علوم 3 اعدادي

الدرس ا ول : المرايا .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 30
الدرس الثانى : العدسات.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 39
العلم والتكنولوجيا والمجتمع .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 48
مراجعة الوحدة الثانية . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 50
الطاقة الضوئية
الوحدة الثانية
الدرس ا ول : الحركة فى اتجاه واحد .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 2
الدرس الثانى : التمثيل البيانى للحركة فى خط مستقيم .. .. .. .. .. 9
الدرس الثالث : الكميات الفيزيائية القياسية والمتجهة .. .. .. .. .. .. .. 16
العلم والتكنولوجيا والمجتمع .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 24
مراجعة الوحدة ا ولى .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 26
القوى والحركة
الوحدة ا ولى
الدرس ا ول : الكون . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 78
الدرس الثانى : النظام الشمسى.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 86
العلم والتكنولوجيا والمجتمع . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 94
مراجعة الوحدة الرابعة .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 96
الكون والنظام الشمسى
الوحدة الثالثة
الدرس ا ول : الانقسام الخلوى . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 100
الدرس الثانى : التكاثر اللاجنسى والجنسى .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 108
العلم والتكنولوجيا والمجتمع .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 114
مراجعة الوحدة الخامسة . .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 116
التكاثر واستمرار
النوع
الوحدة الرابعة
ᣰûfC’G AGOCG óæY áeÓ°ùdGh ¿ÉeC’G
يدرك العلماء جيدًا أهمية الأخذ باحتياطات الأمان عند إجراء الأنشطة، وكذلك أنت فى حاجة إلى هذه
الاحتياطات الأمنية عند إجرائك التجارب، وفيما يلى هذه الإرشادات:
★ قبل البدء اقرأ التجربة بدقة.
★ ارتد نظارة الأمان عند الحاجة إليها.
★ نظّف المكان من أى سوائل تنسكب عليه فى الحال.
★ لا تتذوق أو تشم المواد الكيميائية المستخدمة إلاَّ تحت إشراف معلمك.
★ استخدم الأدوات الحادة بحرص.
★ استخدم الترمومترات بعناية.
★ استخدم المواد الكيميائية بعناية.
★ تخلص من المواد الكيميائية بصورة مناسبة.
★ بعد الانتهاء من التجربة؛ خزّن الأدوات المستخدمة فى الأنشطة فى مكان
مناسب.
★ لا تضع يديك على العين أو الفم أو الأنف.
★ اغسل يديك جيدًا بعد كل تجربة.
2
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
الفصل الدراسى ا ول - الوحدة ا ولى
فى نهاية هذه الوحدة تصبح قادرًًرا
على أن:
✔ تَصفَ الحركة ويذكر أنواعها.
✔ تعرف الكميات الفيزيائية اللازمة لوصف
حركة الأجسام.
✔ تَربطَ قوانين الحركة بمواقف فى الحياة
الواقعية.
✔ تكتسب المهارات الذهنية فى حل أمثلة
ومسائل على قوانين الحركة.
✔ تُمثِّل السرعة المنتظمة بيانيًّا.
✔ تحسب السرعة المتوسطة لجسم
متحرك.
✔ تتعرفَ مفهوم السرعة النسبية.
✔ تتعرف مفهوم العجلة.
✔ تذكرَ أمثلة لبعض الكميات الفيزيائية
القياسية والمتجهة.
✔ تقدر أهمية تطور وسائل النقل وتطبيقاتها
في حياتنا.
أهداف الوحدة
♦ الألألأمن والسلامة.
القضايا المتضمنة
1
الرياضيات: تطبيق المعادلات الرياضية
لحساب السرعة والعجلة.
استخدام الخرائط لحساب المسافات
والإزحات.
التكامل مع المواد ا خرى
ماذا تلالاحظ فىفى هذه الصورة؟ سجل ملالاحظاتك، وناقش زملالاءك ومعلمك.
القوى والحركة
1 1
الحركة فى اتجاه واحد
مقدمة عن الوحدة
قامت اليابان فى عام ١٩٦٤ بتشغيل أول
قطار كهربائىٍّ سريع، تصل سرعته إلى
٢٠٠ كيلومتر / ساعة. ثم طوِّر
هذا القطار حتى بلغت سرعته
٢٧٠ كيلومترًا/ساعة وقد أطلق على
هذا القطار اسم »القطار الطلقة .«
هذا القطار يختلف عن القطارات
المعتادة، ففى القطار الطلقة كل عربة
من عرباته يحركها موتور خاص بها،
وبهذه الطريقة يمكن أن يتحرك القطار
بسرعات عالية جدٍّا أكبر من سرعة
القطار الذى يتكون من سلسلة من
العربات يجرها جرار. والقطار الطلقةُ
يُمكن أن يتحرك بعجلة تزايدية أو
تناقصية.
ويبقى السؤال: على أى مسافة من
المحطة يبدأ القطار تهدئة سرعته لكى
يقف أمام رصيف المحطة مباشرة؟
∫hC’G ¢SQódG
óMGh √ÉOEOEG ≈a ácô◊G
≈fÉãdG ¢SQódG
ácôëΠd ≈fÉ«ÑdG π«ãªàdG
º«≤à°ùe §N ≈a
ådÉãdG ¢SQódG
á«FÉjõ«ØdG äÉ«ªμdG
á¡éàŸGh á«°SÉ«≤dG
✔ تَصفَ الحركة بمعلومية المسافة
والزمن والسرعة.
✔ تُفرِّق بين الحركة المنتظمة وغير
المنتظمة.
✔ تتعرَّف مفهوم السرعة المنتظمة
وغير المنتظمة والسرعة
المتوسطة.
✔ تَحسبَ السرعة المنتظمة الثابتة
لجسم يتحرك.
✔ تَستخدم العلاقة الرياضية فى
حساب السرعة المتوسطة لجسم
متحرك.
✔ تتعرف مفهوم السرعة النسبية.
2 2
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
يَرتبط مفهومُ الحركة بتغيّر مَوضِع الجسم بمرور الزمن بالنسبة لموضع
جسم آخر، أى أنه عندما يتغيَّر مَوضع جسم خلال فترة من الزمن يكون
الجسم قد تَحرك خلال هذه الفترة.
ولتبسيط مفهوم الحركة سوف نَفرِض فقط الحركة التى تَحدثُ فى اتجاه
واحد. أحد أمثلة الحركة فى اتجاهٍ واحد، حركة المترو أو القطار على القضبانِ،
فى هذه الحركة يتحرك القطار للأمام أو للخلف، ولا يتحرَّك لأعلى أو لأسفل
وقد يكون مساره مستقيمًا أو منحنيا أو تركيبًا منهما معًا: فإذا كان مسارُ
الحركة مسارًا مستقيمًا سُميت الحركة عندئذٍ بالحركة فى خطٍّ مستقيم فى
اتجاه واحد، وتمثل هذه الحركة أبسط أنواع الحركة.
شكل ( ١) حركة المترو على القضبان مثال للحركة في اتجاه واحد
الدرس ا ول: الحركة فى اتجاه واحد
أهداف الدرس
مصطلحات الدرس
♦ السرعة المنتظمة.
♦ السرعة المتوسطة.
♦ السرعة النسبية.
فى نهاية هذا الدرس تصبح
قادرًا على أن:
3 3
الحركة فى اتجاه واحد
السرعة
فى حياتنا اليوميَّة نَصف حركة بعض الأجسام حولنا بالسريعة والبعض الآخر نَصِف حركته بالبطيئة. ولمقارنة
حركة الأجسام يلزم أن نستند إلى تمييز هذا الوصف، وفي هذه الحالة تسمى »السرعة .«
Ók ãªa
● إذا تحرَّكت سيارتان، سيارة سوداء وسيارة بيضاء على نفْسِ الطريق
(المسار)، ولوحظ أن السيارة السوداء استغرقتْ فترةً زمنية (ن ١ثانية) فى
قطع هذا الطريق، بينما استغرقتْ السيارة البيضاء فترة زمنية (ن ٢ ثانية)
كما في شكل ( ٢).
● فإذا كانت الفترة الزمنية (ن ١) أقل من الفترة الزمنية (ن ٢) أىٌّ من
السيارتين تكون أسرع من الأخرى؟
لماذا؟
..................................................................................................................................
..................................................................................................................................
● إذا تحركت السيارتان على مَسارين مختلفين فى الطول، وفرضنا أن السيارة السوداء سارت على طريقٍ طوله
(ف ١متر) وأن السيارة البيضاء سارت على طريق آخر أقصر طوله (ف ٢ متر).
- إذا قطعت السيارتان الطريقين فى نفس الفترة الزمنية على الرغم من أنَّ ف ١ أطول من ف ٢.
- أىٌّ من السيارتين تكون أسرع من الأخرى؟
لماذا؟
....................................................................................................................................
استنتج: ما العاملان اللذان يمكن بهما وصْف الحركة؟
....................................................................................................................... 1
........................................................................................................................ 2
:í«ë°üdG êÉàæà°S’G
يتبين لنا مما سبق أن طول المسار (المسافة) والزمن اللازم لقطعه عاملان أساسيان فى وصف الحركة.
اعتمادًا على هذين العاملين نعرف كمية فيزيائية نُسميها »السرعة «
السرعة= المسافة أى أن ع= ف
الزمن ن
شكل ( ٢) أى السيارتين أسرع؟ ولماذا؟
4 4
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
إذا قطع جسم مسافة(ف) خلال فترة قصيرة من الزمن (ن) فإن سرعة الجسم (ع) خلال هذه الفترة هى:
السرعة: هى المسافة المقطوعة خلال وحدة الزمن
السرعة المنتظمة
تزود السيارات والطائرات عادة بمجموعة من العدَّادات مثل عدَّاد السرعة وعدَّاد المسافة وساعة ضبط الوقت،
وبوصلة الاتجاهات.
يساعدنا عدَّاد السرعة فى السيارة مثلًا، فى معرفة السرعة مباشرة فإذا كان مؤشِّر عدَّاد السرعة يُشير إلى رقم ٧٠
فهذا يعنى أن سرعة السيارة ٧٠ كيلو مترًا / ساعة أى ما يُعادل تقريبًا ٢٠ مترًا / ثانية. فإذا بقيت هذه القراءة ثابتة
أثناء سير السيارة نقول عندئذ إن السيارة تتحرك بسرعة منتظمة وهذا يعنى أن السيارة تقطع مسافاتٍ متساوية
فى فترات زمنية متساوية.
شكل ( ٣) عدادات السرعة
وتقدر السرعة بوحدات متر / ثانية (م/ث) عندما تُقاس المسافة بالمتر ويُقاس الزمن بالثانية. كما تقدر بوحدات
(كيلو متر / ساعة) عندما تقاس المسافة بالكيلو متر والزمن بالساعة (كما فى حالة السيارات والقطارات والطائرات
والسفن..)، فإذا كان الزمن = ١ ثانية ، فإن السرعة = ..................
5 5
الحركة فى اتجاه واحد
الشكل التالىُ يمثِّل سيارةً متحركة على طريق مستقيم.
٢٠ متراً
بعد ٣ ثوان بعد ٢ ثانية بعد ١ ثانية ببددااييةة االلححررككةة
٢٠ متراً ٢٠ متراً
شكل ( ٤-أ) السيارة تسير بسرعة منتظمة
ادرس هذا الشكل وأجب عن الأسئلة التالية:
● ما المسافة التي تَتحركها السيارة فى الثانية الواحدة؟ ...............................
● هل تَقطع السيارة مسافاتٍ متساوية فى فترات زمنيةٍ متساوية؟ (نعم / لا).
● ما سرعة السيارة؟ ............................... متر / ثانية.
● هل تَسير السيارة بسرعة منتظمة؟ (نعم / لا).
بشكل عام عندما تكون الحركةُ بسرعةٍ منتظمة
فإن الجسمَ المتحرك يقطع مسافاتٍ متساوية فى فترات
زمنية متساوية مهما قصرت المسافة ومهما قلَّت الفترة
الزمنية.
ع= ف
أىْ أنَّ : ن للسرعة المنتظمة
حيث (ف) هى المسافة المقطوعة خلال فترة زمنية (ن)
اتجاه الحركة
شكل ( ٤-ب) السيارة تسير بسرعة منتظمة عندما
تقطع مسافات متساوية فى فترات زمنية متساوية
6
6
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
السرعة المنتظمة لجسم ما، يَصْعب تحقيقها عمليًّا. فإذا تأملنا حركة سيارة
على طريق فإننا نَجد أنَّ سرعتها تتغير، بحسب أحوال الطريق، فهى أحيانًا
تتزايد وحينًا آخر تَتناقص ولا تَبقى على وتيرة واحدة، فى هذه الحالة توصف
حركة السيارة بأنها تتحرك بسرعة غير منتظمة.
فى حالة الحركة التى تُوصف بأنها حركة بسرعةٍ غير مُنتظمة يكون مفيدًا
اللجوء إلى مصطلح آخر هو السرعة المتوسطة وتُعرف السرعة المتوسطة (ع)
بأنها المسافة الكلية التى يَقطعها الجسم المتحرِّك مقسومة على الزمن الكلى
المستغرَق لقطع هذه المسافة، أىْ أنَّ:
المسافة الكلية المقطوعة
السرعة المتوسطة = الزمن الكلى
وبالرموز تكتب
ف
ن
ع =
● السرعة المتوسطة هى السرعة المنتظمة التى يتحرك بها الجسم فيقطع
نفس المسافة فى نفس الزمن اللازم لقطع هذه المسافة
● عندما تكون السرعة المتوسطة للجسم تساوى السرعة المنتظمة
( ع = ع ) فى هذه الحالة توصف الحركة بأنها حركة منتظمة.
● عندما تكون السرعة المتوسطة للجسم لاتساوى السرعة المنتظمة (ع ≠ ع)
فإن الجسم يقطع مسافات متساوية فى أزمنة غير متساوية أو يقطع
مسافات غير متساوية فى أزمنة متساوية. ومن ثم تكون السرعة غير
منتظمة
فكِّر
● ما الشىء الذى يتحرك بسرعة
ثابتة فى جميع الظروف؟
سؤال للتفكير
شكل ( ٥) تتغير سرعة السيارة بحسب
أحوال الطريق
السرعة غير المنتظمة- السرعة المتوسطة:
7 7
الحركة فى اتجاه واحد
:∫Éãe
قَطَع عدَّاءٌ مسافة ١٠٠ متر من مضمار سباق مستقيم خلال ١٠ ثوان، ثم
رجع مشيًا على الأقدام فاستغرق ٨٠ ثانية للعودة إلى نقطة بدء العدْو.
تَتعين السرعة المتوسطة للعدَّاء وهو ذاهب من العلاقة:
.......... = متر / ثانية
.......... =
±
¿ ع =
وسرعته المتوسطة وهو عائد تكون:
.......... = متر / ثانية
.......... =
±
¿ ع =
وتكون السرعة المتوسطة للعدَّاء خلال الرحلة كلها
.......... = متر / ثانية
.......... =
±
¿ ع =
السرعة النسبية
إذا كان شخص يركب سيارةً متحركةً وكانت سرعتها ٨٠ كيلو مترًا / ساعة فى اتجاه معين، ثم مرت بك سيارة
أخرى سريعة متحركة بسرعة ٩٠ كيلو مترًا / ساعة فى نفس الاتجاه، هذا يعنى أنه إذا كان هناك شخص يقف على
جانب الطريق ويراقب سرعة السيارات المتحركة على الطريق، (هذا الشخص يسمَّى المراقب) فإن:
● سرعة السيارة البطيئة بالنسبة للمراقب الذى يقف على الأرض = ٨٠ كيلو مترًا / ساعة.
● وسرعة السيارة السريعة بالنسبة للمراقب الذى يقف على الأرض = ٩٠ كيلو مترًا / ساعة
● أما سرعة السيارة السريعة بالنسبة للراكب (المراقب) الموجود فى السيارة البطيئة تكون ١٠ كيلو مترات/ ساعة.
● هل اختلف مقدار سرعة السيارة باختلاف موضع المراقب؟ (نعم / لا)
¿CG èàæà°ùfn ≥Ñ°S ɇ
مقدار سرعة السيارة بالنسبة للمراقب الذى يَقف على الأرض يختلف عن
مقدار سرعة السيارة بالنسبة لمراقب فى سيارة أخرى متحركة.
أىْ أنَّ
قياس السرعة يَعتمد على مَوضع المراقب الذى يُعيِّن مقدار هذه السرعة
وهذا يعنى أن السرعة النسبية هى سرعة جسم متحرك بالنسبة لمراقب.
شكل ( ٦) عداء في سباق ١٠٠ متر
شكل ( ٧) السرعة النسبية
8
8
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
1 عرِّف كلٍّا مما يأتى:
أ السرعة المنتظمة.
ب السرعة المتوسطة.
2 اكتب الكلمة المناسبة فى الفراغ الموجود بكل عبارة مما يأتى:
أ حاصل ضرب سرعة الجسم المتحرك والزمن = ............................................
ب تعرف ............................................ بأنها المسافة المقطوعة خلال وحدة الزمن.
ج من وحدات قياس السرعة هى............................................
د ناتج قسمة المسافة الكلية التى يقطعها الجسم المتحرك والزمن الكلى المستغرق لقطع هذه
المسافة = ............................................
3 اكتب المصطلح العلمى الدال على كل عبارة مما يأتى:
أ المسافة التى يقطعها الجسم المتحرك خلال وحدة الزمن.
ب جسم متحرك يقطع مسافات متساوية فى فترات زمنية متساوية.
ج المسافة الكلية التى يقطعها الجسم المتحرك مقسومة على الزمن الكلى المستغرق لقطع هذه
المسافة.
د مقدار سرعة الجسم يتعين بالنسبة لمراقب معين.
4 ما المقصود بكل مما يأتى؟
أ السرعة المتوسطة لسيارة تساوى ٧٠ كم / ساعة.
ب سيارة تتحرك بسرعة منتظمة = ٨٠ كم / ساعة.
ج سيارة متحركة بحيث تقطع مسافة ١٠٠ كيلو متر فى ساعتين.
د جسم يتحرك فى خط مستقيم بحيث يقطع مسافة ٢٠ مترًا فى الثانية.
5 يقْطع أحد المتسابقين بدراجته ٣٠٠ متر خلال دقيقة واحدة و ٤٢٠ مترًا خلال الدقيقة
التالية. احسب سرعته المتوسطة.
أ أثناء الدقيقة الأولى.
ب أثناء الدقيقة الثانية.
ج للدقيقتين معًا.
قيم
فهمك تدريبات الدرس ا ول
9 9
لفهْم الكثير من الظواهر الفيزيائية يَستخدم علماءُ الرياضيات
العلاقات الرياضية بين المتغيرات المختلفة لوصْف تلك الظواهر. أما
علماء الفيزياء فإنهم يستخدمون وسائل الرياضيات، مثْل الرسوم البيانية
والجداول، للتنبؤ بالعلاقة بين كميات فيزيائية مُعينة ووصْف الظواهر
الفيزيائية بطريقة أسهل.
على سبيل المثال يُمكن التمثيل البيانى لعلاقةِ السرعة مع الزمن لسيارة
متحركة.
فإذا بدأت السيارةُ الحركةَ من السكون (سرعة = صفرًا) وبعد دقيقةٍ
واحدة أصبحت سرعتها ٣٠ كم/ساعة. وبعد دقيقةٍ أخرى زادت سرعتها
إلى ٦٠ كم/ساعة، ثم اضطر السائق إلى استخدام الفرامل لتهدئةِ سرعة
السيارة إلى ٢٠ كم/ساعة فى الدقيقة الثالثة، ثم توقَّف تمامًا بعد دقيقةٍ
أخرى يُمكن تمثيل الحركة بيانيًّا كالآتى:
الدرس الثانى: التمثيل البيانى للحركة فى خطٍٍّّط
مستقيم
١ ٢ ٣ ٤
٢٠
٣٠
٤٠
٥٠
٦٠
السرعة (كم/ساعة)
الزمن بالدقائق
شكل ( ٨ ) العلاقة البيانية (السرعة - الزمن) لحركة السيارة
أهداف الدرس
مصطلحات الدرس
فى نهاية هذا الدرس تصبح
قادرًا على أن:
✔ ترسمَ العلاقة البيانية (المسافة-
الزمن) لجسم متحرك بسرعة
منتظمة.
✔ ترسمَ العلاقة البيانية (السرعة-
الزمن) لجسم متحرك بسرعة غير
منتظمة.
✔ تستخدمَ العلاقة البيانية (السرعة-
الزمن) لحساب المسافة التى
يَقطعها الجسمُ المتحرك بسرعة
منتظمة.
✔ تتعرَّف مفهوم العجلة.
✔ تَفرّق بين العجلة التزايدية والعجلة
التناقصية.
♦ العجلة.
10
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
10
الثانى
الأدوات:
نشاط
تمثيل السرعة المنتظمة بيانيًًّّيا
سيارة من لعب الأطفال تَعمل بالبطارية- لوح خشبى ناعم طوله حوالى ٢ متر- مسطرة مترية أو شريط مترى
- ساعة إيقاف.
خطوات العمل: تَعاون مع مجموعة من زملائك لإجراء هذا النشاط:
1 ضَع اللوح الخشبى فى وضْع أفقى- ضع علامتين على بعدٍ معلوم على اللوح الخشبى كما فى شكل ( ٧) وقِس
المسافةَ بينهما (ف)
±
شكل ( ٩) العلاقة بين المسافة والزمن
2 شغل السيارة وأثناء ذلك يقوم تلميذ آخر بحساب الزمن (ن) اللازم لقطْع هذه المسافة.
3 يقوم تلميذ ثالث بإعادة التجربة مغيرًا المسافة بين العلامتين.
4 تبادل الأدوار مع زملائك وكَرّر التجربة.
5 دوِّن القراءات فى جدول.
ن
ع = ف
6 فى كل مرة احسب سرعة السيارة من العلاقة :
وإليك الآن جدولًا لبعض القراءات التى قام بإجرائها مجموعةٌ من التلاميذ.
رقم
المحاولة
المسافة المقطوعة
(ف) متر
زمن قطع المسافة
(ن) ثانية
السرعة
ف متر/ثانية
ع = ن
٠٫٠٨ ٥ ٠٫٤ ١
٠٫٠٨ ٧٫٥ ٠٫٦ ٢
٠٫٠٨ ١٠ ٠٫٨ ٣
٠٫٠٨ ١٢٫٥ ١٫٠ ٤
جدول يوضح القراءات التي قام بها التلاميذ
11 11
التمثيل البيانى للحركة فى خطٍّ مستقيم
لبيان كيفية ارتباط المسافة (ف) بالزمن (ن) نقوم بعملِ
رسمٍ بيانى للكميات المقاسة. فنرسم المسافةَ (ف) على المحورِ
الرأسى (محور الصادات). والزمن (ن) على المحور الأفقى
(محور السينات)، شكل ( ٧). ثم نضع القراءات الواردة فى
الجدول على هيئةِ نقاط. وعندما نقوم بتوصيلِ هذه النقاط
ببعضها البعض نجدُ أنها تَقعُ على خطٍّ مستقيمٍ يمر بنقطة التقاء
المحورين (أى نقطة الأصل).
èàæà°SGh á≤HÉ°ùdG á«fÉ«ÑdG ábÓ©dG ¢SQOG
ما علاقة التناسب بين المسافة (ف) والزمن (ن)؟
هل النسبة بين المسافة والزمن نسبة ثابتة؟ (نعم / لا)
هل تتحرك السيارة بسرعة منتظمة (ثابتة)؟ (نعم / لا)
إذا رسمنا العلاقة بين السرعة (ع) والزمن (ن) فإننا نحصُل
على علاقةٍ بيانيَّة كما فى الشكل.
استخدم القراءات المدونة فى الجدولِ السابقِ لرسم العلاقة
البيانية بين السرعةِ (ع) والزمن (ن)
?èàæà°SGh á≤HÉ°ùdG á«fÉ«ÑdG ábÓ©dG ¢SQOG
هل تتحرَّك السيارة بسرعةٍ منتظمة (ثابتة)؟ (نعم/لا)
ما مقدار السرعة المنتظمة للسيارة؟ ........................................... متر/ث
الزمن (ن) ثانية
شكل ( ١٠ ) العلاقة البيانية (المسافة - الزمن ) لسيارة تتحرك
بسرعة منتظمة
١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ١٤
٠
٠٫١
٠٫٢
٠٫٣
٠٫٤
٠٫٥
٠٫٦
٠٫٧
٠٫٨
٠٫٩
١
المسافة (ف) متر
٠ ١ ٢ ٣ ٤ ٥ ٦ ٧ ٨ ٩ ١٠ ١١ ١٢ ١٣ ١٤
٠٫٠١
٠٫٠٢
٠٫٠٣
٠٫٠٤
٠٫٠٥
٠٫٠٦
٠٫٠٧
٠٫٠٨
٠٫٠٩
٠٫١
السرعة (م/ث)
الزمن (ن) ثانية بداية الحركة
شكل ( ١١ ) العلاقة البيانية (السرعة - الزمن ) لسيارة تتحرك
بسرعة ثابتة
12
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
12
.º«≤à°ùe §x N ≈a ᪶p àæŸG ácô◊G øY ≥FÉ≤M IóY ≥HÉ°ùdG •É°ûædG øe í°†às j
1 أن العلاقة البيانية (المسافة - الزمن) للحركة المنتظمة بسرعة ثابتة يمثلها خطٌّ مستقيم يمر بنقطة الأصل.
2 أن العلاقة البيانية (السرعة -الزمن) للحركة المنتظمة بسرعة ثابتة يمثلها خطٌّ مستقيمٌ يوازى محور
الزمن.
ما مفهوم العجلة؟
إذا ركبتَ سيارةً بجانب قائدها وبدأت السيارة الحركةَ من السكونِ على طريق مستقيمٍ ولاحظتَ أنَّ سرعتها
تزداد بمرور الزمن. فكانت سرعة السيارة بعد ثانية تُساوى ٣ أمتار/ث . وبعد ثانيتين كانت سرعتها ٦ م/ث، وبعد
ثلاث ثوان أصبحت سرعة السيارة ٩ م/ث، وبعد أربع ثوان أصبحت السرعة ١٢ م/ث.
لوصْف حركة السيارة فى هذه الحالة نستخدم كمية فيزيائية تعبِّر عن التغير فى سرعة السيارة فى الثانية الواحدة
نطلق عليها اسم »العجلة .«
يتَّضح من الشكل ( ١٠ ) أن سرعة السيارة تزداد بمعدل ثابت (فى اتجاه معين) وفى هذه الحالة تُوصف الحركة ذات
العجلة التزايدية »بالحركة المعجلة «. أما إذا تنَاقصتْ سرعة السيارة كل ثانية إلى أن تقف فتوصف بالحركة ذات
»العجلة التناقصية «. والعجلة هى ناتج قسمة التغير فى سرعة السيارة ( Δع) والفترة الزمنية ( Δن) التى حدث فيها
التغير.
صفر ثانية السرعة صفر كم
بعد ١ ثانية السرعة ٣م/ث
بعد ٢ ثانية السرعة ٦ م/ث
بعد ٤ ثوان السرعة ١٢ م/ث
شكل ( ١٢ ) ما مقدار العجلة التى تتحرك بها السيارة؟
بعد ٣ ثوان السرعة ٩ م/ث
الثانى
13 13
التغير فى السرعة ( △ع)
العجلة (ج) = الفترة الزمنية ( △ن) التى حدث فيها التغير
حيث يعبَّر عن التغير بالحرف اليونانى ( △) دلتا
أى أن
السرعة النهائية (ع ٢) - السرعة الابتدائية (ع ١)
الزمن (ن)
ج =
أىْ أنَّ العجلة عبارة عن مقدار تَغيُّر سرعة الجسم فى الثانية الواحدة.
?áΠé©dG ¢SÉ«b äGóMh Ée
علمنا سابقًا أن وحدات قياس السرعة هى متر / ثانية، وأن وحدة قياس الزمن هى ثانية.
وحدات السرعة = متر / ثانية ٢ ثامنيترة
وحدات الزمن ثانية وحيث إن وحدات العجلة = =
١٢ ● - صفر = ٣ أمتار / ثانية ٢
ع ٢ - ع ١ = ٤
فى المثال السابق تكون العجلة = ن
● تكون العجلة تزايديَّة إذا كانت سرعة الجسم تَزداد بمرور الزمن.
● تكون العجلة تناقصيَّة إذا كانت سرعة الجسم تَنقص بمرور الزمن.
سؤال
للتفكير
● سيارة تبدأ حركتها من سكونٍ، ثم تزيد سرعتها إلى أن تُصبح سرعتها ٦٠ كم/ساعة خلال
٥ ثوان.
● وسيارة أخرى تَبدأ حركتها من السكون، ثم تزيد سرعتها إلى أن تصبح ٨٠ كم/ساعة خلال
عشر ثوان .
● أيٌّ من السيارتين تسير بعجلة أكبر؟
التمثيل البيانى للحركة فى خطٍّ مستقيم
14
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
14
᪶àæŸG áΠé©dG :ÖjQóJ
افرض أن جسمًا بدأ حركته من السكون وعلى خطٍّ مستقيمٍ، وافرض أننا قمنا بتسجيل سرعته كل خمس ثوان،
وكانت كما فى الجدول التالى:
الزمن (ن) ثانية السرعة (ع) متر / ثانية
٠ ٠
١٠ ٥
٢٠ ١٠
٣٠ ١٥
٤٠ ٢٠
٥٠ ٢٥
٦٠ ٣٠
جدول ( ٢) يوضح جسم يتحرك بعجلة منتظمة
:èàæà°SGh ≥HÉ°ùdG ∫hó÷G ¢SQOG
هل تزداد سرعة الجسم بانتظام أثناء حركته؟ (نعم/لا)
ما مقدار الزيادة فى سرعة الجسم كل خمس ثوان؟ ...........................................................
احسب مقدار الزيادة فى سرعة الجسم كل ثانية واحدة؟ ...........................................................
ما مقدار عجلة الجسم خلال الفترة بأكملها ( ٣٠ ثانية)؟ ...........................................................
نقول فى هذه الحالة إن الجسم يتحرك بعجلة منتظمةٍ، فالعجلة المنتظمةُ تَعنى أن سرعة الجسم تتغيَّر (تزداد أو تقل)
بمقادير متساوية فى أزمنة متساوية، مهما نقص الزمن.
:∫Éãe
أتوبيس متحرك فى خط مستقيم، تتغير سرعته من ٦ أمتار/ ث إلى ١٢
مترًا/ث خلال فترة ثلاث ثوان. ما مقدار العجلة؟
السرعة الابتدائية = ع ١ = ............. م /ث
السرعة النهائية = ع ٢ = ................ م /ث
الزمن ن = .................. ث
∵ العجلة = ع ٢ -ن ع ١ = = ................
الثانى
شكل ( ١٣ ) أتوبيس يتحرك في خط مستقيم
15 15
1 ضع علامة ( ✔) أمام الإجابة الصحيحة:
أ العجلة هى:
١- التغير فى المسافة لوحدة الزمن.
٢- التغير فى السرعة لوحدة الزمن.
٣- معدل تَغيُّر المسافة بالنسبة للسرعة.
ب تكون الحركة بعجلة منتظمة:
١- إذا تَغيَّرت سرعة الجسم بمقادير متساوية فى أزمنة متساوية.
٢- إذا تَغيَّرت المسافة التى يقطعها الجسم بمقادير متساوية فى أزمنة متساوية.
٣- إذا تساوت السرعة المتوسطة مع السرعة المنتظمة.
ج أىُّ العلاقات البيانية التالية تمثل حركة جسم ما بسرعة ثابتة.
2 إذا تحرَّك جسم من السكون بانتظام حتى بلغت سرعته ١٠ أمتار/ث بعد ثانيتين من بدء
الحركة. يكون:
أ التغير فى سرعة الجسم خلال ثانيتين = ...................................... م/ث
ب التغير فى سرعة الجسم فى الثانية الواحدة = ...................................... م/ث
ج العجلة = ...................................... م/ث ٢
3 عند تسجيل نتائج تجربة يتحرَّك فيها جسم حركة معينة كانت النتائج كالآتى:
هذا الجسم يتحرك:
١- بسرعة تزايدية.
٢- بعجلة منتظمة.
٣- بسرعة منتظمة.
قيم
فهمك تدريبات الدرس الثانى
المسافة (متر) المسافة (متر) المسافة (متر)
( ١) الزمن (ثانية) ( ٢) الزمن (ثانية) ( ٣) الزمن (ثانية)
جي ج جرب ي ر ي ج م ر ي
المسافة (متر) ٣٠ ٢٠ ١٠
الزمن (ثانية) ٣ ٢ ١
التمثيل البيانى للحركة فى خطٍّ مستقيم
يمثِّل وصْف وتفسير الظواهر الفيزيائية القسم الأعظم من علْم الفيزياء،
ولفهم هذه الظواهر من الضرورى أن نتعامل مع كمياتٍ فيزيائية وعلاقات
رياضية، ويرتبط بكل كمية فيزيائية وحدة قياس مميِّزة لها.
من أمثلة الكميات الفيزيائية: الكتلة - الطول - الزمن - القوة .....
شكل ( ١٤ ) الزمن من أمثلة الكميات الفيزيائية
اذكر أمثلة لكمياتٍ فيزيائية أخرى:
............................................................... ، ............................................................ ،
............................................................... ، ...............................................................
16
أهداف الدرس
16
الوحدة ا ولى - الدرس الثالث
الدرس الثالث: الكميات الفيزيائية القياسيََّّية والمتََّّتجهة
✔ تتعرف مفهوم الكميات الفيزيائية
القياسية والمتجهة.
✔ تذكر أمثلة لبعض الكميات
الفيزيائية القياسية والمتجهة.
✔ تقارن بين المسافة والإزاحة.
✔ تتعرف مفهوم السرعة المتجهة.
مصطلحات الدرس
♦ الكميات الفيزيائية القياسية.
♦ الكميات الفيزيائية المتجهة.
♦ الإزاحة.
♦ السرعة.
فى نهاية هذا الدرس تصبح
قادرًا على أن:
17 17
الحركة فى اتجاه واحد
الكميات الفيزيائية القياسيَّة والمتَّجهة
:ÚYƒf ≈dEG ∞æs °üJo á«FÉjõ«ØdG äÉ«ªμdG ™«ªL
1 كميات فيزيائية قياسية.
2 كميات فيزيائية متجهة.
ما الكميات الفيزيائية القياسية؟
الكميات الفيزيائية القياسية يكفى لتحديدها، معرفة مقدارها فقط، وذلك بإعطاء قيمتها العددية ووحدة
قياسها.
من أمثلة الكميات الفيزيائية القياسية الكتلة، التى تُقاس بوحدة الكيلو جرام، والطول الذى يُقاس بالمتر،
والزمن الذى يُقاس بالثانية.
شكل ( ١٥ ) الطول والكتلة من الكميات الفيزيائية القياسية
أىْ أنَّ الكمية الفيزيائية القياسية: هى كمية فيزيائية لها مقدار فقط وليس لها اتجاه.
اذكر بعض الكميات الفيزيائية القياسيَّة الأخرى:
............................................................... ، ............................................................ ، ............................................................
لماذا تُعد هذه الكميات الفيزيائية كميات قياسية؟
...............................................................................................................................................................................................
معلومات
إضافية
● تَخضَع جميع الكميات الفيزيائية القياسية للعمليات الجبْرية الحسابية الخاصة بالأعدادِ،
وبشكل خاص فإنها تُجمع وتُطرح إذا كان لها نفْس وحدات القياس.
18
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
18
ما الكميات الفيزيائية المتجهة؟
بعض الكميات الفيزيائية، لايكفى لتحديدها تحديدًا تامًّا معرفة مقدارها فقط، بل يلزم، فضلًا عن المقدار،
تحديد اتجاهها أيضًا.
الكميات التى يلزم لتحديدها معرفة مقدارها وكذلك اتجاهها تسمى الكميات الفيزيائية المتجهة، ومن أمثلة
الكميات الفيزيائية المتجهة: القوة والعجلة.
اذكر بعض الكميات الفيزيائية المتجهة الأخرى:
............................................................... ، ............................................................ ، ............................................................
لماذا تعد هذه الكميات الفيزيائية كميات متجهة؟
...............................................................................................................................................................................................
معلومات
إضافية
● تَخضع الكميات الفيزيائية المتجهة لعمليات رياضية تُسمَّى جبْر المتجهات.
والكميات الفيزيائية المتجهة لها أهمية فى مُختَلف فروع الفيزياء والعلوم التطبيقية
كالهندسة، إن فهم العديد من الظواهر الفيزيائية مثل الجاذبية، والمجالات وحركة
السوائل، والإنشاءات الهندسية .... يعتمد أساسًا على الخواص الأساسية للمتجهات.
المسافة وا 5زاحة
عندما يتغير مَوضِع جسم خلال فترة زمنية ما، يكون الجسم عندئذ قد تَحرك. هذا التغير فى الموضِع الملازم لحركة
الجسم لايعتمد على مسار الجسم المتحرك، وإنما يعتمد على أقصر مسار بين الموضع الذى بدأ منه والموضِع الذى انتهى
إليه.
فإذا تحرَّك جسم من مَوضِع ( أ ) إلى مَوضِع (ب) شكل ( ١٦ ) فالتغير فى مَوضْعه تمثله القطعة المستقيمة التى مبدؤها
النقطة ( أ ) ومنتهاها النقطة (ب) وفى الاتجاه من ( أ ) إلى (ب).
المسافة
الإزاحة
شكل ( ١٦ ) الفرق بين المسافة والإزاحة
أ ب
الوحدة ا ولى - الدرس الثالث
19 19
شكل ( ١٧ ) اختلاف المسافة بين القاهرة وطنطا
الاسكندرية
القاهرة
بنها
الزقازيق
طنطا
٩٣ كم
٤٥ كم
٦٠ كم
٨٥ كم
٨٠
?áMGRE’Gh áaÉ°ùŸG ÚH ¥ôØdG Ée :ÖjQóJ
إذا أراد شخصٌ القيام برحلةٍ بالسيارة إلى مدينة طنطا بادءًا رحلته من مدينة القاهرة، فإن المسافة بين القاهرة
وطنطا تَعتمد على طول المسارِ الذى اتبعته الرحلة كما فى الشكل ( ١٧ ).
:á«dÉàdG áΠÄ°SC’G øY ÖLCG ºK ,á≤HÉ°ùdG á£jôÿG ¢SQOG
إذا كان مسارُ الرحلة: القاهرة - بنها - طنطا ، ما طول المسافة المقطوعة؟ ............................ كيلو مترًا.
إذا كان مسارُ الرحلة: القاهرة - الزقازيق - طنطا، ما طول المسافة المقطوعة؟ ....................كيلو مترًا.
نلاحظ أن هناك اختلافًا فى مقدار المسافة، فى حين أن المدينتين القاهرة وطنطا ثابتتان. إذا فرضنا أن الرحلة من
القاهرة إلى طنطا تمت مباشرة فإن المسافة المباشرة تكون ٩٣ كيلو مترًا.
:∫ÉãŸG Gòg ‘
تُمثِّل القاهرة نقطة بداية الرحلة بينما تمثل طنطا نقطة نهاية الرحلة. ويمثل الانتقال من القاهرة إلى طنطا التغير فى
مَوضِع الجسم المنتقل. إن المسار (القاهرة - الزقازيق - طنطا) يمثل مسافة
انتقال ممكنة، وكذلك المسار (القاهرة - بنها - طنطا) يمثل مسافة انتقال
أخرى ممكنة.
أما المسافة المستقيمة المتجهة التى مبدؤها القاهرة ومنتهاها طنطا تمثل
إزاحة طنطا عن القاهرة. ويميز الإزاحة خاصيتان هما المقدار والاتجاه.
فتكون إزاحة طنطا عن القاهرة = ٩٣ كيلو مترًا فى اتجاه الشمال الغربى.
ة
ل
ل
.
فكِّر
● متى تتطابق المسافة مع مقدار
الإزاحة؟
سؤال للتفكير
الكميات الفيزيائية القياسيَّة والمتَّجهة
20
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
20
ماذا يُقصد بمقدار الإزاحة؟
مقدار الإزاحة يساوى طول أقصر خط مستقيم بين موضعين.
ماذا يقصد بالاتجاه؟
يكون من نقطة الموضع الابتدائى للحركة نحو نُقطة الموضِع النهائى لها.فالإزاحة هى المسافة المقطوعة فى اتجاه
ثابت والإزاحة كمية متجهة، أما المسافة فتعرف بأنها طول المسار الفعلى الذى يسلكه الجسم المتحرك من نقطة
بداية الحركة إلى نقطة نهاية الحركة، والمسافة كمية قياسية.
معلومات
إضافية
● الإزاحتان المتساويتان يكون لهما نفس المقدار ونفس الاتجاه.
السرعة المتجهة
قد يظن البعض أنه ليس هناك فرق بين السرعة والسرعة المتجهة، ولكن علماء الفيزياء يوضحون أن هناك فرقًا
بينهما؛ إذ إن السرعة المتجهة هى السرعة القياسية، ولكن فى اتجاه محدد. ومن ثم لكى نعرف السرعة المتجهة يلزمنا
معرفة مقدار السرعة واتجاهها.
:∫Éãe
يُعد الحيوانُ المفترس، (الشيتا) من أسرع الحيوانات، حيث تبلغ سرعته ٢٧ م/ثانية. فإذا أردنا التعبير عن
سرعته المتجهة يَجب أن نُحدد اتجاه حركته، فنقول: السرعةُ المتجهة للشيتا = ٢٧ مترًا/ ثانية فى اتجاه الشرق على
سبيل المثال .
شكل ( ١٨ ) حيوان الشيتا (أسرع حيوان فى العالم)
الوحدة ا ولى - الدرس الثالث
21 21
?á¡éàŸG áYô°ùdG Ö°ùëfn ∞«c
اعتمادًا على الملاحظات السابقة، فإن السرعةَ المتجهةَ هى كمية فيزيائية متجهة يلزم لتحديدها تحديدًا تامًّا معرفة
مقدارها واتجاهها، ويمكن حساب السرعة المتجهة من العلاقة:
السرعة المتجهة =
الإزاحة
الزمن الكلى
أىْ أنَّ السرعة المتجهة هى مقدار الإزاحة فى الثانية الواحدة، وهى كمية متجهة ولها نفْس وحدات السرعة.
(متر/ ثانية أو كيلو متر/ ساعة).
:∫Éãe
إذا بدأ جسم حركته من نقطة ( أ ) فقطع مسافة ٣٠ مترًا شمالًا خلال ٣٠ ثانية، ثم ٦٠ مترًا شرقًا خلال ٢٠ ثانية،
ثم ٣٠ مترًا جنوبًا خلال ١٠ ثوان. كما فى الشكل .
شمال
جنوب
شرق غرب
أ
٣٠ مترًا ( ٣٠ ثانية)
٦٠ مترًا ( ٢٠ ثانية)
٣٠ مترًا ( ١٠ ثوان)
ج ب
د
افرض أنَّ المسار الذى سلكه الشخص هو أ ! ب ! ج ! د
ما نقطةُ بداية الحركة؟ .................................
ما نقطةُ نهاية الحركة؟ .................................
ما مقدارُ المسافة الكلية التى قطعها هذا الشخص ؟ ............................
ما مقدارُ الزمن الكلى الذى استغرقه الشخص فى قطْع هذه المسافة ؟ ............................
ماذا يمثِّل الخط المباشر بين نقطة (أ) ونقطة (د) فى الاتجاه من (أ) إلى (د)؟ ............................
`الإزاحة = ............................ متر فى اتجاه ............................
احسب السرعة المتجهة :
= ............................ متر/ ثانية فى اتجاه ............................
............
السرعة المتجهة = ............
الكميات الفيزيائية القياسيَّة والمتَّجهة
22
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
22
á¡éàŸGh á«°SÉ«≤dG á«FÉjõ«ØdG äÉ«ªμdG :ÖjQóJ
أكمل مخطط المفاهيم التالى:
الكميات الفيزيائية
§≤a QGó≤e É¡d á«FÉjõ«a äÉ«ªc
√ÉOEG É¡d ¢ù«dh
.................. ..................
Égójóëàd ΩõΠj á«FÉjõ«a äÉ«ªc
É¡gÉOEGh ÉgQGó≤e áaô©e
وحداتها وحداتها وحداتها وحداتها وحداتها وحداتها
تسمى تسمى
مثل مثل
الوحدة ا ولى - الدرس الثالث
23 23
1 عرّف كلٍّا مما يأتى:
أ الكمية الفيزيائية المتجهة.
ب الكمية الفيزيائية القياسية.
ج الإزاحة.
2 إذا تحركت مسافة ٥ أمتار شمالًا. وتحرك زميل لك مسافة ٥ أمتار جنوبًا قارن بين:
أ المسافة التى تحركتها والمسافة التى تحركها زميلك.
ب الإزاحة التى تحركتها والإزاحة التى تحركها زميلك.
3 اختر الإجابة الصحيحة:
أ الكمية الفيزيائية التى يلزم لتعريفها تعريفًا تامًّا معرفة كل من مقدارها واتجاهها هى:
١ كمية ا لمادة ٢ الكمية القياس ية ٣ الكمية المتجهة
ب وحدات قياس السرعة المتجهة:
١ متر / ثا نية ٢ متر * ثانية ٣ متر / ثانية ٢
4 أكمل العبارات الآتية:
أ ..................................... هى المسافة المقطوعة فى اتجاه ثابت وهى كمية متجهة.
ب ..................................... هى مقدار الإزاحة فى وحدة الزمن وهى كمية متجهة.
ج ..................................... هى الكمية التى يلزم لتحديدها معرفة مقدارها فقط.
د ..................................... هى الكمية التى يلزم لتحديدها تحديدًا تامًّا معرفة مقدارها
واتجاهها.
5 قطع متسابق ٥٠ مترًا شمالًا خلال ٣٠ ثانية، ثم ١٠٠ متر شرقًا خلال ٦٠ ثانية، ثم ٥٠
مترًا جنوبًا خلال ١٠ ثوان، ثم عاد إلى نقطة البداية خلال ٤٠ ثانية:
أ ما طول المسافة الكلية التى تحركها المتسابق؟
ب ما السرعة المتوسطة للمتسابق؟
ج ما الإزاحة ؟ وما السرعة المتجهة المتوسطة؟
قيم
فهمك تدريبات الدرس الثالث
الكميات الفيزيائية القياسيَّة والمتَّجهة
24
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
24
الوحدة ا ولى
كيف تَحسب الزمن الذى يَستغرقه الضوء؛ ليصل من الشمس إلى الأرض؟ لحساب هذا الزمن نأخذ فى الحسبان
أن الضوء يتَحرَّك بسرعةٍ منتظمة ثابتة فى جميع الظروف.
± يمكن حساب الزمن بمعلومية سرعة الضوء ولمسافة بين الشمسِ والأرض كالآتى:
¿ ويمكن تطبيق العلاقة ع =
إذا كانت الشمسُ تبعد عن الأرض مسافة ١٤٩٠٠٠٫٠٠٠ كيلو متر، وإذا كانت سرعة الضوء ٣٠٠٫٠٠٠٫٠٠٠ كيلومتر/
ثانية.
لحساب الزمن الذى يَستغرقه الضوء ليصل من الشمس إلى الأرضِ نفرض أن الشمسَ تغرُب عند الساعة الخامسة
مساءً.
ففى أىِّ وقت انطلق ضوء الشمس فى اتجاه الأرض؟
لمعرفة هذا الوقت نَستخدم مفهوم السرعة، مع ملاحظة أن سرعة الضوءِ ثانية لاتتغير، أىْ أنَّ الضوء يسير
بسرعة منتظمة تتعين من العلاقة:
الزمن الكلى
سرعة الضوء = المسافة الكلية المقطوعة
١٤٩٠٠٠٠٠٠ كيلو متر = ١٢ ثانية تقريبًا.
سرعة الضوء = ٣٠٠٫٠٠٠٫٠٠٠ كيلو متر/ ثانية
الزمن = المسافة الكلية المقطوعة
فإذا كان وقت غروب الشمس الساعة الخامسة فإنَّ هذا يعنى أنَّ الضوء انطلق من الشمس قبل هذا التوقيت
بنصف ثانية، أىْ فى الساعة الرابعة وتسعٍ وخمسين دقيقة ونصف.
العلم والتكنولوجيا والمجتمع
نشاط إثرائى
25 25
العلم والتكنولوجيا والمجتمع
يراعى الطيارون عند القيام برحلاتهم الجوية بالطائرات السرعةَ المتجهة للرياح؛ وذلك لحساب
كمية الوقود اللازمة لاستكمال الرحلة.
تَدور الأرضُ حول نفسها دورة كاملة كل ٢٤
ساعة. ويَنشأ عن حركةِ الأرض حركةَ الرياح
فوق سطحها.
فإذا فرضنا أن طائرة أقلعتْ من
مدينة ( ١) إلى مدينة ( ٢) وفى نفْس
الوقت أقلعت طائرةٌ أخرى من
المدينة ( ٢) إلى المدينة ( ١) فإن
الطائرة الأولى المتجهة من المدينة
( ١) إلى المدينة ( ٢) تَستغرق وقتًا
أطول من الطائرة الثانية المتجهة من
المدينة ( ٢) إلى المدينة ( ١)؛ لأن الطائرة
الأولى تَطير عكس اتجاه الرياح، وبالتالى
تكون مقاومة الرياح أكبر، وهكذا فإنها
تحتاج إلى كمية وقودٍ أكثر من الطائرة الثانية
على الرغمِ من أن المسافة المقطوعة ثابتة لكلٍّ من
الطائرتين.
تطبيق حياتى
مدينة ١
مدينة ٢
26
الوحدة ا ولى - الدرس ا ول
26
الوحدة ا ولى
قيم
فهمك اختبار الوحدة ا ولى
1 اختر الإجابة الصحيحة:
أ وحدات قياس السرعة :
١) متر . ثا نية. ٢) متر / ثانية. ٣) متر / ثانية ٢
ب وحدات قياس العجلة :
١) متر / ثا نية. ٢) متر. ثانية. ٣) متر/ ثانية ٢.
ج الإزاحة هى:
١) كمية فيزيائية قياسية وحداتها المتر.
٢) كمية فيزيائية قياسية وحداتها متر / ثانية.
٣) كمية فيزيائية متجهة وحداتها المتر.
د مقدار تغير سرعة جسم متحرك فى الثانية الواحدة يساوى:
١) السرعة المتجهة . ٢) الإزا حة. ٣) العجلة.
ه يكون الجسم متحركًا بسرعة منتظمة ثابتة عندما:
١) يتحرك بعجلة تساوى صفرًا.
٢) يتحرك بعجلة ثابتة.
٣) يقطع مسافات متساوية فى أزمنة غير متساوية.
و يقال إن الجسم متحرك بعجلة منتظمة عندما:
١) تكون سرعته النهائية مساوية لسرعته الابتدائية.
٢) تزداد سرعته بمقادير متساوية فى أزمنة متساوية.
٣) يقطع مسافات متساوية فى أزمنة متساوية.
ز العجلة هى :
١) كمية فيزيائية متجهة وحداتها م/ث ٢.
٢) كمية فيزيائية متجهة وحداتها م/ث.
٣) كمية فيزيائية قياسية وحداتها م/ ث ٢.
ح مقدار التغير فى السرعة فى وحدة الزمن يعين:
١) السرعة المتجهة . ٢) الإزا حة. ٣) العجلة
27 27
اختبار الوحدة ا ولى
ط أىُّ العلاقات البيانية التالية (السرعة - المسافة) التى تصف حركة جسم بسرعة ثابتة:
ي سيارة تتحرك فى خط مستقيم، حيث قطعت مسافة كلية (ف) فى زمن كلى (ن) فإن السرعة
المتوسطة للسيارة تتضمن من العلاقة: ف.ن
ن
١) ع = نف ٢) ع = ف * ن ٣) ع = ف
2 إذا تحرك جسم من السكون بانتظام حتى بلغت سرعته ١٠ م/ث بعد ثانيتين من بداية
الحركة، فإن:
أ التغير فى سرعة الجسم بعد ثانيتين = ....................................................
ب التغير فى سرعة الجسم فى الثانية الواحدة = .......................................
ج العجلة = .......................................
3 مسائل:
أ سيارة خاصة تستطيع التحرك من السكون، وتصل سرعتها إلى ٩٠ كم/ساعة فى ١٠ ثوان. ما
العجلة التى تحركت بها السيارة؟
ب فى خلال ٢٫٥ من الثانية ازدادت سرعة سيارة من ٦٠ كم/ ساعة إلى ٦٥ كم/ ساعة. بينما تحركت
دراجة من السكون ووصلت سرعتها إلى ٥كم/ساعة. أيهما تحرك بعجلة أكبر؟
4 أكمل الفراغات في الجدول التالى:
السرعة (متر / ث) المسافة (متر) الزمن (ثانية)
٥ ١٠٠ ٠٠٠٠
١٠ ٠٠٠٠ ٥
٠٠٠٠ ٩٦ ٨
المسافة (متر) المسافة (متر) المسافة (متر)
الزمن (ثانية)
( ١)
الزمن (ثانية)
( ٢)
الزمن (ثانية)
( ٣)