نسخة الفيديو النصية
يتحرك جسم بتأثير القوة الابتدائية 𝐹 التي تؤثر قطريًّا لأعلى، كما هو موضح في الشكل. يتبع الجسم حركة المقذوفات. أي التمثيلات البيانية يوضح التغير في المسافة الأفقية التي قطعها الجسم بين قذفه من الأرض وعودته إليها؟ أ، أم ب، أم ج، أم د.
في هذا السؤال، نريد تحديد التمثيل البياني الذي يوضح التغير في المسافة الأفقية التي قطعها المقذوف أثناء حركته. أولًا: سنلقي نظرة على الشكل. تؤثر القوة قطريًّا لأعلى. يشير هذا إلى أن الجسم له سرعة متجهة أفقية ابتدائية وسرعة متجهة رأسية ابتدائية لا تساويان صفرًا. لا ينص السؤال على وجود أي قوة تؤثر أفقيًّا على الجسم بخلاف القوة المسئولة عن السرعة المتجهة الأفقية الابتدائية للجسم.
بالإضافة إلى ذلك، فإن عجلة الجسم خلال حركته تكون رأسية بالكامل. وهذا يعني أن المركبة الأفقية للسرعة المتجهة ستظل ثابتة طوال حركة المقذوف. نتذكر المعادلة التي تنص على أن السرعة القياسية تساوي المسافة على الزمن. إذن، نعرف أن المسافة تساوي السرعة القياسية مضروبة في الزمن. بما أن السرعة المتجهة الأفقية ثابتة، فهذا يعني أن السرعة القياسية الأفقية ثابتة. وبما أن السرعة القياسية الأفقية تظل ثابتة، نستنتج من المعادلة أن المسافة الأفقية تتناسب طرديًّا مع الزمن.
والآن بعد أن عرفنا كيف تتغير المسافة الأفقية مع الزمن، يمكننا النظر إلى التمثيلات البيانية في خيارات الإجابة.
بالنظر إلى التمثيل البياني أ، نلاحظ أن المسافة الأفقية تظل ثابتة مع الزمن وتظل دائمًا على نفس المسافة من نقطة الأصل. وهذا غير ممكن؛ لأن هذا يعني أن الجسم لم يتحرك في الاتجاه الأفقي، وهو ما يعني أن السرعة الأفقية تساوي صفرًا. نحن نعلم أن هذا غير صحيح؛ لأن الجسم يتحرك بسرعة أفقية بسبب القوة الابتدائية 𝐹. إذن التمثيل البياني أ غير صحيح.
في التمثيل البياني ب، نلاحظ أن الجسم يبدأ الحركة من مسافة أفقية من نقطة الأصل ثم تتناقص المسافة خطيًّا مع الزمن. وهذا ليس صحيحًا؛ لأن هذا يعني أن الجسم يقترب من النقطة التي قذف منها. إذن، التمثيل البياني ب غير صحيح.
في التمثيل البياني ج، نلاحظ أن المسافة الابتدائية تبدأ من الصفر، وتزداد المسافة الأفقية خطيًّا مع الزمن. وعليه، يبدو أن التمثيل البياني ج هو الإجابة الصحيحة.
للتأكد من ذلك، دعونا نلق نظرة على التمثيل البياني د. في هذا التمثيل البياني، نلاحظ أن الجسم يتحرك مسافة معينة ثم يعود إلى البداية. هذا غير صحيح لأن الجسم لا يعود إلى نقطة الأصل. إذن، لا بد أن التمثيل البياني د غير صحيح أيضًا.
ومن ثم، يتبقى لدينا التمثيل البياني ج، الذي يجب أن يكون الإجابة الصحيحة. يوضح التمثيل البياني ج التغير في المسافة الأفقية التي قطعها الجسم بين قذفه من الأرض وعودته إليها.
