تم إلغاء تنشيط البوابة. يُرجَى الاتصال بمسؤول البوابة لديك.

فيديو السؤال: تحديد التمثيل البياني للسرعة القياسية مقابل الزمن لمقذوف الفيزياء

يعطى جسم دفعة أفقية صغيرة تجعله في حالة حركة على سطح أفقي أملس. عندما يصل الجسم لنهاية السطح، فإنه يتبع حركة المقذوفات من موضع ابتدائي لموضع نهائي، كما هو موضح في الشكل. أي التمثيلات البيانية (أ)، (ب)، (ج)، (د) يوضح التغير في السرعة القياسية الرأسية للجسم بين موضعيه الابتدائي والنهائي؟ [أ] التمثيل البياني (أ) [ب] التمثيل البياني (ب) [ج] التمثيل البياني (ج) [د] التمثيل البياني (د)؛ أي التمثيلات البيانية (هـ)، (و)، (ز)، (ح) يوضح التغير في السرعة القياسية الأفقية للجسم بين موضعيه الابتدائي والنهائي؟ [أ] التمثيل البياني (هـ) [ب] التمثيل البياني (و) [ج] التمثيل البياني (ز) [د] التمثيل البياني (ح)

٠٦:٠٦

‏نسخة الفيديو النصية

يعطى جسم دفعة أفقية صغيرة تجعله في حالة حركة على سطح أفقي أملس. عندما يصل الجسم لنهاية السطح، فإنه يتبع حركة المقذوفات من موضع ابتدائي لموضع نهائي، كما هو موضح في الشكل. أي التمثيلات البيانية (أ)، و(ب)، و(ج)، و(د) يوضح التغير في السرعة القياسية الرأسية للجسم بين موضعيه الابتدائي والنهائي؟

بالنظر إلى الشكل، نرى الجسم الذي تؤثر عليه هذه القوة ‪𝐅‬‏. بعد التأثر بهذه القوة، يتحرك الجسم على سطح أفقي أملس، ثم يبدأ في اتباع حركة المقذوفات. بالنظر إلى حركة الجسم بين الموضع الابتدائي والموضع النهائي الموضحين على الشكل، نريد تحديد أي هذه التمثيلات البيانية الأربعة يمثل بدقة السرعة القياسية الرأسية للجسم مقابل الزمن. هذا يعني أننا سنتناول هذه المركبة لحركة الجسم. أول ما يمكننا قوله هو أنه في البداية، تساوي السرعة القياسية الرأسية للجسم صفرًا في موضع الجسم الابتدائي. وهذا لأن الجسم لم يبدأ الحركة بعد بسبب سقوطه. إذن، يمكننا استبعاد أي خيار إجابة ليس له سرعة قياسية رأسية تساوي صفرًا عند الزمن صفر. نلاحظ أن الخيارين (أ) و(ج) السرعة القياسية الرأسية الابتدائية فيهما لا تساوي صفرًا.

السؤال الآن هو: هل هذا الجسم تزداد سرعته القياسية الرأسية أثناء سقوطه بمعدل ثابت؟ أم هل تزداد سرعته القياسية الرأسية بمعدل متزايد؟ للبدء في معرفة ذلك، نتذكر أنه أثناء تحرك الجسم من موضعه الابتدائي إلى موضعه النهائي، يتبع حركة المقذوفات. هذا يعني أن هناك مجموعة من المعادلات، التي تسمى أحيانًا معادلات الحركة، تنطبق على وصف حركة الجسم. تنص إحدى معادلات الحركة هذه على أن السرعة المتجهة النهائية لجسم يتبع حركة المقذوفات تساوي سرعته المتجهة الابتدائية زائد عجلته مضروبة في الزمن المستغرق. تتضمن هذه المعادلة سرعة متجهة لا سرعة قياسية؛ أي كمية متجهة لا كمية قياسية.

لكن يمكننا تذكر العلاقة بين السرعة المتجهة والسرعة القياسية، وهي أن مقدار السرعة المتجهة يساوي السرعة القياسية. يمكن أن تساعدنا هذه المعادلة على فهم كيفية تغير السرعة القياسية الرأسية للجسم بمرور الزمن. علينا ملاحظة أن هذه المعادلة معادلة خطية. هذا يعني أن أس كل معامل في المعادلة يساوي واحدًا. على سبيل المثال، إذا كانت ‪𝑣‬‏ صفر تساوي صفرًا، ففي هذه الحالة ستكون المعادلة هكذا، ويمكن تغيير الطرف الأيمن من هذه المعادلة بمضاعفة الزمن ‪𝑡‬‏. وهذا سيغير السرعة المتجهة النهائية بالمعامل نفسه. يشير هذا إلى وجود علاقة خطية بين السرعة المتجهة النهائية للجسم والزمن المستغرق ‪𝑡‬‏، وهذا حقيقي. فإذا زاد ‪𝑡‬‏ إلى الضعف، زادت السرعة المتجهة إلى الضعف أيضًا؛ وإذا زاد ‪𝑡‬‏ ثلاثة أمثال، زادت السرعة المتجهة ثلاثة أمثال أيضًا.

ومن ثم، عندما يتعلق الأمر بالسرعة القياسية مقابل الزمن، وتحديدًا بالسرعة القياسية الرأسية مقابل الزمن، فإننا نعلم أن التغيير بمعامل في أحد هذين المتغيرين سيؤدي إلى تغيير بالمعامل نفسه في المتغير الآخر. وهذا يشير إلى أن التمثيل البياني (ب)، الذي لا يوضح علاقة خطية بين السرعة القياسية الرأسية والزمن، لا يمكن أن يكون صحيحًا. وبما أن العجلة الرأسية للجسم في حركة المقذوفات ثابتة، فإن معدل تغير سرعته القياسية الرأسية بمرور الزمن يكون ثابتًا أيضًا. إذن، الإجابة هي التمثيل البياني (د).

دعونا نتناول الجزء الثاني من السؤال.

أي التمثيلات البيانية (هـ)، و(و)، و(ز)، و(ح) يوضح التغير في السرعة القياسية الأفقية للجسم بين موضعيه الابتدائي والنهائي؟

حسنًا، بدلًا من التفكير في الحركة الرأسية للجسم، سنفكر في حركته الأفقية. يمكننا مجددًا استخدام هذه المعادلة للمساعدة على فهم السرعة القياسية للجسم. ولكن علينا ملاحظة أن هناك فرقًا بين استخدامها للحركة الرأسية واستخدامها للحركة الأفقية. في الاتجاه الرأسي، لدينا عجلة لا تساوي صفرًا. أما في الاتجاه الأفقي، لا توجد عجلة للجسم. هذا يعني أنه يمكننا التعويض عن ‪𝑎‬‏ بصفر. وهذا يجعل المعادلة تبسط إلى ‪𝑣f‬‏ تساوي ‪𝑣‬‏ صفر. تنطبق هذه المعادلة على الحركة الأفقية للمقذوف. وهي تشير إلى أن السرعة المتجهة للمقذوف تظل دائمًا كما هي. وهذا يوضح أن سرعته القياسية ثابتة أيضًا.

إذن، نحن نبحث عن تمثيل بياني يوضح سرعة قياسية أفقية ثابتة بمرور الزمن. السرعة القياسية الثابتة هي سرعة لا تتغير. وفي التمثيل البياني (هـ) نلاحظ هذا الأمر. علينا أن نلاحظ أيضًا أن هذه السرعة القياسية الأفقية لا تساوي صفرًا في البداية. ونتوقع ذلك لأن الجسم قد أعطي دفعة وتحرك على سطح أفقي أملس قبل أن يبدأ في اتباع حركة المقذوفات. هذا يعني أن الجسم تحرك بالفعل من اليسار إلى اليمين بسرعة قياسية لا تساوي صفرًا. لا نعرف بالضبط هذه السرعة القياسية. لكن لحل هذا السؤال، ما يعنينا هو معرفة أن هذه السرعة تظل كما هي خلال حركة الجسم.

إذن، التمثيل البياني الذي يوضح التغير في السرعة القياسية الأفقية للجسم بين موضعيه الابتدائي والنهائي هو التمثيل البياني (هـ).

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.