الحركة في خط مستقيم

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]

لا يوجد في الكون المعروف لدينا شيء ساكن، فالحركة هي الصفة الملازمة للوجود وإن عجزت حواسنا عن رصدها أحياناً. الأرض تدور حول نفسها وحول الشمس وكذلك باقي الأجرام التي تكوّن المجموعة الشمسية، من أكبرها وهو المشتري وما يتبعه من أقماره إلى المذنبات وغيرها من الكتل التي لا يحصى عددها والبعض منها في منتهى الصغر. الشمس وتوابعها تدور حول مركز المجرّة والمجرّة نفسها بالإضافة إلى حركة الدوران حول مركزها تبتعد عن باقي المجرّات باستمرار ، أي أنّ الكون كله بما فيه مما يقرب من مائة بليون مجرة وفي كل مجرة ما يقرب من مائة بليون من الشموس يتسع باطّراد.

حتى ما يظهر لنا من الجماد من عناصر ومركبات ومخلوطات ، ويبدو كأنه في حالة سكون كالتماثيل والآلات والأدوات المصنوعة من المعادن المختلفة، والبنايات والصخور فإن كل ذرة من ذراتها في حالة اهتزاز دائم يتناسب طردياً مع درجة حرارتها بينما الإلكترونات في كل ذرة من ذراتها تظل تدور باستمرار حول النواة.

إذا كنت ماشياً في طريقك من المدرسة إلى البيت،فإن موقعك بالنسبة إلى موقع المدرسة هو في تغير مستمر وكذلك سيكون موقعك بالنسبة إلى موقع البيت متغيراً باستمرار،ونتيجة لهذا التغير فإنك تقطع مسافة ما خلال زمن معين ،وبالتالي فإنك تسير بسرعة معينة.فعندما نصف أي جسم بالحركة نستخدم المصطلحات الفيزيائية التالية:
1- الموقع Position
2- المسافة Distance
3- الإزاحة Displacement
4- الزمن Time
5- السرعة Velocity
6- التسارع Acceleration
الحركة هي تغير موقع الجسم ، بالنسبة إلى موقع جسم آخر نفترضه ثابتاً.
فعندما نصف حركة جسم ما، نحددها بالنسبة إلى نقطة ما تُعَدُ ثابتة ، ويتم تحديد الموقع بالنسبة إلى نقطة إسناد أو موقع مرجعي متفق عليه ضمن إطار مرجعي (نقطة الأصل) . ويسمى بعد الجسم عن هذه النقطة الموقع Position .
الموقع : كمية متجهة قد تكون موجبة أو سالبة .
موقع الجسيم لا يتحدد إلا بإختيار نقطة مرجعية نعتبرها نقطة الأصل المرجعية.
ولتحديد موقع أي جسم نحتاج إلى العناصر التالية:
1- رقم
2- وحدة
3- اتجاه
4- نقطة مرجعية
مثلا أنت تبعد عن النافذة (نقطة مرجعية) 3 (رقم) أمتار (وحدة) إلى الشرق (اتجاه).
عندما يتغير موضع الجسم من مكان إلى آخر،فإنه يستغرق زمناً Time عند انتقال الجسم من موضع البداية عند الزمن ز1 إلى موضع النهاية ز2 ، أي أن الجسم قطع مسافة Distance وهذه المسافة المقطوعة بين الموضعين تسمى الإزاحة Displacement .
متجه إزاحة الجسم بين لحظتين زمنيتين هو التغير في متجه موقع الجسم بين هاتين اللحظتين.
متجه الإزاحة = متجه الإزاحة النهائي - متجه الإزاحة الابتدائي
اي أن متجه الإزاحة لجسم في فترة زمنية يساوى التغير الحادث في متجه موقع الجسم في هذه الفترة.

المسافة distance بين نقطتين هي طول الخط line المستقيم بين هاتين النقطتين . وهكذا تعرف المسافة بين نقطتين بأنها طول المسار بينهما .
تعين المسافة بمقدارها فقط ؛ أي أنها كمية غير متجهة .
وهكذا تعرف المسافة بين نقطتين بأنها طول المسار بينهما ، وتقاس المسافة بوحدات الطول ( متر ، سم ، كم ، .... )

" لاحظ أننا نعين المسافة بمقدارها فقط "

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الإزاحة : Displacement هي أقصر مسافة بين النقطتين اللتين انتقل الجسم بينهما ،وهي كمية متجهة تعين بالمقدار والاتجاه.
أن الإزاحة displacement تعتمد على المسافة بين نقطتي البداية والنهاية فقط ولا تعتمد على المسار الذي يسلكه الجسم.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وقد نتساءل :
هل يمكن ان يكون مقدار الازاحة مساويا المسافة خلال فترة معينة ؟
الاجابة: يمكن ان يحدث ذلك فقط اذا كانت حركة الجسيم خلال هذه الفترة فى خط مستقيم وفي جهة واحدة .
فمثلا عندما تتحرك سيارة في خط مستقيم من الموقع الابتدائي xi إلى الموقع النهائي xf سيكون مقدار التغير في الازاحة هو مقدار المسافة التي قطعتها السيارة كما في الشكل .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
ذكرنا سابقاً يوجد هناك فرق بين "المسافة" (Distance) و"الإزاحة" (Displacement)، تخيل أن جسما ما يدور حول مركز؛ المسافة التي يقطعها عندما ينهي دورته هي بكل بساطة محيط الدائرة، ولكن الإزاحة هي صفر لأنه رجع لنقطة البداية.
مثال:سيارة سباق تسير في مسار دائري طوله 200م , إذا دارت السيارة فيه 3 دورات , وكانت نقطة البداية هي نفسها نقطة النهاية , احسب:
1- المسافة التي قطعتها السيارة.
2- الإزاحة التي قطعتها السيارة.

المسافة: 600م الإزاحة: صفر م
سؤال:
متى تكون المسافة التي يقطعها الجسم تساوي الإزاحة الحاصلة له.
إذا تحرك في خط مستقيم وفي اتجاه وحد.
سؤال : لماذا تعتبر المسافة كمية غير متجهة أما الإزاحة فهي كمية متجهة؟
- المسافة كمية غير متجهة لأنها تتحدد بمقدار فقط ، أما الإزاحة فهي كمية متجهة لأنها تتحدد بمقدار واتجاه بالنسبة لنقطة إسناد .

معلومات إضافية للطالب:
الكميات الفيزيائية تقسم إلى قسمين:
الكميات المتجهة: هي الكميات التي تحدد بالمقدار والإتجاه بالنسبة لنقطة مرجع محددة.
أمثلة على الكميات المتجهة: السرعة، الإزاحة، القوة، التسارع.
الكميات غير المتجهة (القياسية) ( عددية): هي الكميات التي تحدد بالمقدار فقط.
أمثلة على الكميات غير المتجهة: الكثافة، المسافة، الكتلة.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

وهكذا تعرف المسافة بين نقطتين بأنها طول المسار بينهما ، وتقاس المسافة بوحدات الطول ( متر ، سم ، كم ، .... )

فمثلا إذا تحركت سيارة في طريق مستقيم من الموقع ( أ ) الى الموقع ( ب ) فإن المسافه التي تكون قد قطعتها هي طول المسار المستقيم ( أ ب ) .

وإذا مشيت في مسار مقوس أو متعرج ( ذو زوايا متغيره ) ، يكون طول المسار الذي قطعته هو مقدار المسافة التي قطعتها .

" لاحظ أننا نعين المسافة بمقدارها فقط " أي أنها كمية غير متجهة .

الإزاحة :هي أقصر مسافة بين النقطتين اللتين انتقل الجسم بينهما ،

وهي كمية متجهة تعين بالمقدار والاتجاه

لاحظ أن الإزاحة تعتمد على المسافة بين نقطتي البداية والنهاية فقط ولا تعتمد على المسار الذي يسلكه الجسم.

مع تحيات : الاستاذ مصطفى دعمس

ما أنواع الحركة للأجسام ؟

1- الحركة المستمرة : مثل حركة الأرض ، والقمر بمسارات اهليجية .

2- الحركة المستقيمة : حيث تتحرك الأجسام في خطوط مستقيمة. وتحدث هذه الحركة عادة عندما تتحرك الأجسام حركة حرة طليقة. وهذا ما سنركز عليه .

3- الحركة المتعرِّجة : التي تتم على مسار متعرج ، وفيها تُدفع الأجسام

جانبًا بوساطة قوى.

4 -الحركة الاهتزازية : كحركة البندول ، والأرجوحة ، وحركة زنبرك مشدود لدى اطلاقه ، وحركة المواج على سطح الماء .

5- الحركة الدورانية : حركة جسم متماسك ، كحركة عجلات السيارة حول المحور، وحركة البكرة ، وحركة عقرب الساعة ، وحركة الباب لدى فتحه او اغلاقه .

ويوجد شكلان مهمان للحركة يسمى أحدهما الحركة المنتظمة ، أما الحركة الثانية نطلق عليه اسم الحركة غير المنتظمة .

- فسر سبب اختلاف أنواع الحركة للأجسام ؟
من تعريف السرعة اللحظية لجسيم نجد ان متجه السرعة اللحظية يتغير من لحظة الي اخرى في المقدار وفي الاتجاه .
لذا فإن نوع الحركة يختلف باختلاف المقدار والاتجاه معا .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

» الحركة في خط مستقيم
» الحركة والقوة ومعادلات الحركة لجسم يتحرك بتسارع ثابت
» دراسة جسم يتحرك بتسارع ثابت في خط مستقيم
» الحركة
» شرح الحركة