حل اسئلة مختبر الفيزياء

استكشاف حركة الأجسام:

عينة بيانات:

التحليل:

1. لخص ملاحظاتك النوعية.

تشمل الملاحظات النوعية: اللون والسرعة النسبية (مثل: أسرع)، طريق غير مستوٍ تماماً (فيه مطبات)، يوم غائم جزئياً.......إلخ).

2. لخص ملاحظاتك الكمية.

تشمل الملاحظات الكمية: المسافة بين الإشارات البيضاء، وعدد المركبات المشاهدة، وعدد المسارات...... الخ.

4. قدر. سرعة المركبات بوحدة km/s و km/h.

ستختلف إجابات الطلاب اعتماداً على طريقة قياس الزمن الذي استغرقته كل مركبة لقطع ضعفي المسافة الفاصلة بين إشارتين. مثال:

$v_{\text{البيضاء }}=\frac{d}{t}$

= 0.644 km/28.0s

= 0.0230 km/s

= (0.0230 km/s) (3600 s/h)

= 82.8 km/h

$v_{\text{الرمادية}}=\frac{d}{t}$

= 0.644 km/22.5 s
= 0.0286 km/s
= (0.0286 km/s) ( 3600 s/h)
= 103 km/h

5. توقع. المسافة التي ستقطعها كل مركبة في خمس دقائق.

ستختلف الإجابات من طالب إلى آخر. عينة:

$d_{\text{البيضاء }}=v\times t$

= 0.644 km/22.5 s
= 0.0286 km/s
= (0.0286 km/s) ( 3600 s/h)
= 103 km/h

$d_{\text{الرمادية }}=v\times t$

(0.0286 km/s)(5 × 60 s)
= 8.58 km

الاستنتاج والتطبيق:

1. احسب. الدقة في قياس المسافة والزمن.

ستختلف الإجابات، الدقة هي نصف أصغر تدريج للأداة المستخدمة في القياس، إذا افترضنا أنه تم قياس المسافة بدقة، فإنها ستكون بدقة 0.5m$\pm$. والدقة في قياس الزمن قد تكون مختلفة اعتماداً على الطريقة المستخدمة، وستكون دقة الساعات التي تقيس بالثواني 0.5m$\pm$ تقريباً، أما دقة المؤقت في برامج تشغيل الفيديو تصل إلى أعشار أو عدة مئات من الثانية.

2. احسب. الدقة في قياس السرعة، وعلام تعتمد؟

تعتمد الدقة في قياس السرعة على دقة القياسات وتأثيرها في نتائج الحسابات، والدقة هنا هي 1m/s$\pm$.

3. استخدام المتغيرات والثوابت. صف المتغيرات المستقلة والمتغيرات التابعة في هذه التجربة.

المتغير التابع هو الزمن، والمتغير المستقل هو المسافة، ملاحظة: هذا عكس ما يُتّبع عادة في تجربة إيجاد السرعة.

4. قارن. أي الرسوم البيانية التي حصلت عليها ذات ميل أقل؟ وماذا يساوي هذا الميل؟

ميل الخط البياني للمركبة البيضاء أقل، والميل هنا يساوي سرعة المركبة 23m/s، والمركبة التي لها ميل أقل تكون سرعتها أقل، والعكس صحيح.

5. استنتج. ما الذي يعنيه حصولك على خط أفقي (مواز لمحور الزمن) عند رسم علاقة المسافة مع الزمن؟

الخط البياني الأفقي يعني أن المركبة لا تتحرك ساكنة.

الفيزياء في الحياة:

عندما يشاهد عدادَ السرعة كلٌّ من راكب يجلس في المقدمة وسائق الحافلة وراكب يجلس في الخلف فإنهم سيقرؤون: 110km/h ،100km/h ،km/h90 على الترتيب، فسر هذا الاختلاف.

ينتج التباين بسبب اختلاف زاوية النظر قيماً مختلفة، فمثلاً الراكب في المقعد الخلفي لا يتمكن من النظر بدقة إلى عدّاد السرعة، فالنظر العمودي المباشر إلى عدّاد السرعة يوفر دقة قراءة عالية.