حل درس الحركة علوم أول متوسط

حل درس الحركة علوم أول متوسط

السرعة

تخيل أنك متزلج على لوح ذي عجلات و تتجه متسارعا إلى أسفل في مسار نصف دائري . سوف يخفق قلبك كلما زادن سرعتك  . و عند وصولك إلى اخفض جزء ستكون مسرعا الى درجة الشعور بالاثارة و ربما بالخوف . وعندما تغير اتجاهك صاعدا الجانب الاخر سوف تقل سرعتك . و عند وصولك الى قمة المنحدر فإنك تكاد تتوقف عن الحركة و يمكنك التوقف بسهولة إن اردت او ان تعود متسارعا ثانية نحو اسفل المسار 

ولفهم كيف تصف حركة معقدة كهذه فكر في حركة ابسط مثل حركة الدراجة ولوصف سرعة الدراجة عليك ان تعرف شيئين عن حركتها الاول المسافة التي قطعتها و الثاني الزمن احتاجت إليه لتتحرك هذه المسافة 

السؤال : استنتج ماذا يحدث للسرعة المتوسطة لو كانت الدراجة تسير علة تل المنحدر إلى اسفل ؟ 

الجواب : سوف تزداد السرعة

مسائل تدريبية :

السؤال : تقطع طائرة 1350 كم في 3 ساعات . احسب سرعتها المتوسطة .

الجواب : 

المعطيات 

المسافة ف : 1350 كم

الزمن ز = 3 ساعات 

المطلوبة السرعة ع = ؟ كم /  ساعة 

طريقة الحل : 

بالتعويض في معادلة السرعة عن قيمتي المسافة و الزمن 

ع = ف / ز 

السرعة المتوسطة = 1350 كم / 3 ساعات = 450 كم / ساعة 

السؤال : حدد السرعة المتوسطة بوحدات كم / ساعة لمتسابق يقطع مسافة 5 كم في 18 دقيقة 

الجواب : 

المعطيات 

المسافة ف : 5 كم

الزمن ز = 18 دقيقة

المطلوبة السرعة ع = ؟ كم /  ساعة 

طريقة الحل : 

يتم تحويل الدقايق أولا إلى ساعات إذن 18 دقيقة = 18 / 60 = 0.3 ساعة 

وبالتعويض في قانون السرعة المتوسطة عن قيمتي المسافة و الزمن 

السرعة المتوسطة = 5 كم / 0.3 ساعة = 16.66 كم / ساعة 

السؤال : صف كيف تستعمل عداد المسافة لحساب السرعة المتوسطة ؟

الجواب : أقيس المسافة المقطوعة باستخدام عداد المسافات ثم اقسمها على الزمن اللازم لقطعها

ماذا قرأت ؟

السؤال : ما الفرق بين السرعة اللحظية والسرعة المتوسطة ؟

الجواب : 

السرعة الخطية : هي السرعة عند لحظة معينة 

السرعة المتوسطة : هي السرعة خلال فترة زمنية

ماذا قرأت ؟

صف طريقتين تتغير فيهما حركة جسم عندما يتسارع .

الجواب : يمكن أن أغير من اتجاه حركة الجسم أو أغير من  سرعته

مسائل تدريبية 

السؤال : تسير عربة في مدينة الألعاب بسرعة 10 م / ث وبعد 5 ثواني من المسير على سكتها المنحدرة أصبحت سرعتها 25 م/ ث . احسب تسارع هذه العربة .

الجواب : 

السرعة البدائية = ع1 = 10 م / ث 

السرعة النهائية = ع2 = 25 م / ث

الزمن : ز = 5 ثواني

 المطلوب  : التسارع ت = ؟ م/ث ^2

طريقة الحل : بالتعويض في معادلة الحل 

تسارع العربة = ( السرعة النهائية - السرعة البدائية ) / الزمن 

ت = ( ع2-ع1 ) / ز = ( 25 - 10 ) م / ث / 5 ث 

ت = ( 25 - 10 ) / 5 = 3 م / ث ^ 2 

السؤال : تتباطأ السيارة التي تيتقلها نظرا لاقترابها من إشارة ضوئية . فإذا كانت السيارة تسير بسرعة 16 م / ث و توقفت خلال 9 ثوان فما تسارع هذه السيارة ؟

الجواب :

المعطيات 

ع1 = 16م/ث

ع2=0م/ث

الزمن ز = 9 ثواني 

المطلوب : التسارع ت = ؟ م / ث ^ 2

طريقة الحل = بالتعويض في معادلة التسارع 

ت = ( ع 2 - ع 1 ) / ز 

ت = ( 0 - 16 م / ث ) / 9ث 

ت = -1.77 م/ ث ^ 2

و الإشارة السالبة تشير إلى تباطؤ السرعة

اختبر نفسك

السؤال :  فسر إذا طارت طائرة بسرعة ثابتة مقدارها 500 كم / الساعة فهل يمكن اعتبارها تتسارع ؟

الجواب : نعم ، إذا قامت بتغيير اتجاهها 

السؤال :  استنتج هل يمكن للسرعة اللحظية لجسم ما أن تكون أكبر من سرعته المتوسطة ؟

الجواب : يمكن ان تكون السرعة اللحظية أكبر من السرعة المتوسطة خلال جزء من الرحلة و تكون أصغر خلال الجزء الآخر

السؤال :  حدد هل يمكن لجسم متحرك بسرعة ثابتة في المقدار أن تتغير سرعته المتجهة ؟

الجواب : نعم لان الاتجاه قد تغير 

السؤال :  التفكير الناقد - صف حركة متزلج عندما يتسارع نازلاً إلى أسفل منحدر ثم عندما يصعد الجانب الآخر من المنحدر . ماذا يمكن

أن يحدث لو كان الجانب الذي يصعده أقل انحداراً من الجانب الآخر ؟

الجواب : عند هبوط المنحدر يتسارع المتزلج على لوح التزلج و عند صعوده المنحدر فإنه يتباطأ فإذا كان الجانب الذي يصعده أقل انحدارا من الحانب

 الآخر فإنه سيقطع مسافة أكبر من تلك قطعها عند نزوله

تطبيق الرياضيات

 السؤال :  حساب السرعة المتوسطة خلال فترة ازدحام السير قد تحتاج سائق سيارة إلى 1,5 ساعة لقطع مسافة 45 كم . احسب

السرعة المتوسطة للسيارة خلال هذه الرحلة .

الجواب :

المعطيات 

الزمن ز =  1.5 ساعة 

المسافة ف = 4.5 كم / ساعة 

المطلوب : السرعة ع ؟ كم / ساعة 

طريقة الحل بالتعويض في معادلة السرعة بقيم الزمن و المسافة 

ع = ف / ز 

ع = 45 كم / 1.5 ساعة = 30 كم / ساعة 

السؤال : قارن المسافة المقطوعة و السرعة المتوسطة لكل من الشخصين التاليين : سار أحمد بسرعة 1.5 م / ث لمدة 30 ثانية بينما

سار سالم بسرعة 2م / ث لمدة 15 ثانية ثم بسرعة 1 م / ث لمدة 15 ثانية اخرى 

الجواب :

المعطيات 

سرعة أحمد = 1.5 م / ث 

الزمن الذي استغرقه احمد = 30 ثانية

السرعة الاولى لسالم = 2 م / ث

السرعة الثانية لسالم = 1 م / ث

زمن السرعة الثانية لسالم = 15 ثانية 

المطلوب :

المسافة المقطوعة لأحمد = ؟ م

المسافة المقطوعة لسالم = ؟ م

مقارنة السرعة المتوسطة لكلا من أحمد و سالم

طريقة الحل :

من معادلة السرعة = ع = ف / ز

يمكن إيجاد المسافة التي قطعها كل من أحمد و سالم من المعادلة التالية 

ف = ع × ز

مسافة أحمد = 1.5 م / ث  × 30 = 45 مترا

السرعة المتوسطة = 1.5 م / ث ( ثابتة ) 

المسافة التي يقطعها سالم عند السرعة الاولى = 2 × 15 = 30 م

المسافة التي يقطعها سالم عند السرعة الثانية = 1 × 15 = 15 م

المسافة الكلية التي قطعها سالم = 30 + 15 = 45 م

الزمن الكلي الذي استغرقه سالم لقطع المسافة كلها = 15 +15 = 30 ث

السرعة المتوسطة = 45 / 30 = 1.5 م / ث

تحرك أحمد وسالم نفس المسافة بنفس السرعة المتوسطة رغم اختلاف السرعة اللحظية لكل منهما