﻡ ﻭ ﺍﻟﺫﺍﺘﻴﺔ ﺒﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﻬﻨﺭﻱ .ﻴﻘﺩﺭ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﺒﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﺜﺎﻨﻴﺔ.ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻴﺘﻨﺎﺴﺏ ﻁﺭﺩﺍ ﻤﻊ ﺫﺍﺘﻴﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻭ ﻋﻜﺴﺎ ﻤﻊ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ،ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﻤﻥ ﺃﺠلﻤﻘﺎﻤﺔ Rtﺜﺎﺒﺘﺔ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺫﺍﺘﻴﺔ ﻜﺒﻴﺭﺓ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻜﺒﻴﺭﺓ ،ﻭﻤﻥ ﺃﺠل ﺫﺍﺘﻴﺔ ﺜﺎﺒﺘﺔ ،ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ Rtﻜﺒﻴﺭﺓ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﺼﻐﻴﺭﺓ. –3 – 3ﺤل ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ:ﺍﻟﺤل ﺍﻟﻌﺎﻡ ﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻫﻭ i t Aemt b :ﺤﻴﺙ Aﻭ bﺜﺒﺘﺎﻥ . – ﺘﻌﻴﻴﻥ bﻭ mﻤﻥ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ: ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺎﺸﺘﻘﺎﻕ iﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ﻓﻨﺠﺩ: . di t mAe mt dt
ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻓﻨﺠﺩ: mAemt Rt Ae mt b E L L ﺒﻌﺩ ﺘﺭﺘﻴﺏ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻨﺠﺩ: ¨§A m Rt ¸·e mt Rt b E © L ¹ L L ﺒﻤﺎ ﺃﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﺘﺘﺤﻘﻕ ﻤﻬﻤﺎ ﻜﺎﻥ ، t ! 0ﻴﻜﻭﻥ §¨ m Rt ·¸ 0 ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ A§¨ m Rt ¸·e mt 0© L ¹ © L ¹ m 1 mﻭ ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻥ: Rt ﺃﻱ W L b E ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ: Rt b E Rt L ﻜﻤﺎ ﺃﻥ L ﻨﻌﻴﻴﻥ Aﻤﻥ ﺍﻟﺸﺭﻭﻁ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﻋﻠﻰ . i tﺤﻴﺙ ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ: ﻤﻥ ﺨﻼل ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ i tﻤﺴﺘﻤﺭﺓ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ 0 it 0 it 0 0 E i 0 Ae0 Rt ﻴﻌﻁﻲ: ﺍﻟﺘﻌﻭﻴﺽ ﺃﻥ ﻜﻤﺎ iA E Rt ts
ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃﻥ : A E Rt ﻭ ﻤﻥ ﺨﻼل ﻜل ﻫﺫﺍ ﻨﺘﻭﺼل ﺇﻟﻰ ﺤل ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻜﻭﻥ ﻜﻤﺎ ﻴﻠﻲ:ﺒﺄﺨﺫ ﺒﻌﻴﻥ ﺍﻻﻋﺘﺒﺎﺭ ﺍﻟﺸﺭﻁ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ، i 0 0ﻴﻜﻭﻥ ﺤل ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻜﻤﺎ ﻴﻠﻲ : i t E §¨ 1 e t ¸· Rt ¨ W ¸ ¹ © – 4ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ :.u AB t ﺍﻋﺘﻤﺎﺩﺍ ﻋﻠﻰ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﻌﺭﻭﺍﺕ ،ﻴﻤﻜﻥ ﻜﺘﺎﺒﺔ E Ri t : i t E ¨§ 1 e t ·¸ ﻤﻥ ﺃﺠل t ! 0ﻴﻜﻭﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎ: Rt ¨ W ¸ ¹ ©uAB t ª R ¨¨§©1 e t ·¸¹¸»»¼º ﺇﺫﻥ: E «1 Rt W ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻨﻪ 0 : ¬« Aim e t W ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ : tofu AB E§¨¨©1 R ¸¸·¹ Er Rt rR
ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ: Aim e t ﻜﻤﺎ ﺃﻥ 1 W uAB 0 E t o0ﺇﻟﻰ ﺠﺎﻨﺏ ﻫﺫﺍ ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻜﺎﻥ ﻤﻨﻌﺩﻤﺎ ﻗﺒل ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ، Kﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺴﻤﺢ ﻟﻨﺎ ﺒﻜﺘﺎﺒﺔ . u AB 0 0 :ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ u AB 0 z u AB 0ﻭﻤﻨﻪ ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻫﻭ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻥ ﺩﺍﻟﺔ ﺯﻤﻨﻴﺔ ﻏﻴﺭ ﻤﺴﺘﻤﺭﺓ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ . t 0 uAB V ts E rE rR 0 – 5ﺍﻨﻘﻁﺎﻉ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﻓﻲ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ RL – 1 – 5ﺍﻨﻘﻁﺎﻉ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﻨﺤﺩﺙ ﺍﻨﻘﻁﺎﻉ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻔﺘﺢ ﻗﺎﻁﻌﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ . RL Lﻤﻥ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ 1Aﺇﻟﻰ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺇﺫﺍ ﺘﻐﻴﺭﺕ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻤﺜﻼ ﻓﻲ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﺫﺍﺘﻴﺘﻬﺎ 1H 0 Aﺨﻼل ﻤﺩﺓ ﺯﻤﻨﻴﺔ 't 1msﺇﺫﻥ:L di L 'i 1 | 1000V dt 't 10 3
ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻌﺎﻟﻲ ﻴﻅﻬﺭ ﻓﻲ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻋﻠﻰ ﺸﻜل ﺸﺭﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ .ﻟﻜﻲ ﻨﺘﺠﻨﺏ ﺤﺩﻭﺙ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺸﺭﺍﺭﺓ ﻋﻨﺩﻓﺘﺢ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻨﺴﺘﻌﻤل ﺼﻤﺎﻡ ﻜﻤﺎ ﻫﻭ ﻤﺒﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺏ ﻭ ﻫﻭ ﻴﻠﻌﺏ ﺩﻭﺭ ﺍﻟﻌﺠﻠﺔ ﺍﻟﺤﺭﺓ ) Roue libre (.ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ Kﻤﻐﻠﻘﺔ ،ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ uﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﺼﻤﺎﻡ ﻤﻭﺠﺒﺎ ﻭ ﻴﻜﻭﻥ . u Eﺍﻟﺼﻤﺎﻡ ﻴﻤﻨﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ،ﺤﻴﺙ ﺃﻨﻪ ﻴﺘﺼﺭﻑ ﻤﺜل ﻗﺎﻁﻌﺔ ﻤﻔﺘﻭﺤﺔ ﻓﻲ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻔﺭﻉ ﻤﻥﻭ ﺍﻟﺼﻤﺎﻡ ﺘﺸﻜل ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ. ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ Kﻤﻔﺘﻭﺤﺔ ﻓﺈﻥ ﺜﻨﺎﺌﻴﺎﺕ ﺍﻟﻘﻁﺏ :ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ، Rﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔﺩﺍﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﺴﻠﺴل ﻴﺠﺘﺎﺯﻫﺎ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ .ﺍﻟﺼﻤﺎﻡ ﻴﻜﻭﻥ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﻤﻤﺭﺭ ﻭ ﻫﻭ ﻴﻜﺎﻓﺊ ﻗﺎﻁﻌﺔ ﻤﻐﻠﻘﺔ ﺤﻴﺙ ﺃﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﻴﻜﻭﻥ u 0 i R uR KA uL E uAB r Bﻓﻲ ﻏﻴﺎﺏ ﺼﻤﺎﻡ ﺍﻟﻌﺠﻠﺔ ﺍﻟﺤﺭﺓ ،ﻴﺠﺏ ﺘﺠﻨﺏ ﻓﺘﺢ ﻗﺎﻁﻌﺔ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻭﺸﻴﻌﺔ ﻤﻐﺫﺍﺕ ﺒﻤﻭﻟﺩ ﻭ ﻫﻲ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻻﺸﺘﻐﺎل. – 2 – 5ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻟﻠﺩﺍﺭﺓ:ﻗﺒل ﻓﺘﺢ ﻗﺎﻁﻌﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ،ﺘﻜﻭﻥ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺘﺴﺎﻭﻱ ﻗﻴﻤﺔ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺨﻁ ﺍﻟﻤﻘﺎﺭﺏ ﺍﻷﻓﻘﻲ ﺍﻟﺫﻱ ﺘﻘﺒﻠﻪ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ i tﻭ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﻫﻲ : i t 0 i t 0 E Rt
ﻋﻨﺩ ﻓﺘﺢ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ، t 0ﻓﺈﻥ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﻻ ﻴﻨﻌﺩﻡ ﻤﻴﺎﺸﺭﺓ.ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﻌﺭﻭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ،ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻭ ﺍﻟﺼﻤﺎﻡ ﻨﺠﺩ: u 0 u AB uR ﻨﻌﻭﺽ ﻜل ﺘﻭﺘﺭ ﺒﻌﺒﺎﺭﺘﻪ ﻓﻨﺠﺩ:L di r Ri 0 dt ﺒﻌﺩ ﺘﻌﺩﻴل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻨﺘﻭﺼل ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: r Ridi 0dt Lﻋﻨﺩ ﻓﺘﺢ ﻗﺎﻁﻌﺔ ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ RLﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺼﻤﺎﻡ ﺍﻟﻌﺠﻠﺔ ﺍﻟﺤﺭﺓ ،ﻓﺈﻥ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻨﻘﻁﺎﻉ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺘﻜﻭﻥ:di i 0dt W 11 ﻤﻊW r R Rt : – ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﻴﻘﺩﺭ ﺒﺎﻟﺜﺎﻨﻴﺔ . s – ﺫﺍﺘﻴﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ Lﺘﻘﺩﺭ ﺒﺎﻟﻬﻨﺭﻱ . H – ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ Rtﺘﻘﺩﺭ ﺒﺎﻷﻭﻡ . : – 3 – 5ﺤل ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ: ﺍﻟﺤل ﺍﻟﻌﺎﻡ ﻟﻠﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻴﻜﻭﻥ i t Aemt b : ﺘﻌﻴﻥ mﻭ bﺍﻨﻁﻼﻗﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ. di t ﺒﻌﺩ ﺍﺸﺘﻘﺎﻕ ﺍﻟﺤل ﺍﻟﻌﺎﻡ ﻨﺠﺩ: dt me mt ﻨﻌﻭﺽ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻓﻨﺠﺩ:
mAe mt Rt Aemt b 0 L ﺒﻌﺩ ﺘﺭﺘﻴﺏ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻨﺠﺩ: ¨§A m Rt ·¸e mt Rt b 0 © L ¹ L ﻫﺫﺍ ﻴﺴﺘﻠﺯﻡ:Rt b 0 ﻭ §¨A m Rt ¸·e mt 0 L © L ¹ﺇﻟﻰ: ﻴﺅﺩﻱ ﻤﺎ ﻫﻭ ﻭ ¨§ m Rt ·¸ ﺒﻤﺎ ﺃﻥ A z 0ﻨﺼل ﺇﻟﻰ0 : © L ¹ m Rt L ﺘﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ ﺃﻥ: Rt b ﻜﻤﺎ ﺃﻥ 0 L b0 ﺘﻌﻴﻴﻥ Aﺍﻨﻁﻼﻗﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﺸﺭﻭﻁ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﻋﻠﻰ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ i ﻭﺠﻭﺩ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺘﻀﻤﻥ ﺍﺴﺘﻤﺭﺍﺭﻴﺔ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ i tﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ 0 tﻭ ﻋﻠﻴﻪ ﻓﺈﻥ: i 0 i 0 E Rt ﻭ ﻫﻭ ﺍﻟﺸﺭﻁ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ ﻋﻠﻰ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ . i tﻨﺠﺩ : Ae t W ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﻤﻥ i 0 Ae 0 A W
i 0ﻨﺠﺩ : E ﻭ ﺒﻤﺎ ﺃﻥ RtAE Rt i tﺍﻟﺫﻱ ﺘﻔﺭﻀﻪ ﺍﺴﺘﻤﺭﺍﺭﻴﺔ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ i t 0 E ﺒﺄﺨﺫ ﺒﻌﻴﻥ ﺍﻻﻋﺘﺒﺎﺭ ﺍﻟﺸﺭﻁ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻲ Rt ﻋﻨﺩ ﻓﺘﺢ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ،ﺘﻜﻭﻥ ﺤل ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ: i t E e t W Rtﻜﻤﺎ ﻫﻭ ﺍﻟﺤﺎل ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻅﻬﻭﺭ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﻓﻲ ﺩﺍﺭﺓ ، RLﻨﻼﺤﻅ ﺃﻨﻪ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﻴﺅﻭل ﺘﺩﺭﻴﺠﻴﺎ ﺇﻟﻰ ﻗﻴﻤﺘﻪ ﺍﻟﻨﻬﺎﺌﻴﺔ . i 0ﻴﺤﺩﺙ ﻜل ﻫﺫﺍ ﻜﻤﺎ ﻟﻭ ﺃﻥ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﺘﻘﺎﻭﻡ ﺍﻨﻘﻁﺎﻉ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ. iA E Rt 0 ts – 4 – 5ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔﻟﺩﻴﻨﺎ ، u AB uR 0ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ ، u AB uRﻭﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻥ: uAB t Rit
ﺒﻌﺩ ﺍﻟﺘﻌﻭﻴﺽ ﻨﺠﺩ: u AB t RE e t Rt W ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻤﺒﺎﺸﺭﺓ ﻗﺒل ﻓﺘﺢ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻴﻜﻭﻥ: uAB 0 E Ri ﻤﺒﺎﺸﺭﺓ ﺒﻌﺩ ﻓﺘﺢ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﺘﺼﺒﺢ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ: u AB 0 RE e 0 RE Rt W Rt ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ: uAB 0 z uAB 0 ﺇﺫﻥ ﺍﻟﺩﺍﻟﺔ u AB tﻟﻴﺴﺕ ﻤﺴﺘﻤﺭﺓ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ . t 0 uAB VE Ri ts RE Rt
– 6ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﻟﺜﻨﺎﺌﻲ ﻗﻁﺏ RL – 1 – 6ﺘﻌﻴﻴﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﻫﻨﺎﻙ ﻁﺭﻴﻘﺘﺎﻥ ﻟﺘﻌﻴﻴﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﻭ ﻫﻤﺎ ﻤﻤﺎﺜﻠﺘﺎﻥ ﻟﺤﺎﻟﺔ ﺩﺍﺭﺓ . RC – ﺍﻟﻁﺭﻴﻘﺔ :1 ﺃ /ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﻅﻬﻭﺭ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ: E ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﻨﻌﻴﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ Rtﻭ ﺒﻤﺎ ﺃﻥ : iW E 0,63. E Rt 1 e1 Rt . 0,63 E ﻨﻌﻴﻥ ﻓﺎﺼﻠﺔ ﺍﻟﻨﻘﻁﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺭﺘﻴﺒﻬﺎ Rt ﺘﻤﺜل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻔﺎﺼﻠﺔ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ . W iA E Rt0,63 E Rt W ts
ﺏ /ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻨﻘﻁﺎﻉ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ : E ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﻨﻌﻴﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ . Rt ﻭ ﺒﻤﺎ ﺃﻥ :iW E e 1 0,37 E Rt Rt . 0,37 E ﻨﻌﻴﻥ ﻓﺎﺼﻠﺔ ﺍﻟﻨﻘﻁﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺭﺘﻴﺒﻬﺎ Rt ﺘﻤﺜل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻔﺎﺼﻠﺔ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ . W iAERt0,37 E Rt W ts – ﺍﻟﻁﺭﻴﻘﺔ ﺍﻟﺜﺎﻨﻴﺔ: ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺭﺴﻡ ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻟﻠﻤﻨﺤﻨﻰ i tﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t 0ﺃ /ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﻅﻬﻭﺭ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ،ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﻴﻤﺜل ﻓﺎﺼﻠﺔ ﻨﻘﻁﺔ ﺘﻘﺎﻁﻊ ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻤﻊ ﺍﻟﺨﻁ i t E ﺍﻟﻤﻘﺎﺭﺏ ﺍﻷﻓﻘﻲ Rtﻟﻠﺩﺍﻟﺔ
iAERt W tsﺏ /ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺍﻨﻘﻁﺎﻉ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ،ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﻴﻤﺜل ﻓﺎﺼﻠﺔ ﻨﻘﻁﺔ ﺘﻘﺎﻁﻊ ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻤﻊ ﻤﺤﻭﺭ ﺍﻷﺯﻤﺔ. iA E RtW ts – 2 – 6ﺘﺄﺜﻴﺭ ﻤﻤﻴﺯﺍﺕ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ . W ﺭﺃﻴﻨﺎ ﻓﻲ ﻤﺎ ﺴﺒﻕ ﺃﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻴﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ:W L Rrﻤﻥ ﺨﻼل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ﻭ ﻤﻥ ﺨﻼل ﺍﻟﻨﺸﺎﻁﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻗﻤﻨﺎ ﺒﻬﺎ ﻓﻲ ﻤﻘﺩﻤﺔ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﻭﻀﻭﻉ ﻨﺴﺘﻨﺘﺞ ﺃﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ : W – ﻴﺯﺩﺍﺩ ﻤﻊ ﺯﻴﺎﺩﺓ ﺍﻟﺫﺍﺘﻴﺔ Lﻟﻠﻭﺸﻴﻌﺔ. – ﻴﺘﻨﺎﻗﺹ ﻤﻊ ﺯﻴﺎﺩﺓ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻜﻠﻴﺔ Rt R r
– 7ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﻭﺸﻴﻌﺔ :ﺒﺎﻋﺘﺒﺎﺭ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻤﺴﺘﻘﺒل )ﺁﺨﺫﺓ( ) ،( Récepteurﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﺍﻟﻤﺜﺎﻟﻴﺔ ) ( Idéaleﻫﻭ : .u L di dt ﺍﻻﺴﺘﻁﺎﻋﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺘﻠﻘﺎﻫﺎ ﻫﻲ: . Pe u.i Li di dt ﻤﺸﺘﻕ i 2ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ﻴﻜﻭﻥ: di 2 2i di ، dt dt ¨§ 1 ¸· 2 © 2 ¹ d Li Pe dt ﺇﺫﻥ: ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ:Pe .dt §¨ d 1 Li ·¸ 2 © 2 ¹Ebob ³ t L.i. di .dt ³ i d §¨ 1 .L.i 2 ·¸ 0 dt 0 © 2 ¹ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻤﻐﻨﺎﻁﻴﺴﻴﺔ ﺍﻟﻤﺨﺯﻨﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﺒﻥ ﺍﻟﻠﺤﻅﺘﻴﻥ 0ﻭ t E bob 1 .L .i 2 2 ﺃ
ﺃﺴﺌﻠﺔ ﺍﻟﺘﺼﺤﻴﺢ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﻭ ﺍﻷﺠﻭﺒﺔ ﺘﻤﺭﻴﻥ :1ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺴﻌﺘﻬﺎ C 3,3PFﺘﺸﺤﻥ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻤﻭﻟﺩ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻤﺴﺘﻤﺭ ﻗﻭﺘﻪ ﺍﻟﻤﺤﺭﻙ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ . E 9Vﺘﺘﻡ ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺍﻟﺸﺤﻥ ﻋﺒﺭ ﻨﺎﻗل ﺃﻭﻤﻲ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻪ . R 100K: – 1ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ. – 2ﺒﻴﻥ ﺃﻥ ﻭﺤﺩﺓ Wﻫﻲ ﻭﺤﺩﺓ ﺯﻤﻥ. – 3ﺃﻭﺠﺩ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ . W – 4ﻤﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ 5ﺜﻭﺍﻨﻲ ﺒﻌﺩ ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ. – 5ﻤﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺠﺭﻱ ﻓﻲ ﻓﺭﻉ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ 5ﺜﻭﺍﻨﻲ ﺒﻌﺩ ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ. ﺘﻤﺭﻴﻥ :2 ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺸﻜل ﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻥ. ﺘﺸﺤﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﺒﺘﻭﺘﺭ ﺜﺎﺒﺕ ﻗﻴﻤﺘﻪ E 5Vﻋﺒﺭ ﻨﺎﻗل ﺃﻭﻤﻲ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻪ . R 1000: – 1ﺃﻋﻁ ﺘﺭﻜﻴﺏ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺴﻤﺢ ﺒﺘﺤﻘﻴﻕ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﺘﺎﺒﻌﺔ. – 2ﺃﻭﺠﺩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ. – 3ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺤل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ.
– 4ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﻟﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ . RC – 5ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﺴﻌﺔ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ. Cﻭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﺘﻤﺭﻴﻥ :3 ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﻤﻘﺎﺒل ﺩﺍﺭﺓ ﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﻤﻜﺜﻔﺔ ﻤﺸﺤﻭﻨﺔ ،ﺴﻌﺘﻬﺎ 56PF ﻁﺭﻓﻴﻬﺎ ، E 4,0Vﻨﺎﻗل ﺃﻭﻤﻲ ﻤﻘﺎﻭﻤﺘﻪ R 100:ﻭ ﻗﺎﻁﻌﺔ: R CE – 1ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t 0ﻨﻘﻭﻡ ﺒﻐﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ .ﻤﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ uCﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻋﻨﺩ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ؟ – 2ﺃﻭﺠﺩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ uCﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ. u Cﺘﻌﺘﺒﺭ ﺤﻼ ﻟﻠﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ. Ee t W ﺘﺄﻜﺩ ﺃﻥ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ –3 – 4ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻭ ﻫﺫﺍ ﻤﻥ ﺃﺠل t ! 0 – 5ﺃﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺔ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻤﻥ ﺃﺠل t Wﺜﻡ ﻤﻥ ﺃﺠل t 10ms ﺘﻤﺭﻴﻥ :4ﻨﻘﻭﻡ ﺒﻤﺘﺎﺒﻌﺔ ﺘﻁﻭﺭ ﻅﻬﻭﺭ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺩﺍﺭﺓ RLﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻥ ،ﻓﻨﺤﺼل ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:
– 1ﺃﻋﻁ ﺭﺴﻡ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺴﻤﺢ ﻟﻨﺎ ﺒﺈﺠﺭﺍﺀ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﺘﺎﺒﻌﺔ. – 2ﺃﺭﺴﻡ ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻟﻠﻤﻨﺤﻨﻰ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ . t 0ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﻬﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ. – 3ﺃﻭﺠﺩ ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺼل ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺇﻟﻰ 63%ﻤﻥ ﻗﻴﻤﺘﻪ ﺍﻟﻌﻅﻤﻰ. - 4ﺇﺫﺍ ﻋﻠﻤﺕ ﺃﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻘﻭﺓ ﺍﻟﻤﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﻟﻠﻤﻭﻟﺩ ﻫﻲ ، E 5Vﺃﺤﺴﺏ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ . Rt – 5ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﺫﺍﺘﻴﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ . L ﺘﻤﺭﻴﻥ :5 ﻨﺤﻘﻕ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﻠﻴﺔ ﻟﻤﺘﺎﺒﻌﺔ ﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ L,rﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻥ. ، Eﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﺍﻟﻤﻭﻟﺩ ﺍﻟﻤﺴﺘﻌﻤل ﻫﻭ ﻤﻭﻟﺩ ﻟﻠﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻤﺴﺘﻤﺭ ﻗﻴﻤﺔ ﻗﻭﺘﻪ ﺍﻟﻤﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ 6V r 15:ﻭ ﻤﻘﺎﻭﻤﺔ ﺍﻟﻨﺎﻗل ﺍﻷﻭﻤﻲ R 50: ﻨﺘﺎﺌﺞ ﺍﻟﻘﻴﺎﺱ ﺘﺴﻤﺢ ﻟﻨﺎ ﺒﺭﺴﻡ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:
– 1ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺎﻟﺩﺍﺭﺓ . RL – 2ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ Wﺒﺩﻻﻟﺔ . L,r ,Rﺒﻴﻥ ﺃﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻟﻪ ﻭﺤﺩﺓ ﺯﻤﻨﻴﺔ. – 3ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ Wﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺫﺍﺘﻴﺔ . L ﺘﻤﺭﻴﻥ 6 ﻨﺤﻘﻕ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﻤﺒﻴﻨﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل:
– 1ﻓﻲ ﺍﻟﺒﺩﺍﻴﺔ ،ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺃﻥ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﻗﺩ ﺃﻏﻠﻘﺕ ﻤﻥ ﻭﻗﺕ ﻁﻭﻴل .ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ I 0 ﺒﺩﻻﻟﺔ ﻤﻤﻴﺯﺍﺕ ﺍﻟﺘﺭﻜﻴﺏ .ﺃﺤﺴﺏ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ. – 2ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻠﻘﺘﻬﺎ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﺜﻡ ﺃﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺘﻬﺎ. – 3ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t 0ﻨﻔﺘﺢ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ . Kﺃ /ﺃﻋﻁ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﻘﻘﻬﺎ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ. ﺏ /ﺘﺄﻜﺩ ﺃﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺩﻟﺔ ﺘﻘﺒل ﺍﻟﺤل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: . it E e R t R L ﺠـ /ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻋﺒﺎﺭﺓ . u AB t – 4ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺎﻟﻤﺘﺎﺒﻌﺔ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﻟﺘﻁﻭﺭ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ u ABﻋﻨﺩ ﻓﺘﺢ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ .ﻨﺘﺎﺌﺞ ﺍﻟﻘﻴﺎﺱ ﺘﺴﻤﺢ ﻟﻨﺎ ﺒﺭﺴﻡ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:ﺃ /ﺒﻴﻥ ﺃﻥ ﺸﻜل ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﻴﻭﺍﻓﻕ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﻤﺴﺘﺨﺭﺠﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺴﺅﺍل -3ﺠـ.ﺏ /ﻟﺘﻌﻴﻴﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻟﺜﻨﺎﺌﻲ ﺍﻟﻘﻁﺏ RLﻨﺘﺒﻊ ﺍﻟﻁﺭﻴﻘﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ:
ﻟﻴﻜﻥ t1ﻫﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺯﺩﺍﺩ ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ u ABﺒـ 10%ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻘﻴﻤﺘﻪ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ ﻭ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t2ﻫﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺼل ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﺘﺯﺍﻴﺩ ﺇﻟﻰ 90%ﻤﻥ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻻﺒﺘﺩﺍﺌﻴﺔ .ﺃﻋﻁ ،ﺒﺩﻻﻟﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ، Wﺯﻤﻥ ﺍﻟﺼﻌﻭﺩ ﺍﻟﺫﻱ ﻨﺭﻤﺯ ﻟﻪ ﺒـ . tm t2 t1 ﺠـ /ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﺜﻡ ﻗﺎﺭﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﻤﻊ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﺴﺏ ﺍﻨﻁﻼﻗﺎ ﻤﻥ Lﻭ R ﺃﺠﻭﺒﺔ ﺍﻟﺘﺼﺤﻴﺢ ﺍﻟﺫﺍﺘﻲ ﺘﻤﺭﻴﻥ :1 – 1ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻫﻲW RC : – 2ﻨﺒﻴﻥ ﺃﻥ ﻭﺤﺩ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ Wﻫﻲ ﻭﺤﺩﺓ ﺯﻤﻥ W uq iut t iu i ﺇﺫﻥ ﻨﺭﻯ ﺒﻭﻀﻭﺡ ﺃﻥ ﻭﺤﺩﺓ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ Wﻫﻲ ﻭﺤﺩﺓ ﺯﻤﻥ. – 3ﺘﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﺒﺤﺴﺎﺏ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ RCW RC 100.103 u 3,3.106 0,33s 330ms – 4ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ 5ﺜﻭﺍﻨﻲ ﺒﻌﺩ ﻏﻠﻕ ﺍﻟﻘﺎﻁﻌﺔ ﺘﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ:uC E¨¨§1 e t ·¸ 9 u ¨§¨1 e 5 ¸· 9V W ¸ 0,33 ¸ ©© ¹ ¹ – 5ﺒﻤﺎ ﺃﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﺃﺼﺒﺢ ﻴﺴﺎﻭﻱ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻁﺒﻕ ﺍﻟﻤﻭﻟﺩ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻥ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺃﺼﺒﺤﺕ ﻤﻨﻌﺩﻤﺔ.
ﺘﻤﺭﻴﻥ :2 – 1ﺘﺭﻜﻴﺏ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ: – 2ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺤﻘﻘﻬﺎ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ: ﺒﺘﻁﺒﻴﻕ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﻌﺭﻭﺓ ﻋﻠﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻨﺠﺩ: uC uR E ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﻜﺘﺏ: uC RC duC E dt ﻭ ﻨﻌﻭﺽ ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ W RCﻓﻨﺼل ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ:duC 1 uC E dt W W – 3ﺘﻘﺒل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺤﻼ ﻤﻥ ﺍﻟﺸﻜل:uC E¨¨§1 e t ¸· W ¸ ©¹ – 4ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﺤل ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ t Wﻓﻨﺠﺩ:uC 0,63E 0,63 u 5 3,15V
ﻨﺒﺤﺙ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﻋﻥ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﻜﻭﻥ ﻓﻴﻬﺎ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻴﺴﺎﻭﻱ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﻓﻨﺠﺩ: W 20ms – 5ﻟﺩﻴﻨﺎ W 20ms RC :ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: C W 20.103 2.104 F R 100 ﺘﻤﺭﻴﻥ :3 – 1ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ uCﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t 0ﻫﻲ: uC 4,0V – 2ﺒﺘﻁﺒﻴﻕ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﻌﺭﻭﺓ ﻋﻠﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﻨﺠﺩuC uR 0 : Wﻓﻨﺼل ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻨﺘﻴﺠﺔ RC ﻭ ﻨﻌﻭﺽ ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ uC RC duC ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﻜﺘﺏ0 : dt ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: duC 1 uC 0 dt W – 3ﻨﻌﻭﺽ ﺍﻟﺤل ﺍﻟﻤﻘﺘﺭﺡ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ ﻓﻨﺠﺩ:
d §¨ Ee t ·¸ t ©¨ dt W ¸¹ W 1 Ee 0 W 0 1 1 1 Ee W 1 Ee W WW ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﺍﻟﺤل ﺍﻟﻤﻘﺘﺭﺡ ﻴﺤﻘﻕ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ. – 4ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﻤﻜﺜﻔﺔ ﻤﻥ ﺃﺠل t ! 0ﺘﻜﻭﻥ: 1 ª t º 2 2 «. W »Econd C «¬ Ee »¼ – 5ﻗﻴﻤﺔ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﻤﻥ ﺃﺠل t WﻫﻲEcond 6,1.105 j :ﻭ ﺘﻜﻭﻥ ﻗﻴﻤﺘﻬﺎ ﻤﻥ ﺃﺠل Econd 1,3.105 j : t 0,01s ﺘﻤﺭﻴﻥ :4 – 1ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺴﻤﺢ ﻟﻨﺎ ﺒﺎﻟﺤﺼﻭﻟﺔ ﻋﻠﻰ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﻫﻲ:
– 2ﺭﺴﻡ ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻟﻠﻤﻨﺤﻨﻰ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t 0ﻭ ﻫﻲ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﻓﺎﺼﻠﺔ ﻨﻘﻁﺔ ﺘﻘﺎﻁﻊ ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻤﻊ ﺍﻟﺨﻁ ﺍﻟﻤﻘﺎﺭﺏ ﺍﻷﻓﻘﻲ ﻟﻠﺩﺍﻟﺔ ﻫﻲ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ . W ﻨﻘﺭﺃ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰW 10ms : – 3ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﻨﻘﺭﺃ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺨﻁ ﺍﻟﻤﻘﺎﺭﺏ ﺍﻷﻓﻘﻲ ﻓﻨﺠﺩﻫﺎ ﺘﺴﺎﻭﻱ47,6mA : ﺍﻟﻌﻅﻤﻰ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺼل ﺇﻟﻴﻬﺎ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ. ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻭﺍﻓﻕ 63%ﻤﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺘﻘﺭﺃ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ 63 u 47,6 30mA 100 ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻭﺍﻓﻕ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﻫﻲ. t 30ms : .iE Rt i tﻫﻲ: – 4ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ ﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺨﻁ ﺍﻟﻤﻘﺎﺭﺏ ﺍﻷﻓﻘﻲ ﻟﻠﺩﺍﻟﺔ ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: Rt E 5 105: i 47,6.103 Wﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: L – 5ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻟﻠﺩﺍﺭﺓ ﻫﻭRt : L 105 u10.103 1,05H
. tﻓﺎﺼﻠﺔ ﻨﻘﻁﺔ ﺘﻘﺎﻁﻊ ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻤﻊ ﻤﺤﻭﺭ ﺍﻷﺯﻤﻨﺔ ﺘﻤﺜل ﺘﻤﺭﻴﻥ :5 – 1ﻨﺭﺴﻡ ﺍﻟﻤﻤﺎﺱ ﻟﻠﻤﻨﺤﻨﻰ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ 0 ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ . W ﻤﻥ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﻨﺠﺩW 5ms :W L – 2ﻤﻥ ﺨﻼل ﻤﺎ ﺭﺃﻴﻨﺎﻩ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺭﺱ ،ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻫﻲRt : – 3ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺫﺍﺘﻴﺔ ﻫﻲ: L W u Rt 5.103 u 65 0,32H ﺘﻤﺭﻴﻥ :6I0 E – 1ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﺩﺓ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﺍﻟﻜﻬﺭﺒﺎﺌﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺘﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔR : 5 I0 50 ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ0,1A :
Ebob 1 LI 2 ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﻁﺎﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺘﻠﻘﺎﻫﺎ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻫﻲ: –2 2 0 Ebob 1 u 0,47 u 0,12 ﺍﻟﺘﻁﺒﻴﻕ ﺍﻟﻌﺩﺩﻱ ﻴﻌﻁﻲ2,4.103 j : 2ﻭ ﺍﻟﻤﻘﺎﻭﻤﺔ – 3ﺃ /ﺒﺘﻁﺒﻴﻕ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﻌﺭﻭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺩﺍﺭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﺘﻭﻱ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺼﻤﺎﻡ ،ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻨﺠﺩu AB uR uD 0 : ﺍﻟﺼﻤﺎﻡ ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﻴﻤﺭﺭ ﺍﻟﺘﻴﺎﺭ ﻭ ﻫﻭ ﺒﺫﻟﻙ ﻴﻌﺘﺒﺭ ﻗﺎﻁﻌﺔ ﻤﻐﻠﻘﺔ ،ﻭ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻴﻪ .uD 0 ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: ﻭ L di Ri ﻭﻤﻨﻪ ﻨﻜﺘﺏ0 : dt di R i 0 dt L – 3ﺏ /ﻟﺘﺄﻜﺩ ﻤﻥ ﺃﻥ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺘﻘﺒل ﺍﻟﺤل ﺍﻟﻤﻘﺘﺭﺡ ،ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ: d §¨ E e R t ·¸ ¨© L ¸¹ R di R i R R E e L t 0 dt L L R dt E R e R t E e R t 0 R L L L L ﻨﺭﻯ ﺒﻭﻀﻭﺡ ﺃﻥ ﺍﻟﺤل ﺍﻟﻤﻘﺘﺭﺡ ﻴﺤﻘﻕ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺘﻔﺎﻀﻠﻴﺔ. u AB tﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ : L di dt ﺘﻜﻭﻥ: u AB t ﺠـ /ﻋﺒﺎﺭﺓ u AB t Ee t W
L ﻤﻊ W R – 4ﺃ /ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻰ ﺍﻟﺫﻱ ﺘﺤﺼﻠﻨﺎ ﻋﻠﻴﻪ ﻴﻭﺍﻓﻕ ﺩﺍﻟﺔ ﻤﻥ ﺍﻟﺸﻜل : u AB t Ee t Wﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺍﻟﺼﻔﺭ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺴﺎﻟﺒﺎ ﻭ ﻟﻤﺎ t o fﻴﺅﻭل ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺼﻔﺭ. –4ﺏ/ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t1ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺒﻴﻥ ﻁﺭﻓﻲ ﺍﻟﻭﺸﻴﻌﺔ ﻗﺩ ﺯﺍﺩ ﺒـ ،10%ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻥ ﻗﻴﻤﺘﻪ ﻋﻨﺩ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﺘﻤﺜل :u AB 90% E 0,9.E Ee t1 W t1 0,9ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ WLn 0 ,9 e t1 W ﺃﻱ
ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t2ﻴﺼل ﺍﻟﺘﻭﺘﺭ ﺇﻟﻰ 90%ﻤﻥ ﺍﻟﺘﺯﺍﻴﺩ ،ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻴﺄﻥ ﻗﻴﻤﺘﻪ ﻋﻨﺩ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﻫﻲ u AB 10% E 0,1.E Ee t2 W t2 0,1ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ WLn 0 ,1 e t2 W ﺃﻱ ﺯﻤﻥ ﺍﻟﺼﻌﻭﺩ ﻴﻜﻭﻥ t2 t1 W Ln0,9 Ln0,1 :ﻭ ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺅﺩﻱ ﺇﻟﻰ : tm t2 t1 2,18 W – 4ﺠـ /ﻤﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻥ ﻨﺠﺩtm t2 t1 21ms : ﻭ ﻤﻨﻪ ﺘﻜﻭﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ: W 21 9,6ms 2,18ﻭ W L 0,47 9,4.103 s ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﺤﺴﺎﺒﻴﺔ ﻟﺜﺎﺒﺕ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﺘﻌﻁﻲ9,4ms : R 50 ﻫﻭ ﻤﺎ ﻴﺘﻔﻕ ﻤﻊ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﺒﻴﺎﻨﻴﺔ
– Iﻤﻘﺎﺭﺒﺔ ﺘﺎﺭﻴﺨﻴﺔ ﻟﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻙ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺘﻭﺜﻴﻘﻴﺔ ﺤﻭل ﺘﺎﺭﻴﺦ ﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻙ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﻨﺸﺎﻁ :1ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺤﺭﻜﺔ ﻗﺭﺹ ﺨﺎﻀﻊ ﻟﻘﻭﺓ ﺇﺭﺠﺎﻉ ﻨﺎﺒﺽ.ﻨﺸﺎﻁ :2ﻤﻭﻀﻊ ﺍﻟﻤﺘﺤﺭﻙ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﺤﺩﺩﺍ ﺒﺘﺴﺠﻴل ﻤﺘﻌﺎﻗﺏ ﻋﻠﻰ ﻭﺜﻴﻘﺔ. ﻗﻭﺍﻨﻴﻥ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﺍﻟﺜﻼﺜﺔ: .1ﺘﺫﻜﻴﺭ .2ﺍﻟﻘﻭﺍﻨﻴﻥ ﺍﻟﺜﻼﺜﺔ ﻟﻨﻴﻭﺘﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ
ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺘﻭﺜﻴﻘﻴﺔ ﺤﻭل ﺘﺎﺭﻴﺦ ﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻙ ﻨﻴﻭﺘﻥﻜل ﺸﻲﺀ ﺒﺩﺃ ﺒﺎﻟﻤﻼﺤﻅﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻗﺎﻡ ﺒﻬﺎ ﺍﻟﺒﺎﺤﺜﻭﻥ ﺍﻷﻭﺍﺌل ﻭ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺘﻌﻠﻕ ﺒﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻨﺠﻭﻡ ،ﺤﻴﺙﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻫﺅﻻﺀ ﺍﻟﺒﺎﺤﺜﻭﻥ ﺃﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﺘﺘﺤﺭﻙ ﺤﻭل ﺍﻟﺸﻤﺱ ،ﻭ ﻫﻭ ﺍﻟﺸﻲﺀ ﺍﻟﺫﻱ ﺃﻋﺎﺩ ﺍﻜﺘﺸﺎﻓﻪ ﻤﻥ ﺠﺩﻴﺩﻜﻭﺒﺭﻨﻴﻙ ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ ﻋﺎﻡ .1543ﻏﻴﺭ ﺃﻨﻪ ﻜﺎﻥ ﻴﺠﺏ ﺍﻟﻌﻤل ﺃﻜﺜﺭ ﻟﻤﻌﺭﻓﺔ ﺍﻟﻜﻴﻔﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺘﺤﺭﻙ ﺒﻬﺎ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﺤﻭل ﺍﻟﺸﻤﺱ ﺒﺸﻜل ﺩﻗﻴﻕ ،ﻭﻤﻌﺭﻓﺔ ﻜﺫﻟﻙ ﻁﺒﻴﻌﺔ ﺤﺭﻜﺘﻬﺎ.ﻓﻲ ﺒﺩﺍﻴﺔ ﺍﻟﻘﺭﻥ ﺍﻟﺨﺎﻤﺱ ﻋﺸﺭ ،ﺤﺩﺙ ﻨﻘﺎﺵ ﻭ ﺠﺩﺍل ﻜﺒﻴﺭﺍﻥ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻌﻠﻤﺎﺀ ﺤﻭل ﻤﻭﻀﻭﻉ ﺩﻭﺭﺍﻥ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﺤﻭل ﺍﻟﺸﻤﺱ ،ﻭ ﺘﺴﺎﺀل ﺍﻟﻜﺜﻴﺭ ﻤﻨﻬﻡ ﻫل ﻫﻲ ﺤﻘﺎ ﺘﺩﻭﺭ ﺤﻭل ﺍﻟﺸﻤﺱ ﺃﻡ ﻻ؟ﻟﻠﻔﺼل ﻓﻲ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺴﺅﺍل ﺒﺼﻔﺔ ﻨﻬﺎﺌﻴﺔ ،ﺃﻗﺘﺭﺡ ﺍﻟﻌﺎﻟﻡ \" ﺘﻴﺸﻭ ﺒﺭﺍﻫﻲ\" Tycho Brahéﻁﺭﻴﻘﺔ ﺫﻜﻴﺔﻟﻠﻔﺼل ﻓﻲ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺘﺴﺎﺅﻻﺕ ،ﺤﻴﺙ ﺍﻗﺘﺭﺡ ﻋﻠﻴﻬﻡ ﺘﻌﻴﻴﻥ ﻤﻭﻀﻊ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﻓﻲ ﺍﻟﻔﻀﺎﺀ ﺒﺸﻜل ﺩﻗﻴﻕ ﺠﺩﺍ ﺒﻬﺩﻑ ﻤﻌﺭﻓﺔ ﻤﺴﺎﺭﺍﺘﻬﺎ ﻭ ﺍﺴﺘﻨﺘﺎﺝ ﺒﻌﺩ ﺫﻟﻙ ﺍﻟﻜﻴﻔﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺘﺤﺭﻙ ﺒﻬﺎ.ﻟﻘﺩ ﻗﺎﻡ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻌﺎﻟﻡ ﺒﻬﺫﻩ ﺍﻟﻤﺘﺎﺒﻌﺔ ﻟﻌﺩﺓ ﺴﻨﻭﺍﺕ ﻓﻲ ﻤﻨﻁﻘﺔ ﻟﻠﻤﺭﺍﻗﺒﺔ ﺍﻟﻔﻠﻜﻴﺔ ﺘﺩﻋﻰ :ﺠﺯﻴﺭﺓ ﻫﻴﻥ Ile de ) Hyenﺘﻘﻊ ﺒﺎﻟﻘﺭﺏ ﻤﻥ ﻜﻭﺒﻨﻬﺎﻗﻥ ( ﻭ ﺠﻤﻊ ﻜل ﺍﻟﻨﺘﺎﺌﺞ ﺍﻟﺘﻲ ﺤﻘﻘﻬﺎ ﻓﻲ ﺠﺩﺍﻭل ،ﺤﻴﺙ ﻗﺎﻡ ﻜﺒﻠﻴﺭ ﺒﺩﺭﺍﺴﺘﻬﺎ ﺒﻌﺩ ﻭﻓﺎﺓ .Tycho Brahé ﺘﻭﺼل ﻜﺒﻠﻴﺭ ﺇﻟﻰ ﺜﻼﺜﺔ ﻗﻭﺍﻨﻴﻥ ﺴﻭﻑ ﻨﺘﻁﺭﻕ ﺇﻟﻴﻬﺎ ﺒﺎﻟﺘﻔﺼﻴل ﻻ ﺤﻘﺎ.ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻗﺕ ﺍﻟﺫﻱ ﻜﺎﻥ ﻜﺒﻠﻴﺭ ﻴﻜﺘﺸﻑ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻘﻭﺍﻨﻴﻥ ،ﻜﺎﻥ ﻏﺎﻟﻴﻠﻲ ﻴﺩﺭﺱ ﻗﻭﺍﻨﻴﻥ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ،ﻟﺤل ﺍﻟﻤﺸﻜﻠﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻭﺍﺠﻬﺕ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﻴﻥ ﺁﻨﺫﺍﻙ ﻭﺍﻟﺘﻲ ﻜﺎﻨﺕ ﺘﺘﻌﻠﻕ ﺒﺎﻟﺒﺤﺙ ﻋﻥ ﺍﻟﺴﺒﺏ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺠﻌل ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﺘﺩﻭﺭ.ﻜﺎﻥ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﻭﻥ،ﻓﻲ ﺘﻠﻙ ﺍﻟﺤﻘﺒﺔ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ،ﻴﻌﺘﻘﺩﻭﻥ ﺒﺄﻥ ﺍﻟﺸﻤﺱ ﺘﻭﺠﺩ ﻓﻲ ﻤﺭﻜﺯ ﺍﻟﻜﻭﻥ ﻭﺘﺩﻭﺭ ﺤﻭﻟﻬﺎﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﻤﺩﻓﻭﻋﺔ ﻤﻥ ﻁﺭﻑ ﺍﻟﻤﻼﺌﻜﺔ ،ﻭ ﻫﻲ ﺍﻟﻨﻅﺭﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻜﺎﻥ ﻤﻌﻤﻭﻻ ﺒﻬﺎ ﻓﻲ ﺘﻠﻙ ﺍﻟﻔﺘﺭﺓ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﻤﻥ ﺘﺎﺭﻴﺦ ﺍﻟﻌﻠﻭﻡ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ.
ﺘﻭﺼل ﻏﺎﻟﻴﻠﻲ ﺇﻟﻰ ﺍﻜﺘﺸﺎﻑ ﻤﺒﺩﺇ ﻤﻬﻡ ﻴﺨﺹ ﻤﻔﻬﻭﻡ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ .ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﺒﺩﺃ ﻫﻭ ﻤﺒﺩﺃ ﺍﻟﻌﻁﺎﻟﺔ.ﻏﻴﺭ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﻓﻜﺭﺓ ﻏﺎﻟﻴﻠﻲ ﻭ ﻗﺎل ﺃﻨﻪ ﻟﻜﻲ ﻴﻐﻴﺭ ﺠﺴﻡ ﻤﺎ ﺤﺭﻜﺘﻪ ﻴﺠﺏ ﺃﻥ ﺘﻁﺒﻕ ﻋﻠﻴﻪ ﻗﻭﺓ .ﻓﺈﺫﺍ ﺃﺴﺭﻉ ﻫﺫﺍﺍﻟﺠﺴﻡ ﻓﻬﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺒﺄﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﻗﻭﺓ ﻓﻲ ﻨﻔﺱ ﺠﻬﺔ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ﻗﺩ ﻁﺒﻘﺕ ﻋﻠﻴﻪ ،ﻭﺇﺫﺍ ﺃﻨﺤﺭﻑ ﻋﻥ ﻤﺴﺎﺭﻩ ﻓﻬﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲﺒﺄﻥ ﺍﻟﻘﻭﺓ ﺍﻟﻤﻁﺒﻘﺔ ﻋﻠﻴﻪ ﺘﻜﻭﻥ ﺠﺎﻨﺒﻴﺔ ،ﻭﺇﺫﺍ ﺘﺒﺎﻁﺄ ﻓﺎﻟﻘﻭﺓ ﺘﻜﻭﻥ ﻗﺩ ﻁﺒﻘﺕ ﻋﻠﻴﻪ ﺒﻌﻜﺱ ﺠﻬﺔ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ .ﻨﺴﺘﻨﺘﺞﻤﻥ ﺨﻼل ﻫﺫﺍ ﺃﻨﻪ ﺇﺫﺍ ﺃﺭﺩﻨﺎ ﺃﻥ ﻨﺒﻘﻲ ﻋﻠﻰ ﺤﺭﻜﺔ ﺠﺴﻡ ﻓﻲ ﻤﺴﺎﺭ ﺩﺍﺌﺭﻱ ﻴﺠﺏ ﺘﻁﺒﻴﻕ ﻗﻭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺠﺴﻡﺘﺩﻓﻌﻪ ﺠﺎﻨﺒﻴﺎ ﺃﻭ ﻴﺠﺏ ﺠﺫﺒﻪ ﺒﻘﻭﺓ ) ﻴﺭﺒﻁ ﺒﺨﻴﻁ ﻤﺜﻼ ( ﻨﺤﻭ ﻤﺭﻜﺯ ﺍﻟﻤﺴﺎﺭ .ﻜﻤﺎ ﺃﻥ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﺒﻴﻥ ﺃﻨﻪ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﻜﺒﻴﺭﺓ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﺍﻟﻘﻭﺓ ﺍﻟﻤﻁﺒﻘﺔ ﻟﺠﻌﻠﻪ ﻴﺴﺭﻉ ﻜﺒﻴﺭﺓ.ﻜﻤﺎ ﺃﻥ ﺃﻫﻡ ﺸﻲﺀ ﻓﻬﻤﻪ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﻓﻴﻤﺎ ﻴﺨﺹ ﻨﻅﺭﻴﺔ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ﻫﻭ ﺃﻥ ﺍﻟﺸﻤﺱ ﻴﻤﻜﻥ ﺃﻥ ﺘﻜﻭﻥ ﻤﻘﺭﺍ ﺃﻭ ﻨﻅﺎﻤﺎﻟﻠﻘﻭﻯ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺴﻴﺭ ﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ،ﺤﻴﺙ ﺒﻴﻥ ﻟﻨﻔﺴﻪ ﺃﻥ ﺍﻟﺸﻲﺀ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺠﻌل ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺜﺎﻨﻲ ﻟﻜﻴﺒﻠﺭ ﻴﺘﺤﻘﻕ ﻫﻭﺃﻥ ﺍﻻﻨﺤﺭﺍﻓﺎﺕ ﻜﻠﻬﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﺠﺎﻨﺒﻴﺔ ﻭ ﺃﻥ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﻤﺴﺎﺤﺎﺕ ) ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺜﺎﻨﻲ ﻟﻜﻴﺒﻠﺭ( ﻤﺎ ﻫﻭ ﺇﻻ ﻨﺘﻴﺠﺔ ﻤﺒﺎﺸﺭﺓ ﻟﻔﻜﺭﺓ ﺃﻥ ﻜل ﺍﻟﻘﻭﻯ ﻤﻭﺠﻬﺔ ﻨﺤﻭ ﻤﺭﻜﺯ ﺍﻟﺸﻤﺱ.
ﻓﺈﺫﺍ ﻗﻤﻨﺎ ﺒﺩﺭﺍﺴﺔ ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺜﺎﻟﺙ ﻟﻜﻴﺒﻠﺭ ﻴﻜﻭﻥ ﺒﺎﺴﺘﻁﺎﻋﺘﻨﺎ ﺘﺒﻴﺎﻥ ﺃﻨﻪ ﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻥ ﺍﻟﻜﻭﻜﺏ ﺒﻌﻴﺩﺍ ﻋﻥ ﺍﻟﺸﻤﺱﻜﻠﻤﺎ ﻜﺎﻨﺕ ﻗﻭﺓ ﺠﺫﺏ ﺍﻟﺸﻤﺱ ﻟﻪ ﻀﻌﻴﻔﺔ .ﻭ ﻋﻨﺩﻤﺎ ﻨﺘﻤﻌﻥ ﺃﻜﺜﺭ ﻓﻲ ﺍﻟﻘﻭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺠﺫﺏ ﺒﻬﺎ ﺍﻟﺸﻤﺱ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏﻨﻼﺤﻅ ﺒﺄﻨﻬﺎ ﺘﺘﻨﺎﺴﺏ ﻋﻜﺴﺎ ﻤﻊ ﻤﺭﺒﻊ ﺍﻟﺒﻌﺩ ﺍﻟﻤﻭﺠﻭﺩ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﺸﻤﺱ ﻭﻜل ﻤﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻜﻭﻜﺏ .ﻜﻤﺎ ﻓﺭﺽ ﻨﻴﻭﺘﻥﺃﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﻫﻲ ﻋﻼﻗﺔ ﻋﺎﻤﺔ ﻭ ﻻ ﺘﻘﺘﺼﺭ ﻓﻘﻁ ﻋﻠﻰ ﺠﺫﺏ ﺍﻟﺸﻤﺱ ﻟﻠﻜﻭﺍﻜﺏ .ﻓﺎﻷﺭﺽ ﻤﺜﻼ ﺘﻤﺎﺭﺱﻗﻭﺓ ﺠﺫﺏ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻘﻤﺭ ﻜﻤﺎ ﺃﻥ ﺍﻟﺸﻤﺱ ﺘﻤﺎﺭﺱ ﻗﻭﺓ ﺠﺫﺏ ﻋﻠﻰ ﺍﻷﺭﺽ ﻭ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻘﻤﺭ ،ﻭﺤﻴﺙ ﺃﻥ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﻜﺎﻥﻤﺘﻴﻘﻨﺎ ﺒﺄﻥ ﻜل ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﺘﺸﺩ ﺃﻗﻤﺎﺭﻫﺎ ﺒﻭﺍﺴﻁﺔ ﻗﻭﺓ ،ﻓﻘﺩ ﺍﻓﺘﺭﺽ ﺒﺄﻥ ﺍﻟﻘﻭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺸﺩﻨﺎ ﻋﻠﻰ ﺴﻁﺢ ﺍﻷﺭﺽﻫﻲ ﻗﻭﺓ ﻋﺎﻤﺔ ﻭ ﻟﻴﺴﺕ ﻗﻭﺓ ﺨﺎﺼﺔ ﺒﻜﻭﻜﺏ ﺍﻷﺭﺽ ﻓﻘﻁ .ﻭ ﻤﻨﻪ ﺘﻭﺼل ﺇﻟﻰ ﻓﻜﺭﺓ \" ﻜل ﺸﻲﺀ ﻴﺠﺫﺏ ﻜل ﺸﻲﺀ ﺁﺨﺭ \" .ﻓﺎﻟﻘﻭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺠﺫﺏ ﺒﻬﺎ ﺍﻷﺭﺽ ﺃﻫﻠﻬﺎ ﻫﻲ ﻤﻥ ﻨﻔﺱ ﻨﻭﻉ ﺍﻟﻘﻭﺓ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺠﺫﺏ ﺒﻬﺎ ﺍﻟﻘﻤﺭ.ﺍﺴﺘﻌﻤل ﻨﻴﻭﺘﻥ ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻨﻴﻥ ﺍﻟﺜﺎﻨﻲ ﻭﺍﻟﺜﺎﻟﺙ ﻟﻠﺘﻭﺼل ﺇﻟﻰ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺠﺫﺏ ﺍﻟﻌﺎﻡ .ﺍﻨﻁﻼﻗﺎ ﻤﻥ ﺍﻟﻨﺘﺎﺌﺞ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺤﺼلﻋﻠﻴﻬﺎ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﻤﻥ ﺨﻼل ﺩﺭﺍﺴﺘﻪ ﻟﺴﻘﻭﻁ ﺍﻷﺠﺴﺎﻡ ﻋﻠﻰ ﺴﻁﺢ ﺍﻷﺭﺽ ،ﺘﻨﺒﺄ ﺒﻁﺒﻴﻌﺔ ﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﻘﻤﺭ ،ﻜﻤﺎ ﺃﻨﻪ ﺘﻨﺒﺄ ﺒﻤﺴﺎﺭ ﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﻤﻥ ﺨﻼل ﺍﻟﺤﺴﺎﺒﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻗﺎﻡ ﺒﻬﺎ.ﻴﺴﻤﺢ ﻗﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺠﺫﺏ ﺍﻟﻌﺎﻡ ﻟﻨﻴﻭﺘﻥ ﺒﺘﻔﺴﻴﺭ ﺍﻟﻌﺩﻴﺩ ﻤﻥ ﺍﻟﻅﻭﺍﻫﺭ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻜﺎﻥ ﺘﻔﺴﻴﺭﻫﺎ ﻏﺎﻤﻀﺎ ،ﻤﺜل ﻅﺎﻫﺭﺓ ﺍﻟﻤﺩ ﻭﺍﻟﺠﺯﺭ ،ﻜﻤﺎ ﺃﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻥ ﻴﻔﺴﺭ ﻜﺭﻭﻴﺔ ﺍﻷﺭﺽ ﻭ ﺍﻟﻜﻭﺍﻜﺏ ﺍﻷﺨﺭﻯ. ﻨﺸﺎﻁﺎﺕ: ﻨﺸﺎﻁ :1ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺤﺭﻜﺔ ﻗﺭﺹ ﺨﺎﻀﻊ ﻟﻘﻭﺓ ﺇﺭﺠﺎﻉ ﻨﺎﺒﺽ. o ﺍﻟﻬﺩﻑ ﻤﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ ﻫﻭ ﺘﻌﺭﻴﻑ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ aGﻟﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﺍﻟﻘﺭﺹ ﻭ ﻜﺫﻟﻙ ﺘﺒﻴﺎﻥ ﺃﻥ oo . F m aG ﻟﺘﺤﻘﻴﻕ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺘﺠﺭﺒﺔ ﻨﺴﺘﻌﻤل ﺠﻬﺎﺯ ﺍﻟﻨﻀﺩ ﺍﻟﻬﻭﺍﺌﻲ ﺍﻟﻤﺒﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺼﻭﺭﺓ ﺍﻟﻤﺭﻓﻘﺔ:
ﻨﺴﺘﻌﻤل ﻨﺎﺒﻀﺎ ﻤﺭﻨﺎ ﺜﺎﺒﺕ ﻤﺭﻭﻨﺘﻪ . K 7,16N / mﻨﺜﺒﺘﻪ ﻤﻥ ﺇﺤﺩﻯ ﻨﻬﺎﻴﺘﻴﻪ ﻓﻲ ﺤﺎﻓﺔ ﺍﻟﻨﻀﺩ ﺍﻟﻬﻭﺍﺌﻲ ﻭ ﺘﺜﺒﺕ ﻨﻬﺎﻴﺘﻪ ﺍﻷﺨﺭﻯ ﻓﻲ ﺍﻟﻘﺭﺹ.ﻨﻌﻴﻥ ﺍﻟﻭﻀﻊ Rﻟﻠﻘﺭﺹ ﻟﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﻨﺎﺒﺽ ﺒﺩﻭﻥ ﺃﻱ ﺍﺴﺘﻁﺎﻟﺔ ﻭ ﻻ ﺃﻱ ﺍﻨﻀﻐﺎﻁ ﻜﻤﺎ ﻫﻭ ﻤﺒﻴﻥ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﻓﻨﺠﺩX R 28,9cm :
ﻨﺠﺫﺏ ﺍﻟﻘﺭﺹ ﺤﺘﻰ ﻴﺼﺒﺢ ﺍﻟﻨﺎﺒﺽ ﻓﻲ ﺃﻗﺼﻰ ﺍﺴﺘﻁﺎﻟﺔ ﻤﻤﻜﻨﻪ ﻟﻪ ﺜﻡ ﻨﺤﺭﺭﻩ ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ . t 0ﻋﻨﺩﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﻴﺒﺩﺃ ﺠﻬﺎﺯ ﻤﻨﺎﺴﺏ ﻓﻲ ﺘﺴﺠل ﻤﺨﺘﻠﻑ ﺍﻷﻭﻀﺎﻉ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺸﻐﻠﻬﺎ ﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﺍﻟﻘﺭﺹ ﺃﺜﻨﺎﺀﺤﺭﻜﺘﻪ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻨﻀﺩ ﺍﻟﻬﻭﺍﺌﻲ ،ﻭ ﻫﺫﺍ ﺨﻼل ﻜل ) 40msﺍﻟﻔﺎﺼل ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﺒﻴﻥ ﺘﺴﺠﻴﻠﻴﻥ ﻤﺘﻌﺎﻗﺒﻴﻥ ﻫﻭ .( W 40ms o Fi i X Xi XR ﻨﻠﺨﺹ ﻨﺘﺎﺌﺞ ﺍﻟﻘﻴﺎﺱ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: 8 7 6 5 4 3 2 10 ﺍﻟﻭﻀﻊ i15,55 12,40 ﺍﻟﻔﺎﺼﻠﺔ 9,55 7,00 4,80 3,00 1,60 0,65 0 xi cm ﻟﺤﺴﺎﺏ ﺍﺴﺘﻁﺎﻟﺔ ﺍﻟﻨﺎﺒﺽ ﻟﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﻘﺭﺹ ﻓﻲ ﻭﻀﻊ iﻨﻁﺒﻕ ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻥ : X Xi XR
oo ﻭ ﺒﺎﻟﺘﺎﻟﻲ ﻓﺸﺩﺓ ﺍﻟﻘﻭﺓ Fﺍﻟﺘﻲ ﻴﺅﺜﺭ ﺒﻬﺎ ﺍﻟﻨﺎﺒﺽ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻘﺭﺹ ،ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺤﻭﺭ ، x' xﻋﻨﺩ ﺍﻟﻭﻀﻊ iﺘﺤﺴﺏ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ F KX K X i X R : o – 1ﻨﺩﺭﺱ ﻜﻴﻑ ﺘﺅﺜﺭ ﻗﻭﺓ ﺍﻹﺭﺠﺎﻉ Fﻟﻠﻨﺎﺒﺽ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ﻓﻲ ﻤﻘﺩﺍﺭ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺒﺠﻭﺍﺭ ﺍﻟﻨﻘﻁﺔ ﺭﻗﻡ 4 ﻤﻥ ﺍﻟﺘﺴﺠﻴل ﻤﺜﻼ. ﻨﺫﻜﺭ ﺃﻨﻪ ﻟﺤﺴﺎﺏ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ Viﻋﻨﺩ ﻭﻀﻊ iﻨﺴﺘﻌﻤل ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ : Vi xi 1 xi 1 2W ﺃ /ﺃﻜﻤل ﺍﻟﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ:8 7 6 5 4 3210 ﺍﻟﻭﻀﻊ iﺍﻟﻔﺎﺼﻠﺔ 15,55 12,40 9,55 7,00 4,80 3,00 1,60 0,65 0,00 xi cm/ / ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ Vi m / s ﺏ /ﺃﺤﺴﺏ ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ 'Vﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺈﺤﺩﺍﺜﻲ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﻭ ﻫﺫﺍ ﺒﺠﻭﺍﺭ ﺍﻟﻭﻀﻊ ﺭﻗﻡ: 4 'V V7 V1 ، 'V V6 V2 ، 'V V5 V3ﺨﻼل ﺍﻟﻤﺠﺎﻻﺕ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ 4W ، 2Wﻭ 6Wﻋﻠﻰ ﺍﻟﺘﺭﺘﻴﺏ. 'V 'V؟ ﻭ ﻜﺫﻟﻙ ﻋﻠﻰ ﻋﻠﻰ ﻜﻴﻑ ﻴﺅﺜﺭ 't ﺠـ / 't؟ – 2ﻨﻌﺭﻑ ﺍﻹﺤﺩﺍﺜﻴﺔ aiﻟﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﺍﻟﻘﺭﺹ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ tiﻋﻠﻰ ﺃﻨﻬﺎ ﺘﺴﺎﻭﻱ ﻗﻴﻤﺔ ﻤﺸﺘﻕ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ﻭ ﻫﻲ ﺘﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: ai §¨ dV ¸· © dt ¹ti 'V ﺃ /ﺒﺎﻟﻤﻁﺎﺒﻘﺔ ﻤﻊ ﺍﻟﺘﻌﻴﻥ ﺍﻟﺘﺠﺭﻴﺒﻲ ﻟﻠﺴﺭﻋﺔ ،ﻤﺎ ﻫﻲ ،ﻤﻥ ﺒﻴﻥ ﻤﺠﻤﻭﻋﺔ ﻗﻴﻡ ﺍﻟﻜﺴﺭ 'tﺍﻟﻤﺤﺴﻭﺒﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺴﺅﺍل – 1ﺏ ،ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻘﺎﺭﺏ ﺃﺤﺴﻥ ﻗﻴﻤﺔ ai؟
ﺏ /ﻤﺎ ﻫﻲ ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﻓﻲ ﺠﻤﻠﺔ ﺍﻟﻭﺤﺩﺍﺕ ﺍﻟﺩﻭﻟﻴﺔ ؟ ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ . ﺠـ /ﺍﻟﺤﺴﺎﺏ ﺍﻟﺘﺠﺭﻴﺒﻲ ﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ aiﻴﻜﻭﻥ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ: Vi Vi 1 Vi 1 2W 8 7 6543210 ﺍﻟﻭﻀﻊ i15,55 12,40 9,55 7,00 4,80 3,00 1,60 0,65 0,00 ﺍﻟﻔﺎﺼﻠﺔ xi cm/ / ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ// // Vi m / s// // ai m / s2 Fi N Fi ai ﺃﻜﻤل ﺍﻟﺠﺩﻭل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: ؟ Fi ﺒﺄﺨﺫ ﺒﻌﻴﻥ ﺍﻻﻋﺘﺒﺎﺭ ﺍﻷﺨﻁﺎﺀ ﺍﻟﻨﺎﺘﺠﺔ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻘﻴﺎﺱ ،ﻤﺎﺫﺍ ﻴﻤﻜﻥ ﻗﻭﻟﻪ ﻓﻴﻤﺎ ﻴﺨﺹ ai ﻤﻊ ﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﻘﺭﺹ. Fi ﻗﺎﺭﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ ﺩ/ aio – 3ﺍﻋﺘﻤﺎﺩﺍ ﻋﻠﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﺘﺎﺌﺞ ﺍﻟﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ،ﺍﻗﺘﺭﺡ ﻨﺹ ﻟﻠﻘﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺜﺎﻨﻲ ﻟﻨﻴﻭﺘﻥ ﻴﺭﺒﻁ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ aG o ﻟﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﺍﻟﻘﺭﺹ ،ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ mﻭ ﺍﻟﻘﻭﺓ . F
ﺘﺤﻠﻴل ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ: –1 ﺃ /ﺇﻜﻤﺎل ﺍﻟﺠﺩﻭل: 8 7 6543210 ﺍﻟﻭﻀﻊ i15,55 12,40 9,55 7,00 4,80 3,00 1,60 0,65 0,00 ﺍﻟﻔﺎﺼﻠﺔ xi cm/ 0,75 0,68 0,59 0,50 0,40 0,29 0,20 / ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ Vi m / s ﺏ /ﺍﻟﺤﺴﺎﺏ : 'V V5 V3 0,19m / s 'V 0,19 2,38 ﻭ 2W 2 u 0.04 'V V6 V2 0,39m / s 'V 0,39 ﻭ 2,44 4W 4 u 0.04 'V V7 V1 0,55m / s 'V 0,55 2,29 ﻭ 6W 6 u 0.04 'V. 't 'Vﻭ ﻟﻜﻥ ﻴﺅﺜﺭ ﻗﻠﻴﻼ ﻋﻠﻰ ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ 'tﻴﺅﺜﺭ ﻁﺭﺩﻴﺎ ﻋﻠﻰ ﺠـ /ﺩ /ﻨﻌﻠﻡ ﺃﻥ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﻟﻤﻘﺩﺍﺭ ﻓﻴﺯﻴﺎﺌﻲ ﻤﺎ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴﻁﺔ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﻤﻘﺩﺍﺭ ﻓﻲ ﻤﺠﺎل ﺯﻤﻨﻲ ﻀﻴﻕ ﺠﺩﺍ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻤﺩﺓ ﺍﻟﺤﺎﺩﺜﺔ ﺍﻟﻔﻴﺯﻴﺎﺌﻴﺔ .ﺒﻠﻐﺔ ﺃﺨﺭﻯ: ai §¨ dV ·¸ Aim 'V © dt ¹ti 'to0 't
aiﻫﻲ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﺘﻲ §¨ dV ¸· 'V ﻭ ﻤﻥ ﻫﺫﺍ ﻴﻤﻜﻥ ﺍﻟﻘﻭل ﺃﻥ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﻜﺴﺭ © dt ¹ti 'tﺍﻟﺘﻲ ﺘﻘﺎﺭﺏ ﻴﻜﻭﻥ ﻓﻴﻬﺎ 'tﺍﻷﺼﻐﺭ ،ﻭ ﻫﻲ ﻁﺒﻌﺎ : a4 V5 V3 2W ﺏ /ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﻓﻲ ﺠﻤﻠﺔ ﺍﻟﻭﺤﺩﺍﺕ ﺍﻟﺩﻭﻟﻴﺔ ﻫﻲ m / s ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﻫﻲ: @>a @ >V m/ s @>t s ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: @>a m/ s m/ s2 s ﺠـ /ﺇﻜﻤﺎل ﺍﻟﺠﺩﻭل: 8 7 6 5 4 3 2 10 ﺍﻟﻭﻀﻊ i15,55 12,40 9,55 7,00 ﺍﻟﻔﺎﺼﻠﺔ 4,80 3,00 1,60 0,65 0,00 xi cm / 0,75 0,68 0,59 0,50 0,40 0,29 0,20 / ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ / / 2,00 2,25 2 ,38 2,62 2,5 / /0,96 1,18 1,38 1,57 Vi m / s / / 0,690 0,697 ai m / s2 Fi N 1,72 1,85 1,95 2,02 2,07 0,723 0,706 0,780 / / Fi ai ﺜﺎﺒﺕ ﻓﻲ ﺤﺩﻭﺩ ﺃﺨﻁﺎﺀ ﺍﻟﺘﺠﺭﺒﺔ. Fi ﻴﻤﻜﻥ ﺃﻥ ﻨﻘﻭل ﺃﻥ ﺍﻟﻜﺴﺭ ai
ﻓﻲ ﺤﺩﻭﺩ ﺃﺨﻁﺎﺀ ﺍﻟﻘﻴﺎﺱ Fi ﻭ ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻨﻬﺎ ﺘﺴﺎﻭﻱ m ﺩ /ﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﻘﺭﺹ ﻫﻲ 0,716Kg : ai Fi ﻁﺒﻌﺎm : ai – 3ﺍﻋﺘﻤﺎﺩﺍ ﻋﻠﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ﺍﻟﺘﺠﺭﻴﺒﻴﺔ ﻴﻤﻜﻥ ﺇﻋﻁﺎﺀ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺭﺒﻁ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻘﻭﺓ ﺍﻟﻤﻁﺒﻘﺔ ﻋﻠﻰ ﺠﺴﻡ ﺒﻜﺘﻠﺔ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﻭ ﻜﺫﻟﻙ ﺘﺴﺎﺭﻉ ﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺘﻪ ﻜﻤﺎ ﻴﻠﻲ: oo F m aG ﻨﺸﺎﻁ :2ﻤﻭﻀﻊ ﺍﻟﻤﺘﺤﺭﻙ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﺤﺩﺩﺍ ﺒﺘﺴﺠﻴل ﻤﺘﻌﺎﻗﺏ ﻋﻠﻰ ﻭﺜﻴﻘﺔ.ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺎﻟﺘﺴﺠﻴل ﺍﻟﻤﺘﻌﺎﻗﺏ ﻟﺤﺭﻜﺔ ﻤﺘﺤﺭﻙ . Mﺘﺴﺠﻴل ﺍﻟﻤﻭﺍﻗﻊ ﻴﺘﻡ ﺨﻼل ﻤﺠﺎﻻﺕ ﺯﻤﻨﻴﺔ ﻤﺘﺴﺎﻭﻴﺔ .ﻴﻘﺩﺭ ﺍﻟﻤﺠﺎل ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﺒـ . W 40ms oo – 1ﻤﺜل ﺸﻌﺎﻋﻲ ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ﻓﻲ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ 'V17 :و . ' V4 – 2ﻤﺜل ﺍﻋﺘﻤﺎﺩﺍ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻌﻼﻗﺔ:
ooo Vi1 Vi1 2Wai ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﻠﺤﻅﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻀﻌﻴﻥ 4ﻭ 17 – 3ﻤﺎﺫﺍ ﺘﺴﺘﻨﺘﺞ ﻓﻲ ﻤﺎ ﻴﺨﺹ ﺍﻟﻜﻴﻔﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﻭﺠﻪ ﺒﻬﺎ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﻤﺴﺎﺭ ﻟﻤﺎ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﻨﺤﻨﻲ ؟ ﺘﺤﻠﻴل ﺍﻟﻨﺸﺎﻁ: – 1ﺭﺃﻴﻨﺎ ﻤﻥ ﺨﻼل ﺒﺭﻨﺎﻤﺞ ﺍﻟﺴﻨﺔ ﺍﻷﻭﻟﻰ ﻜﻴﻑ ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ﻓﻲ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ oo oo Vi1 Vi1 2W ﻨﻔﻬﻡ ﻤﻥ ﺨﻼل ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ –2 a iﺃﻥ ﺤﺎﻤل ﻭ ﺠﻬﺔ a iﺘﺘﻌﻠﻕ ﺒﺤﺎﻤل ﻭ o ﺒﺠﻬﺔ ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ﻓﻲ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ . ' Vi – 3ﻨﻼﺤﻅ ﺃﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﻤﻭﺠﻪ ﺩﺍﺨل ﺍﻟﻤﺴﺎﺭ ﺍﻟﻤﻨﺤﻨﻲ.
– Iﻗﻭﺍﻨﻴﻥ ﻨﻴﻭﺘﻥ ﺍﻟﺜﻼﺜﺔ – 1ﺘﺫﻜﻴﺭ – ﺒﻤﺒﺩﺃ ﺍﻟﻌﻁﺎﻟﺔ:ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﺠﻤﻠﺔ ﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻜﻴﺔ ﻤﻌﺯﻭﻟﺔ ) ﻻ ﺘﺨﻀﻊ ﻷﻴﺔ ﺘﺄﺜﻴﺭﺍﺕ ﺨﺎﺭﺠﻴﺔ ( ﻓﺈﻥ ﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺴﻜﻭﻥ ﺃﻭ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺤﺭﻜﺔ ﻤﺴﺘﻘﻴﻤﺔ ﻤﻨﺘﻅﻤﺔ. – ﺒﺎﻟﻤﺭﺠﻊ ﺍﻟﻐﺎﻟﻴﻠﻲ: ﻨﻘﻭل ﻋﻥ ﻤﺭﺠﻊ ﺃﻨﻪ ﻏﺎﻟﻴﻠﻲ ﺇﺫﺍ ﺘﺤﻘﻕ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﺇﻟﻴﻪ ﻤﺒﺩﺃ ﺍﻟﻌﻁﺎﻟﺔ. – 2ﺍﻟﻘﻭﺍﻨﻴﻥ ﺍﻟﺜﻼﺜﺔ ﻟﻨﻴﻭﺘﻥ – ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻥ ﺍﻷﻭل ﻟﻨﻴﻭﺘﻥ:ﻓﻲ ﻤﺭﺠﻊ ﻏﺎﻟﻴﻠﻲ ،ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺍﻟﻤﺠﻤﻭﻉ ﺍﻟﺸﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻘﻭﻯ ﺍﻟﺨﺎﺭﺠﻴﺔ ﺍﻟﻤﺅﺜﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺠﻤﻠﺔ ﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻜﻴﺔ ﻤﻨﻌﺩﻤﺎ ،ﻓﺈﻥﻤﺭﻜﺯ ﺍﻟﻌﻁﺎﻟﺔ Gﻟﻬﺫﻩ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺴﻜﻭﻥ ﺃﻭ ﻴﻘﻭﻡ ﺒﺤﺭﻜﺔ ﻤﺴﺘﻘﻴﻤﺔ ﻤﻨﺘﻅﻤﺔ ،ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻥ o ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ VGﻴﻜﻭﻥ ﺜﺎﺒﺘﺎ ﺃﻭ ﻤﻨﻌﺩﻤﺎ. oﻋﻜﺱ ﻫﺫﺍ ،ﻓﻲ ﻤﺭﺠﻊ ﻏﺎﻟﻴﻠﻲ ،ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ VGﻟﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﺠﻤﻠﺔ ﻤﻴﻜﺎﻨﻴﻜﻴﺔ ﺜﺎﺒﺘﺎ ﻓﺈﻥ ﺍﻟﻤﺠﻤﻭﻉ ﺍﻟﺸﻌﺎﻋﻲ ﻟﻠﻘﻭﻯ ﺍﻟﺨﺎﺭﺠﻴﺔ ﺍﻟﻤﺅﺜﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺠﻤﻠﺔ ﻴﻜﻭﻥ ﻤﻨﻌﺩﻤﺎ. o oo ﺇﺫﺍ ﻜﺎﻥ Fext 0ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻥ VGﻴﻜﻭﻥ ﻤﻨﻌﺩﻤﺎ ﺃﻭ ﺜﺎﺒﺘﺎ ﻭ ﺍﻟﻌﻜﺱ ﺼﺤﻴﺢ¦.
– ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺜﺎﻨﻲ ﻟﻨﻴﻭﺘﻥ : oﻓﻲ ﻤﺭﺠﻊ ﻏﺎﻟﻴﻠﻲ ،ﺇﺫﺍ ﺤﺩﺙ ﺘﻐﻴﺭ ﻓﻲ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ VGﻟﻤﺭﻜﺯ ﺍﻟﻌﻁﺎﻟﺔ ﻓﺈﻥ ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻥ ﺍﻟﻤﺤﺼﻠﺔ oo Fﻟﻠﻘﻭﻯ ﺍﻟﻤﺅﺜﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﺍﻟﺼﻠﺏ ﻻ ﺘﺴﺎﻭﻱ ﺍﻟﺼﻔﺭ .ﻤﻨﺤﻰ ﻭﺍﺘﺠﺎﻩ Fﻫﻤﺎ ﻤﻨﺤﻰ ﻭ ﺍﺘﺠﺎﻩ ooﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ' VGﺍﻟﺫﻱ ﻴﺤﺩﺙ ﻟﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ VGﻟﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﺍﻟﺼﻠﺏ ﺨﻼل ﺍﻟﻤﺩﺓ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ . 't – ﺍﻟﻘﺎﻨﻭﻥ ﺍﻟﺜﺎﻟﺙ ﻟﻨﻴﻭﺘﻥ :ﻋﻨﺩﻤﺎ ﺘﺤﺩﺙ ﺒﻴﻥ ﺠﺴﻤﻴﻥ Aﻭ Bﺘﺄﺜﻴﺭﺍﺕ ﻤﺘﺒﺎﺩﻟﺔ ،ﻓﺈﻨﻪ ﻟﻤﺎ ﻴﺅﺜﺭ ﺍﻟﺠﺴﻡ Aﻋﻠﻰ ﺍﻟﺠﺴﻡ Bﺒﻘﻭﺓ oo FA / Bﻓﺈﻥ ﺍﻟﺠﺴﻡ Bﻴﺅﺜﺭ ﻜﺫﻟﻙ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺠﺴﻡ Aﺒﻘﻭﺓ ، FB / Aﻋﻨﺩ ﻨﻔﺱ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ،ﺒﺤﻴﺙ ﻴﻜﻭﻥ: o oFA / B FB / A A o FB / ABo FA / Bﻤﺜﻼ :ﺴﻭﺍﺀ ﻜﺎﻨﺕ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺤﺭﻜﺔ ﺍﻫﺘﺯﺍﺯﻴﺔ ﺃﻭ ﻓﻲ ﺤﺎﻟﺔ ﺴﻜﻭﻥ:o oﺧﻴﻂ /آﺘﻠﺔ F آﺘﻠﺔ /ﺧﻴﻂ F
– 3ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ :– ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴﻁﺔ :
ﻴﻤﺜل ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴﻁﺔ ﺤﺎﺼل ﺍﻟﻨﺴﺒﺔ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻁﺭﺃ ﻋﻠﻰ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ ﻭ ﺍﻟﻤﺩﺓ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺤﺩﺙ ﻓﻴﻬﺎ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ.ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t1ﻴﻜﻭﻥ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻀﻊ . M1ﻭﻴﻜﻭﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ ﻋﻨﺩ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﻫﻭ: o OM1ﻓﻲ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t2ﻴﺼﺒﺢ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﻓﻲ ﺍﻟﻭﻀﻊ . M 2ﻭﻴﻜﻭﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ ﻋﻨﺩ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ ﻫﻭ: o OM 2 ﻴﻌﻁﻰ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴﻁﺔ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ: oo o OM2 OM1 t2 t1 vm ﻴﻤﻜﻥ ﻜﺘﺎﺒﺔ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺸﻜل ﺍﻟﺘﺎﻟﻲ: o oo o 2 ¨§©¨ o ¸¸·¹vm OM 2 OM1 OM M1O t2 t1 t2 t1 ﻭ ﻤﻨﻪ ﻨﺠﺩ: o o M 1M 2 t 2 t1 vm
ﺍﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻭﺼﻠﻨﺎ ﺇﻟﻴﻬﺎ ،ﻭﻫﻲ ﺃﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴﻁﺔ ﻴﺴﺎﻭﻱ ﻜﺫﻟﻙ ﺤﺎﺼل ﺍﻟﻨﺴﺒﺔ ﺒﻴﻥ ﻁﻭل ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻻﻨﺘﻘﺎل ﻭ ﺍﻟﻤﺩﺓ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺤﺩﺙ ﻓﻴﻬﺎ ﻫﺫﺍ ﺍﻻﻨﺘﻘﺎل. – ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ:ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﻫﻲ ﺃﻴﻀﺎ ﺴﺭﻋﺔ ﻤﺘﻭﺴﻁﺔ ﻭ ﻟﻜﻥ ﺍﻟﻤﺠﺎل ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﻴﻜﻭﻥ ﺼﻐﻴﺭﺍ ﺠﺩﺍ ﺇﻟﻰ ﺩﺭﺠﺔ ﺃﻨﻨﺎ ﻻﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﻋﻤﻠﻴﺎ ﺃﻥ ﻨﻔﺭﻕ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻠﺤﻅﺘﻴﻥ .ﻨﻘﻭل ﺇﻥ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﻫﻲ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴﻁﺔ ﻟﻤﺎ ﻴﺅﻭل ﺍﻟﻤﺠﺎل ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺼﻔﺭ.ﻭ ﺒﻬﺫﺍ ﺘﻌﺭﻑ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﻋﻠﻰ ﺃﻨﻬﺎ ﻨﻬﺎﻴﺔ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴﻁﺔ ﻟﻤﺎ ﻴﺅﻭل ﺍﻟﻤﺠﺎل ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ﺇﻟﻰ ﺍﻟﺼﻔﺭ oo o Aim ' OM d OM V 't o0 't dt ﻜﻴﻑ ﻴﺘﻡ ﺘﻌﻴﻴﻥ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ؟– ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﻜﻭﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎ ﺘﺴﺠﻴل ﻟﻤﺨﺘﻠﻑ ﺃﻭﻀﺎﻉ ﺍﻟﺠﺴﻡ ﺃﺜﻨﺎﺀ ﺤﺭﻜﺘﻪ ،ﻭ ﻜﺎﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺘﺴﺠﻴل ﻗﺩ ﺘﻡ ﻓﻲﻤﺠﺎﻻﺕ ﺯﻤﻨﻴﺔ ﻤﺘﺴﺎﻭﻴﺔ ،ﻓﺈﻨﻪ ﻟﺘﻌﻴﻴﻥ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t2ﺍﻟﻤﻭﺍﻓﻘﺔ ﻟﻠﻭﻀﻊ M 2ﺍﻟﺫﻱ ﺸﻐﻠﻪ ﺍﻟﻤﺘﺤﺭﻙ ﻨﻌﺘﺒﺭ ﺃﻥ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺘﺴﺎﻭﻱ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻤﺘﻭﺴﻁﺔ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻠﺤﻅﺘﻴﻥ t1ﻭ : t3 o t 2 o o V Vm M 1M 3 2W'x M1t1 M 2 t2 M3t3 x Vot2
ﺍﻟﻤﺭﺘﺒﻁ ¨¨©§ O, o o o ¸·¸¹ ﺍﻟﻤﻌﻠﻡ ﻓﻲ ﻟﻠﺤﺭﻜﺔ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺒﺤﻭﺯﺘﻨﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﺍﻟﺘﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﻓﻲ – i, j, K oﺒﺎﻟﻤﺭﺠﻊ ﺍﻟﺫﻱ ﺍﺨﺘﻴﺭ ﻹﺠﺭﺍﺀ ﺩﺭﺍﺴﺔ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ،ﻓﺈﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ OMﻤﻌﺭﻑ ﺒﺈﺤﺩﺍﺜﻴﺎﺘﻪ .xt, yt,zt oﻟﺘﻌﻴﻥ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﻨﻘﻭﻡ ﺒﺎﻻﺸﺘﻘﺎﻕ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ﻹﺤﺩﺍﺜﻴﺎﺕ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ . OM o xtoi ytoj ztok OM ﺒﺎﻻﺸﺘﻘﺎﻕ ﻨﺠﺩ: o o dx t o dyt o dzt o V d OM dt i dt j dt k dt – ﻓﻲ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﻜﻭﻥ ﺒﺤﻭﺯﺘﻨﺎ ﺍﻟﺘﻤﺜﻴل ﺍﻟﺒﻴﺎﻨﻲ ﺍﻟﺨﺎﺹ ﺒﺘﻐﻴﺭﺍﺕ ﻜل ﺇﺤﺩﺍﺜﻴﺔ ﺒﺩﻻﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻥ
ﺘﻁﺒﻴﻕ: oﺃﺜﻨﺎﺀ ﺤﺭﻜﺔ ﻤﺭﻜﺯ ﻋﻁﺎﻟﺔ ﺠﺴﻡ ﺼﻠﺏ ،ﺘﻌﻁﻰ ﺇﺤﺩﺍﺜﻴﺎﺕ ﺸﻌﺎﻉ ﻤﻭﻀﻌﻪ OMﻓﻲ ﻜل ﻟﺤﻅﺔ ﺒﺎﻟﻤﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: x 2t ®°y 7 ¯°z 5t 2 – 1ﺃﻜﺘﺏ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﻟﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ – 2ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﻟﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ. – 3ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t 10s – 4ﺃﺤﺴﺏ ﻗﻴﻤﺔ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﻋﻨﺩ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ. ﺍﻟﺤـــل: – 1ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ ﺘﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ: o xtoi ytoj ztok OM ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻨﺠﺩ: o o OM k 2toi 7oj 5t 2 – 2ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﻫﻭ ﻤﺸﺘﻕ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ : o o dx t o dyt o dzt oVG d OM dt i dt j dt k dt o 2 VG d2t o d7 o d 5t o dt dt i dt j k ﺒﻌﺩ ﺍﻻﺸﺘﻘﺎﻕ ﻨﺠﺩ:
o oo oV 2 i 0 j 10t k – 3ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺍﻟﺸﻌﺎﻉ ﻋﻨﺩ ﺍﻟﻠﺤﻅﺔ t 10so oo oV 2 i 0 j 100 k – 4ﻗﻴﻤﺔ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺘﻌﻁﻰ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ:V V 2 V 2 V 2 x y z ﻨﻌﻭﺽ ﻓﻨﺠﺩ:V 22 1002 | 10m / s – 4ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﻫﻭ ﻤﻘﺩﺍﺭ ﻓﻴﺯﻴﺎﺌﻲ ﻴﺩﻟﻨﺎ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻜﻴﻔﻴﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻴﺘﻐﻴﺭ ﺒﻬﺎ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﻤﻊ ﻤﺭﻭﺭ ﺍﻟﻭﻗﺕ ،ﻭ o ﻫﻭ ﺒﺫﻟﻙ ﻤﺭﺘﺒﻁ ﺒﺎﻟﺘﻐﻴﺭ ' Vﺍﻟﺫﻱ ﻴﺤﺩﺙ ﻟﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ. – ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﻭﺴﻁﻲﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﻭﺴﻁﻲ ﻴﻌﺒﺭ ﺒﺸﻜل ﻜﻴﻔﻲ ﻭ ﻜﻤﻲ ﻋﻥ ﺍﻟﺘﻐﻴﺭ ،ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ ،ﺍﻟﺫﻱ ﻴﺤﺩﺙ ﻟﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﺒﻴﻥ ﻟﺤﻅﺘﻴﻥ t1ﻭ . t 2 t1 'tﺘﻌﻁﻰ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﺸﻌﺎﻉ ﺒﺎﻟﻌﻼﻗﺔ: o o t 2 o t1am V V t 2 t1ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﻫﻲ ، m s2ﺒﻴﻨﻤﺎ ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﻫﻲ m sﻭ ﻭﺤﺩﺓ ﺍﻟﺯﻤﻥ ﻫﻲ ﺍﻟﺜﺎﻨﻴﺔ. ﻴﻌﺘﺒﺭ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﻭﺴﻁﻲ ﺜﺎﺒﺘﺎ ﻁﻴﻠﺔ ﺍﻟﻤﺩﺓ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ . 't ﻤﻼﺤﻅﺔﻤﻥ ﺨﻼل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻌﺒﺎﺭﺓ ﻨﺭﻯ ﺒﻭﻀﻭﺡ ﺃﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﻫﻭ ﺃﻴﻀﺎ ﺴﺭﻋﺔ ،ﺤﻴﺙ ﻴﻤﺜل ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﺘﺘﻐﻴﺭ ﺒﻬﺎ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ. ﺘﻁﺒﻴﻕ:
ﺘﺘﻐﻴﺭ ﺴﺭﻋﺔ ﺴﻴﺎﺭﺓ ،ﺘﺘﺤﺭﻙ ﻋﻠﻰ ﻁﺭﻴﻕ ﻤﺴﺘﻘﻴﻡ ﻤﻥ 0Km / hﺇﻟﻰ 100Km / hﺨﻼل ﻤﺩﺓ ﺯﻤﻨﻴﺔ ﺘﻘﺩﺭ ﺒـ . 't 14,2sﺃﺤﺴﺏ ﺘﺴﺎﺭﻉ ﻫﺫﻩ ﺍﻟﺴﻴﺎﺭﺓ. ﺍﻟﺤـــل: 100 0 ﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﺤﺭﻜﺔ ﺨﻼل ﻫﺫﻩ ﺍﻟﻤﺭﺤﻠﺔ ﻫﻭ: am 10 u 1000 1,87 m s2 3600ﻫﺫﺍ ﻴﻌﻨﻲ ﺃﻨﻪ ﻁﻴﻠﺔ ﺍﻟﻤﺠﺎل ﺍﻟﺯﻤﻨﻲ ، 't 14,2sﺘﺘﻐﻴﺭ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺒـ 1,87 m sﺨﻼل ﻜل ﻭﺍﺤﺩ ﺜﺎﻨﻴﺔ . – ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﻠﺤﻅﻲ:ﻤﺜﻠﻪ ﻤﺜل ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ،ﻓﺈﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﻠﺤﻅﻲ ﻫﻭ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﻋﻥ ﺸﻌﺎﻉ ﺘﺴﺎﺭﻉ ﻭﺴﻁﻲ ﻴﻌﻴﻥﻓﻲ ﻤﺠﺎل ﺯﻤﻨﻲ ﻗﺼﻴﺭ ﺠﺩﺍ ﺒﻴﻥ ﻟﺤﻅﺘﻴﻥ ﺇﻟﻰ ﺩﺭﺠﺔ ﺃﻨﻨﺎ ﻻ ﻨﺴﺘﻁﻴﻊ ﺍﻟﺘﻤﻴﻴﺯ ﺒﻴﻥ ﻫﺎﺘﻴﻥ ﺍﻟﻠﺤﻅﺘﻴﻥ. ﻴﻌﻁﻰ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﻠﺤﻅﻲ ﺒﺎﻟﻌﺒﺎﺭﺓ: oo o 'V dV Aim 't dt a 'to 0 ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﻓﻲ ﺍﻹﺤﺩﺍﺜﻴﺎﺕ ﺍﻟﻜﺎﺭﺘﻴﺯﻴﺔ.ﻟﻠﻭﺼﻭل ﺇﻟﻰ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﻓﻲ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻨﻭﻉ ﻤﻥ ﺍﻹﺤﺩﺍﺜﻴﺎﺕ ،ﻨﻌﻭﺽ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﺒﻌﺒﺎﺭﺘﻪ ﻓﻨﺠﺩ:o o d ©§¨¨ dx t o dyt o dzt o ¸·¸¹ dta dV dt i dt j dt k dt ﻓﻨﺘﻭﺼل ﺇﻟﻰ:o o d 2 x t o d 2 yt o d 2 zt oa dV dt 2 i dt 2 j dt 2 k dt
ﺘﻌﻴﻴﻥ ﺇﺤﺩﺍﺜﻴﺎﺕ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ. – ﻟﻤﺎ ﺘﻜﻭﻥ ﻟﺩﻴﻨﺎ ﺍﻟﻤﻌﺎﺩﻟﺔ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﻟﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊﻴﺤﺩﺩ . §©¨¨ O, o o o ¸·¸¹ ﻓﻲ ﻤﻌﻠﻡ ﻜﺎﺭﺘﻴﺯﻱ ﺒﺤﺭﻜﺔ ﻴﻘﻭﻡ ،M ﻤﺘﺤﺭﻙ i, j, K ﻤﻭﻀﻌﻪ ﻓﻲ ﻜل ﻟﺤﻅﺔ ﺒﺎﻟﻤﻌﺎﺩﻻﺕ ﺍﻟﺯﻤﻨﻴﺔ ﺍﻟﺘﺎﻟﻴﺔ: °x 2t 5 ®°y 2t 2 ° °z 1 t ¯ 2 – 1ﺃﻜﺘﺏ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ. – 2ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ – 3ﺍﺴﺘﻨﺘﺞ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﻠﺤﻅﻲ. ﺍﻟﺤـــل – 1ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ: o o 1 2OM j 2t 5oi 2t2 §¨ t ¸· o © ¹ k – 2ﻨﺤﺼل ﻋﻠﻰ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ ﺒﺎﺸﺘﻘﺎﻕ ﻋﺒﺎﺭﺓ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﻤﻭﻀﻊ ﺒﺎﻟﻨﺴﺒﺔ ﻟﻠﺯﻤﻥ. o 2t2 §¨d 1 t ·¸ dt © 2 ¹VG d2t 5 o d o o dt i j dt k ﻓﻨﺠﺩ: o 2 o 4t o 0,5 o V i j k – 3ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﻨﺤﺼل ﻋﻠﻴﻪ ﻫﻭ ﺃﻴﻀﺎ ﺒﺎﺸﺘﻘﺎﻕ ﺸﻌﺎﻉ ﺍﻟﺴﺭﻋﺔ ﺍﻟﻠﺤﻅﻴﺔ:
Search
Read the Text Version
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176
- 177
- 178
- 179
- 180
- 181
- 182
- 183
- 184
- 185
- 186
- 187
- 188
- 189
- 190
- 191
- 192
- 193
- 194
- 195
- 196
- 197
- 198
- 199
- 200
- 201
- 202
- 203
- 204
- 205
- 206
- 207
- 208
- 209
- 210
- 211
- 212
- 213
- 214
- 215
- 216
- 217
- 218
- 219
- 220
- 221
- 222
- 223
- 224
- 225
- 226
- 227
- 228
- 229
- 230
- 231
- 232
- 233
- 234
- 235
- 236
- 237
- 238
- 239
- 240
- 241
- 242
- 243
- 244
- 245
- 246
- 247
- 248
- 249
- 250
- 251
- 252
- 253
- 254
- 255
- 256
- 257
- 258
- 259
- 260
- 261
- 262
- 263
- 264
- 265
- 266
- 267
- 268
- 269
- 270
- 271
- 272
- 273
- 274
- 275
- 276
- 277
- 278
- 279
- 280
- 281
- 282
- 283
- 284
- 285
- 286
- 287
- 288
- 289
- 290
- 291
- 292
- 293
- 294
- 295
- 296
- 297
- 298
- 299
- 300
- 301
- 302
- 303
- 304
- 305
- 306
- 307
- 308
- 309
- 310
- 311
- 312
- 313
- 314
- 315
- 316
- 317
- 318
- 319
- 320