فيزياءالحادي عشر
ملخص وشرح درس تحديد السرعة المتجهة والتسارع في المختبر لمادة الفيزياء للصف الحادي عشر الفصل الدراسي الاول
نقدم لكم ملخص وشرح درس تحديد السرعة المتجهة والتسارع في المختبر لمادة الفيزياء للصف الحادي عشر الفصل الدراسي الاول
أولًا: قياس السرعة المتوسطة في المختبر
1. باستخدام بوابة ضوئية واحدة وبطاقة قطع
- تُستخدم بوابة ضوئية تقيس الزمن الذي تستغرقه بطاقة القطع أثناء مرورها من خلالها.
- يتم تحديد زمن الدخول وزمن الخروج من البوابة، إضافة إلى قياس طول بطاقة القطع.
- من خلال هذه القيم، يمكن حساب السرعة المتوسطة للجسم خلال هذه الفترة.
رابط تنزيل ملخص وشرح درس تحديد السرعة المتجهة والتسارع في المختبر لمادة الفيزياء للصف الحادي عشر الفصل الدراسي الاول
2. باستخدام بوابتين ضوئيتين وبطاقة قطع
- تُثبت بوابتان ضوئيتان على مسافتين محددتين.
- تسجل البوابة الأولى زمن مرور الحافة الأمامية للبطاقة، بينما تسجل الثانية زمن مرور الحافة الأمامية نفسها عند البوابة الثانية.
- بقياس طول البطاقة والفاصل الزمني بين القراءتين، يمكن حساب السرعة المتوسطة للجسم بين البوابتين.
3. باستخدام النابض الزمني والشريط الورقي
- يتم توصيل شريط ورقي بجسم متحرك ويمر عبر نابض زمني يترك نقاطًا متتالية على الشريط.
- المسافة بين كل نقطتين متتاليتين تمثل حركة الجسم خلال فترة زمنية صغيرة ثابتة.
- تُحسب السرعة المتوسطة بقسمة المسافة المقطوعة على الزمن المستغرق.
- إذا كانت المسافات بين النقاط متساوية، فإن السرعة ثابتة،
أما إذا كانت المسافات متباعدة، فذلك يشير إلى زيادة في السرعة (تسارع).
ملاحظة: الفترة الزمنية بين كل نقطتين متتاليتين تساوي جزءًا من الثانية،
بينما تمثل ست نقاط متتالية فترة مقدارها عُشر الثانية تقريبًا.
ثانيًا: قياس التسارع في المختبر
1. باستخدام بوابة ضوئية واحدة وبطاقة قطع ذات حافتين
- تحتوي بطاقة القطع على حافتين لتسجيل سرعتين مختلفتين أثناء مرورها في البوابة نفسها.
- تُقاس السرعة الابتدائية من الحافة الأولى والسرعة النهائية من الحافة الثانية.
- بعد تحديد الفاصل الزمني بين مرور الحافتين، يمكن حساب مقدار التسارع خلال هذه الفترة.
2. باستخدام بوابتين ضوئيتين وبطاقة قطع
- تسجل البوابة الأولى السرعة الابتدائية عند مرور البطاقة،
بينما تسجل البوابة الثانية السرعة النهائية بعد فترة زمنية محددة. - باستخدام المسافات والزمن بين الحافتين في كل بوابة، يتم تحديد التسارع بدقة عالية.
3. باستخدام النابض الزمني والشريط الورقي
- يُستخدم الشريط الورقي كما في تجربة السرعة، ولكن مع حساب التغير في السرعة عبر الزمن.
- يتم تقسيم الشريط إلى أجزاء متساوية في الزمن، ويُحسب لكل جزء السرعة والمسافة المقطوعة.
- برسم منحنى السرعة مقابل الزمن، يمكن إيجاد التسارع من ميل المنحنى (كلما زاد الميل زاد التسارع).
يشير ميل الخط في الرسم البياني إلى مقدار التسارع،
فإذا كان الميل ثابتًا فإن التسارع منتظم، أما إذا تغير الميل فيدل ذلك على تسارع غير ثابت.
ثالثًا: ملاحظات عملية من التجربة
- عند استخدام النابض الزمني، يجب أن تكون الكتلة المعلقة كبيرة بما يكفي لتقليل تأثير الاحتكاك ومقاومة الهواء.
- يجب التأكد من ثبات البوابات الضوئية وأن بطاقة القطع تتحرك في خط مستقيم عبرها.
- في التجارب التي تتضمن سقوط الأجسام، تبدأ الحركة عادة من السكون،
وبالتالي تكون السرعة الابتدائية صفرًا.
رابعًا: الاستنتاج
- يمكن تحديد السرعة المتوسطة من خلال قياس المسافة والزمن فقط.
- يمكن تحديد التسارع من خلال مقارنة السرعتين الابتدائية والنهائية والزمن بينهما.
- يُعتبر التحليل البياني (منحنى السرعة – الزمن) من أكثر الطرق دقة لتحديد التسارع.
- تُستخدم هذه التجارب في المختبر لتأكيد المفاهيم النظرية حول الحركة المنتظمة والمتسارعة.
ملاحظة:
يحتوي الملف الأصلي على جداول بيانات تجريبية توضح القيم المقاسة لكل حالة
بالإضافة إلى رسوم بيانية تحليلية تبين العلاقة بين السرعة والزمن وطريقة إيجاد التسارع منها.
الرابط المختصر للمقال: https://oman22.com/?p=20787
