اسئلـة الفصـل الثانـي

6-2 الموجات وانواعها

ان مفهوم الموجه (wave) هي اضطراب دوري ناتج عن مصدر طاقة لجسم مهتز. ويكون الاضطراب بشكل حركة اهتزازية يحدث في جزء من جسيمات الوسط وينتقل بالتتابع من دون ان تنتقل جسيمات الوسط, والموجة المنتشرة وسيلة لنقل الطاقة.

-1 الموجات الطولية Longitudinal waves: هذا النوع من الموجات يمكن مشاهدته عند دفع او سحب نابض لاحظ الشكل (25-2) في هذا النوع تهتز جسيمات الوسط الناقل باتجاه مواز لاتجاه انتشار الموجه. ان ما ينتقل خلال الوسط هو نمط من الاضطراب بشل سلسلة من التضاغطات والتخلخلات من غير ان تنتقل جسيمات الوسط.

-2 الموجات المستعرضة Transverse waves: هي الموجات التي تهتز جسيمات الوسط الناقل لها باتجاه عمودي على اتجاه انتشار الموجة لاحظ الشكل (26-2) ان ما ينتقل خلال الوسط هو نمط من الاضطراب بشكل قمم وقعور من غير ان تنتقل جسيمات الوسط.

ومن الجدير بالذكر ان موجات الصوت هي موجات طولية ميكانيكية تحتاج الى وسط مادي لانتقالها وقد يكون هذا الوسط صلبا او سائلا او غازيا.

في حين ان الموجات الكهرومغناطيسية كالضوء المرئي هي موجات مستعرضة لا تحتاج بالضرورة الى وسط مادي لانتقالها فهي تنتقل في الفراغ كما تنتقل في بعض الواساط المادية.

هناك ميزيات تتميز بها الموجات كافة:

-1 طول الموجة λ:

هي اقصر بعد بين نقطتين متتاليتن مهتزتين بكيقية واحدة لاحظ الشكل (27-2) وتقاس بوحدة الطول (m). 

-2 التردد Frequency :(f)

عدد الذبذبات للجسم المهتز خلال وحدة الزمن. يقاس التردد بوحدة ذبذبة\ثانية تسمى (هيزتز) Hz لاحظ الشكل (28-2)

f = 1Hz

ذبذبة واحدة في الثانية

f = 2Hz

ذبذبتان في الثانية

3- مدة الذبذبة Period  :(T)

هي الزمن الذي تستغرقه الجسم المهتز لعمل ذبذبة كاملة وتقاس بالثانية (s).

4- سعة الاهتزاز: Amplitude

اقصى ازاحة للجسم المتهتز عن موضع استقراره لاحظ الشكل (2-29)

                               اهتزاز ذو سعة صغيرة           اهتزاز ذو سعة كبيرة 

(2-29)

5-2 الحركة الدائرية والحركة الدورانية - Circular and Rotational Motion

الحركة الدائرية: Circular Motion

ان حركة جسم على مسار دائري تدعى بالحركة الدائرية Circular Motion لاحظ الاشكال (2-17) (2-18) (2-19) التي تعير عن هذه الحركة.

الحركة الدوانية: Rotational Motion

هي دوران جسم حول محوره لاحظ الاشكال (2-20) (2-21) (2-22) (2-23) التي تعبر عن هذه الحركة.

الحركة الدورية: periodical motion

4-2 الحركة الخطية ذات التعجيل الثابت - linear motion with constant acceleration

لو تحركت سيارة من السكون وتغيرت سرعتها تدريجيا وبانتظام مع مرور الزمن توصف حركتها عندئذ بانها حركة خطية بتعجيل ثابت فالتعجيل يعني تغيرا ثابتا في مقدار السرعة لوحدة الزمن ويرمز له بالرمز 

.

(( ويدعى التعجيل تسارعي عندما يكون باتجاه السرعة وينتج عن تزايد في سرعة الجسم بانتظام)) لاحظ الشكل (2-15).

(( ويدعى التعجيل تباطؤي عندما يكون باتجاه معاكس لاتجاه السرعة وينتج عن تناقص في سرعة الجسم بانتظام)) لاحظ الشكل (2-16).

3-2 الانطلاق والسرعة والتعجيل - Speed, Velocity and Acceleration

الانطلاق Speed:

لو فرضنا ان سيارة تحركت وقطعت طريقا طوله 30m في مدة 2s فان ماتقطعه السيارة من الامتار في الثانية الواحدة يساوي:

ان الكمية (15m/s) تمثل انطلاق السيارة.

لذا ان:

الانطلاق من الكميات المقدارية scalar وحدته وحدة مسافة مقسومة على وحدة زمن اي m/s.

الانطلاق نوعان:

الانطلاق المنتظم: انطلاق الجسم الذي يقطع مسافات متساوية في ازمان متساوية كحركة سيارة تقطع مسافات متساوية في ازمنة متساوية لا حظ الشكل .(9-2)

الانطلاق غير المنتطم: ان انطلاق الجسم المتحرك عادة يزداد أو ينقص في اثناء حركته وفي مثل هذه الحركة (يقطع الجسم مسافات غير متساوية في ازمان متساوية) كحركة سيارة في طريق مزدحم. لاحظ الشكل (10-2).

وفي هذه الحركة يحسب معدل الانطلاق

السرعة Velocity

قد يعني الانطلاق والسرعة عند الكثيرين الشئ نفسه الا ان علم الفيزياء يمييز بينهما ويعتبرهما مختلفين.

فما اوجه الاختلاف بين الانطلاق والسرعة؟

الانطلاق كمية مقدراية , توصف بذكر مقدارها ووحدة قياسها اما السرعة فهي كمية متجهة ويرمز للكمية المتجهة بالرمز الفيزيائي يتوجب عند تعينها ذكر الاتجاه اضافة الى مقدارها ووحدتها 

السرعة نوعان هما:

-1 السرعة المنتظمة (الثابتة): وهي سرعة الجسم الذي يقطع ازاحات متساوية في أزمان متساوية لاحظ الشكل (2-13).

-2 السرعة غير المنتظمة: ان سرعة الجسم المتحرك لاتكون ثابتة في معظم الاوقات وفي هذه الحركة (يقطع الجسم ازاحات غير متساوية في ازمان متساوية) لاحظ الشكل (14-2).

2-2 المسافة والازاحة - Distance and displacement

تمثيل الازاحة

يمكن تمثيل الازاحة بسهم يطلق عليه متجه الازاحة يتناسب طوله مع مقدار الازاحة واتجاهه هو اتجاه الازاحة وهي كمية متجهة. وتقاس بوحدة الطول المتر m لاحظ الشكل (7-2).

الطريق الملتوي يمثل المسافة d التي قطعها الشخص من A الى B اما الارتفاع (x) المباشر من الموقع A الى الموقع B يمثل الازاحة الشاقولية.

- نحدد الاطوال المناسبة على المستقيمات للازاحات الثلاث اعتمادا على مقياس الرسم.

- نحدد اتجاه المتجه على الرسم (نضع في نهاية كل متجه سهما يمثل اتجاهه).

فتكون اطوال متجهات الازاحات كالاتي لاحظ الشكل (8-2)

حساب محصلة الازاحات رياضيا: Resultant displacement

1-2 وصف الحركة - Motion Description

الفصل الثاني - الحركة - The Motion

اسئلــة الفصــــل الأول

الحـــــــــــــــــــل

فكـــــــــــر

(‪ 4 - 1 ‬) ادوات القياس وتطبيقاتها

هناك‪ ‬أنواع‪ ‬متعددة‪ ‬من‪ ‬ادوات‪ ‬القياس‪ ‬التي‪ ‬يتم‪ ‬استعمالها‪ ‬في‪ ‬مجالات‪ ‬عدة‪ ‬وسنتعرف‪ ‬من خلال‪ ‬الجدول (‪4‬) على‪ ‬عدد‪ ‬من‪ ‬ادوات‪ ‬القياس‪ ‬واستعمالها .

(‪ 3 - 1 ‬ ) أخطاء القياس ‪measurement errors‬

كل‪ ‬القياسات‪ ‬الفيزيائية‪ ‬لا تكاد‪ ‬تخلو‪ ‬من‪ ‬احتمالية‪ ‬الخطأ‪ ‬سواء‪ ‬أكانت‪ ‬في‪ ‬مختبرات‪ ‬العمل والأبحاث‪ ‬أو‪ ‬في‪ ‬الحياة‪ ‬اليومية‪ ‬ويطلق‪ ‬على‪ ‬الاختلاف‪ ‬الحاصل‪ ‬بين‪ ‬القيمة‪ ‬ألمقاسه‪ ‬والقيمة‪ ‬الحقيقية لكمية‪ ‬ما‪ ‬ب ‪ )‬خطأ‪ ‬القياس )

وبشكل‪ ‬عام‪ ‬فان‪ ‬خطأ‪ ‬القياس‪ ‬يكون‪ ‬أساسها‪ ‬ناجم‪ ‬عن‪:

 ‬
خطئ يدوي وحسي :

وينتج‪ ‬من‪ ‬خطأ‪ ‬في‪ ‬طريقة‪ ‬القياس‪ ‬للجهاز‪ ‬المستعمل‪ ‬او‪ ‬لعدم‪ ‬معايرة‪ ‬أداة‪ ‬القياس‪ ‬نفسها‪.

‬
خطا في جهاز القياس :

وينتج‪ ‬من‪ ‬خلل‪ ‬حاصل‪ ‬في‪ ‬الجهاز‪ ‬نفسه‪ ‬قبل‪ ‬استعماله‪.‬

وفي‪ ‬الأحوال‪ ‬كافة‪ ‬يلزم‪ ‬علينا‪ ‬التقليل‪ ‬قدر‪ ‬المستطاع‪ ‬من‪ ‬هذه‪ ‬الأخطاء‪ ‬إلى‪ ‬أدنى‪ ‬حد‪ ‬ممكن‪ ‬من خلال‪ ‬جعل‪ ‬القيمة‪ ‬المقاسة‪ ‬قريبة‪ ‬جدا‪ ‬من‪ ‬القيمة‪ ‬المقبولة‪.‬

(1 - 2 ) النظام الدولي للوحــــدات

كما‪ ‬هو‪ ‬معروف‪ ‬أن‪ ‬علم‪ ‬الفيزياء‪ ‬هو‪ ‬علم‪ ‬قياس‪ ‬ومن‪ ‬أهم‪ ‬عناصر‪ ‬القياس‪ ‬هي‪ ‬الوحدات‪. ‬وعلى مر‪ ‬السنوات‪ ‬الماضية‪ ‬استعملت‪ ‬أنظمة‪ ‬قياس‪ ‬مختلفة‪ ‬كالنظام‪ ‬البريطاني ‪ )‬باوند، قدم، ثانية ‪(‬ وكذلك‪ ‬النظام‪ ‬المتري ‪ metric system ‬‬  ( كيلوغرام،‪ ‬متر، ثانية‪( ‬ 
‪ ونظراً‪ ‬للصعوبات‪ ‬التي برزت‪ ‬في‪ ‬التعامل‪ ‬مع‪ ‬وحدات‪ ‬القياس‪ ‬المختلفة‪ ‬ظهرت‪ ‬فكرة‪ ‬توحيد‪ ‬نظام‪ ‬الوحدات‪ ‬عالميا‪ ‬ليسمى النظام‪ ‬الدولي‪ ‬للوحدات‪ (system international)  ‬واختصاره‪ SI ‬حيث‪ ‬يتم‪ ‬استعماله من‪ ‬الدول‪ ‬جميعا‪ ‬ويشمل‪ ‬هذا‪ ‬النظام‪ ‬على‪ ‬سبع‪ ‬وحدات‪ ‬أساس‪ ‬والتي‪ ‬سنعتمدها‪ ‬مستقبلا‪ ‬في دراستنا‪ ‬وكما‪ ‬موضحة‪ ‬في‪ ‬الجدول‪ ( 1 ) :‬

1 - 1 مفهوم القيــــاس

ادوات القياس لها تأثير في حياتنا اليومية

من خلال دراستك السابقة لمختلف العلوم استعملت أجهزة قياس مختلفة كالميزان والمحرار والمسطرة كما أن حياتنا اليومية مرتبطة بأنواع متعددة أخرى لاحظ شكل ( 1- 1 )

الساعة التي نضعها على ايدينا هي جهاز لمعرفة وتنظيم الوقت .

عداد الكهرباء وعداد الماء الموجودان في مدخل البيت هما ايضا اجهزة قياس .

وجود أجهزة قياس مختلفة في السيارة ( عداد سرعة السيارة ومؤشر درجة الحرارة وكذلك مؤشر خزان الوقود ) .

قياس الضغط الجوي ودرجة الحرارة وسرعة الرياح واتجاهها عن طريق أجهزة قياس مهمة جدا للملاحة الجوية ولاسيما عند تنقلاتنا .

خلال دراستك لمختلف العلوم منذ الدراسة الابتدائية استعملت عدة أجهزة قياس من ابسطها المسطرة لتحديد أطوال المربعات والمستطيلات والمنقلة لقياس الزوايا .

لهذا نستطيع القول ان ادوات القياس للكميات الفيزيائية مختلفة ومتنوعة ويعتمد ذلك على نوع الكمية الفيزيائية المراد قياسها مثل طول الغرفة يساوي 7m , كتلة الجسم 7kg وهكذا . لاحظ الشكل ( 1 - 2 )