درس الحركة المنحنية للسنة الأولى ثانوي
تقديم
في درس الحركة المنحنية و الدائرية للسنة الأولى ثانوي هذا، سنحاول شرح مفهوم الحركة المنحنية و الدائرية ،مع تفسير تطبيقي لكيفية تمثيل شعاع السرعة و تغير السرعة ،و كذالك القوة المطبقة.
الحركة تذكير
تحدثنا في درس الحركة المستقيمية ان اي جسم في حركة فلابد أن ننسبه إلى جسم آخر يسمى المرجع ،وان لتحديد هذه الحركة فيجب أن نحدد خاصيتيان أساسيتان هما المسار و السرعة.
المسار هو مجموعة المواضع التي يمر منها الجسم اثناء حركته،ويكون مستقيميا،منحنيا او دائرية.
السرعة وهي المسافة المقطوعة من طرف الجسم المتحرك على الزمن الذي قطعت فيه هذه المسافة، وتكون منتضمة،متسارعة بانتضام او متسارعة،متباطئة بانتضام او متباطئة.
وشرحها كذالك كيفية تمثيل شعاع السرعة،و بتمثيله نمثل أربعة عناصر وهي:
المبدأ: وهو نقطة انطلاق السرعة
الحامل: و هو حامل مسار السرعة
الاتجاه: هو اتجاه الحركة
الطويلة: حساب السرعة و تمثيلها وفق السلم 1cm→x m/s
كما تعلمنا حساب تغير السرعة في موضع معين ،و كذالك تمثيل شعاع تغير السرعة .
بالنسبة للقوة الطبقة فقد بينا بان لها نفس خصائص تغير السرعة.
الحركة المنحنية تطبيق
في هذا التطبيق سنحاول تطبيق كل ما تعلمناه عن الحركة ، ولاكن هذه المرة مع الحركة المنحنية.
حركة قذيفة
يقذف لاعب كرة فتنطلق في المسار المحدد في الرسم أدناه, والذي تم تصويره بالتصوير المتعاقب. في مسافات تحدد بالسلم 1cm→0,2m, و في مدد زمنية متساوية τ=0.3s
سلم السرعة 1cm→0.5m/s
تمثيل شعاع تغير السرعة V∆
تحديد طبيعة الحركة على المحورين OX وOY
تمثيل حركة القذيفة على المحورين OXوOY
نلاحظ أن مسار الحركة ينقسم إلى مرحلتين :
المسار (M₀,M₁,M₂,M₃،M₄) و هي مرحلة الصعود، والمسار (M₄،M₅،M₆،M₇) وهي مرحلة النزول في كلتا الحالتين على الحور OX الحركة مستقيمية منتضمة ،على المحور OY في مرحلة الصعود الحركة مستقيمية متباطئة ،حتى تنعدم السرعة الشاقولية عند الموضع M₄ , لتصبح بعد ذالك في مرحلة النزول متسارعة.
تمثيل مخطط السرعة على OXوOY
مخطط السرعة على OX
مخطط السرعة Vx بدلالة الزمن
نمثل في هذا المخطط السرعة Vx بدلالة الزمن (t) ، السرعة منتضمة اذن نحصل على خط مستقيم موازي لمحور الزمن .
من خلال مخطط السرعة على OX يمكن حساب المدى ، و نعرف المدى «المدى هو الخط الافقي الفاصل بين نقطة انطلاق القذيفة و نقطة وصولها الى الارض»
و يمكن حساب المدى عبر حساب مساحة المستطيل (ABCD), اذن
المدى = طول المستطيل × عرض المستطيل.
مخطط السرعة على OY
مخطط السرعة Vy بدلالة الزمن
مرحلة الصعود حيث السرعة متباطئة وتمثل على مخطط السرعة على شكل مستقيم مائل يتقاطع مع محور الزمن ، عند النقطة M₄ حيث السرعة تساوي 0 ،( القذيفة وصلت في هذه النقطة اقصى ارتفاع) ، و تسمى هذه النقطة بالذروة . «الذروة هو اقصى ارتفاع تصل اليه القذيفة»
ونحسب اقصى ارتفاع تصل اليه القذيفة ( الذروة) ،بحساب مساحة المثلث (OM₀M₄)، اذن
حساب السرعة الابتدائية V₀
