صمم تجربة لقياس المسافة التي يتحركها جسم متسارع خلال فترات زمنية متساوية باستخدام الأدوات الآتية: كاشف للحركة (CBL) (أو بوابة ضوئية)، وعربة مختبر، وخيط، وبكرة، وماسك على شكل حرف C، ثم ارسم منحنى (السرعة المتجهة - الزمن) ومنحنى (الموقع - الزمن) باستخدام أثقال مختلفة، وضح كيف يؤثر تغيير الثقل في رسمك البياني.

نربط الكرة بالخيط ونربط الخيط في الماسك ونحرك الكرة بسرعة منتظمة ونقيس سرعة الكرة بكاشف الحركة ونحسب المسافة التي يقطعها في زمن معين.

حلول مراجعة عامة والتفكير الناقد والكتابة في الفيزياء

مراجعة عامة

96. تتحرك سفينة فضائية بتسارع ثابت وتتغير في سرعتها من 65.0m/s إلى 162.0m/s خلال 10.0s ما المسافة التي ستقطعها؟

D = 1135 m

97. يبين الشكل 20-3 صورة ستروبية لكرة تتحرك أفقياً لتقدير قيمة تقريبية للتسارع، ما المعلومات التي تحتاج إليها حول الصورة؟ وما القياسات التي ستجريها.

المسافة بين كل نقطتين وسرعة الكرة والزمن الذي تستغرقه لقطع هذه المسافة.

98. يطير بالون أرصاد جوية على ارتفاع ثابت فوق سطح الأرض وسقطت منه بعض الأدوات واصطدمت بالأرض بسرعة متجهة. (73.5m/s-) ما الارتفاع الذي سقطت منه هذه الأدوات؟

d = 275.625 m

99. يبين الجدول 5-3 المسافة الكلية التي تتدحرجها كرة إلى أسفل مستوي مائل في أزمنة مختلفة.

a. مثل بيانياً العلاقة بين الموقع والزمن.

b. احسب المسافة التي تدحرجتها الكرة بعد مرور 2.2s.

13= D

100. تتغير سرعة سيارة خلال فترة زمنية مقدارها 8.0s كما يبين الجدول 6-3.

a. مثل بيانياً العلاقة بين السرعة المتجهة - الزمن.

b. ما إزاحة السيارة خلال ثماني ثوان؟

D = 20 m

c. أوجد ميل الخط البياني بين الثانية t=0.0s والثانية t=0.4s وماذا يمثل هذا الميل؟

الميل = 4 وهو يمثل حركة السيارة.

d. أوجد ميل الخط البياني بين الثانية t=5.0s والثانية t=7.0s ما الذي يدل عليه هذا الميل؟

الميل يساوي صفر وهذا يدل على أن السيارة تتحرك بسرة ثابتة.

101. توقفت شاحنة عند إشارة ضوئية، وعندما تحولت الإشارة إلى اللون الأخضر تسارعت الشاحنة بمقدار 2.5m/s²، وفي اللحظة نفسها تجاوزتها سيارة تتحرك بسرعة منتظمة 15m/s. أين ومتى ستلحق الشاحنة بالسيارة؟

بعد مرور 6 ثوان بعد مسافة 45m.

102. ترتفع طائرة مروحية رأسياً بسرعة 5.0m/s عندما سقط كيس من حمولتها إذا وصل الكيس سطح الأرض خلال 2s فاحسب:

a. سرعة الكيس المتجهة لحظة وصوله الأرض.

V_f = 19.6 m/s

b. المسافة التي قطعها الكيس.

D = 29.6 m

c. بعد الكيس عن الطائرة لحظة وصوله سطح الأرض.

D = 59.6 m

التفكير الناقد:

103. صمم تجربة لقياس المسافة التي يتحركها جسم متسارع خلال فترات زمنية متساوية باستخدام الأدوات الآتية: كاشف للحركة (CBL) (أو بوابة ضوئية)، وعربة مختبر، وخيط، وبكرة، وماسك على شكل حرف C، ثم ارسم منحنى (السرعة المتجهة - الزمن) ومنحنى (الموقع - الزمن) باستخدام أثقال مختلفة، وضح كيف يؤثر تغيير الثقل في رسمك البياني.

نربط الكرة بالخيط ونربط الخيط في الماسك ونحرك الكرة بسرعة منتظمة ونقيس سرعة الكرة بكاشف الحركة ونحسب المسافة التي يقطعها في زمن معين.

104. أيهما له تسارع أكبر: سيارة تزيد سرعتها من 50km/h الى 60km/h أم دراجة هوائية تنطلق من 0km/h الى 10km/h خلال الفترة الزمنية نفسها؟ وضح إجابتك.

كلاهما له نفس التسارع 10m/s²

105. يتحرك قطار سريع بسرعة 36.0m/s، ثم طرأ ظرف اقتضى تحويل مساره إلى سكة قطار محلي واكتشف سائق القطار السريع أن أمامه (على السكة نفسها) قطار محلي يسير ببطء في الاتجاه نفسه وتفصله عن القطار السريع مسافة قصيرة لم ينتبه سائق القطار المحلي للكارثة الوشيكة وتابع سيره بالسرعة نفسها، فضغط سائق القطار السريع على الفرامل، وأبطأ سرعته القطار بمعدل ثابت، إذا كانت سرعة القطار المحلي فهل يتوقف القطار السريع في الوقت المناسب أم سيتصادمان؟ لحل هذه المسألة اعتبر موقع القطار السريع لحظة اكتشاف سائقه القطار َالمحلي نقطة الأصل، وتذكر دائماً أن القطار المحلي كان يسبق القطار السريع بمسافة بالضبط واحسب بعد كل من القطارين عن نقطة الأصل في نهاية المدة التي يستغرقها القطار السريع حتى يتوقف (التسارع= والسرعة تتغير من الى).

a. استنادا إلى حساباتك، هل سيحدث تصادم؟

نعم سيحدث تصادم.

b. احسب موقع كل قطار عند نهاية كل ثانية بعد المشاهدة اعمل جدولاً تبين فيه بعد كل من القطارين عن نقطة الأصل في نهاية كل ثانية، ثم اعمل رسماً بيانياً لمنحنى (الموقع - الزمن) لكل من القطارين (رسمين بيانيين على النظام الإحداثي نفسه). استخدم رسمك البياني للتأكد من صحة جوابك في a.

الكتابة في الفيزياء

106. ابحث في مساهمات هبة الله بن ملك البغدادي في الفيزياء.

تختلف الإجابة من طالب لاّخر.

107. ابحث في الحد الأقصى للتسارع الذي يتحمله الانسان دون أن يفقد وعيه ناقش كيف يؤثر هذا في تصميم ثلاث من وسائل التسلية أو النقل.

لا يوجد حد ولكن لا يجب التسارع بقوة لأنه يزيد الضغط على الأعصاب أي لو كانت سرعة الانسان 5000 او 1000 او 400 كيلو متر في الساعة لا تضر به لكن التزايد في السرعة بسرعة شديدة هو من يفقد الانسان وعيه لذلك يجب أن لا تزيد سرعة أي لعبة ترفيهية عن 1000 كيلومتر في الساعة.

مراجعة تراكمية:

108. تصف المعادلة الآتية حركة جسم: d = (35.0m/s) t-5.0m ارسم منحنى (الموقع - الزمن) والمخطط التوضيحي للحركة، ثم اكتب مسألة فيزياء يمكن حلها باستخدام المعادلة.