Page 2 - كتاب المعلم فيزياء اول ثانوي

‫‪ 5-1‬اﻟﻤﺘﺠﻬﺎت‬ ‫‪ 5-1‬اﻟﻤﺘﺠﻬﺎت ‪Vectors‬‬ ‫‪‬ربة ا�ضتهلالية‬ ‫‪N‬‬

‫‪ .1‬اﻟﺘﺮﻛﻴﺰ‬ ‫ﻛﻴـﻒ ﻳﻤﻜـﻦ ﻟﻤﺘﺴـﻠﻘﻲ ﺍﻟﺼﺨـﻮﺭ ﺗﺠﻨﺐ ﺍﻟﺴـﻘﻮﻁ ﻓﻲ‬ ‫‪‬ل ‪‬ض‪‬ي‪ ‬اأ‪2N  2 N  2 N ‬‬
‫ﺣـﺎﻻﺕ ﻛﺎﻟﺤﺎﻟﺔ ﺍﻟﻤﺒﻴﻨـﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﺼﻔﺤﺔ ﺍﻟﺴـﺎﺑﻘﺔ؟ ﻻﺣﻆ‬
‫ﻧﺸﺎط ﻣﺤ ّﻔﺰ‬ ‫ﺃﻥ ﻟﻠﻤﺘﺴـﻠﻖ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ﻧﻘﻄﺔ ﺩﺍﻋﻤـﺔ ﻳﺮﺗﻜﺰ ﻋﻠﻴﻬﺎ‪ ،‬ﻛﻤﺎ ﺃﻥ‬ ‫�ض‪ ‬وا‪ ‬التجربة ﻫـﻞ ﻳﻤﻜﻦ ﻟﻤﺠﻤـﻮﻉ )ﻣﺤﺼﻠﺔ( ﻗﻮﺗﻴﻦ‬
‫ﻫﻨـﺎﻙ ﻗﻮ￯ ﻣﺘﻌﺪﺩﺓ ﺗﺆﺛﺮ ﻓﻴﻪ‪ .‬ﻳﻤﺴـﻚ ﺍﻟﻤﺘﺴـﻠﻖ ﺑﺈﺣﻜﺎﻡ‬
‫إا‪‬ا‪‬ة ‪‬ضخ‪‬ض ﺍﻃﻠـﺐ ﺇﱃ ﺍﻟﻄـﻼﺏ ﺍﻓـﱰﺍﺽ ﺃﻥ‬ ‫ﺑﺎﻟﺼﺪﻭﻉ ﺃﻭ ﺍﻟﺸﻘﻮﻕ ﺍﻟﻤﻮﺟﻮﺩﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﺼﺨﺮﺓ‪ ،‬ﻛﻤﺎ ﻳﺜﺒﺖ‬ ‫ﻣﺘﺴﺎﻭﻳﺘﻴﻦﺗﺆﺛﺮﺍﻥﻓﻲﺟﺴﻢﺃﻥﻳﺴﺎﻭﻱﺇﺣﺪ￯ﻫﺎﺗﻴﻦﺍﻟﻘﻮﺗﻴﻦ؟‬
‫ﻗﺪﻣﻴـﻪ ﻋﻠﻰ ﺃ ﹼﻱ ﻧﺘﻮﺀ ﺃﻭ ﺑﺮﻭﺯ ﻳﺠﺪﻩ ﻓﻲ ﺍﻟﺼﺨﺮﺓ‪ .‬ﻭﻫﻜﺬﺍ‬
‫ﺷـﺨ ﹰﺼﺎ ﲢﺮﻙ ‪ 100 m‬ﻧﺤﻮ ﺍﻟﺸﲈﻝ ﺛ ﹼﻢ ﱂ ﻳﻌﺪ ﺑﻤﻘﺪﻭﺭﻩ‬ ‫الخ‪‬وات‬
‫ﻣﻌﺮﻓـﺔ ﺍﻻﲡـﺎﻩ‪ .‬ﻓﺘﺤـﺮﻙ ‪ 100 m‬ﺃﺧـﺮ￯ ﺩﻭﻥ ﻣﻌﺮﻓﺔ‬ ‫ﻳﻜـ‪DF‬ﻮﻥ ﻫﻨﺎ‪CE‬ﻙ ﻗﻮﺗﺎ ﺗ‪BD‬ﻼﻣﺲ ﺗ‪AC‬ﺆﺛـﺮﺍﻥ‪B‬ﻓﻴﻪ‪ .‬ﻛﻤ‪A‬ﺎ ﺗﺆﺛﺮ ﺍﻟﺠﺎﺫﺑﻴﺔ‬ ‫‪ M1‬قيا�‪LN‬ض ﺧـﺬ‪KM‬ﺟﺴـ ﹰﻤ‪JL‬ﺎ ﻛﺘﻠﺘـﻪ‪H،J200 gKI‬ﻭﺗﺤﻘ‪I‬ـ‪G‬ﻖ ﻣﻦ‪EG FH‬‬
‫ﺍﻻﲡﺎﻩ‪ .‬ﺍﺳـﺄﻝ ﺍﻟﻄـﻼﺏ‪ :‬ﻣﺎ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺇﺯﺍﺣﺘﻪ ﺑﺎﻟﻨﺴـﺒﺔ ﺇﱃ‬
‫ﻧﻘﻄـﺔ ﺍﻟﺒﺪﺍﻳـﺔ ﺍﻷﻭﱃ؟ ﳚﺐ ﺃﻥ ﻳﺄﺧﺬ ﺍﻟﻄﻼﺏ ﺍﳌﺴـﺎﻓﺔ‬ ‫ﺍﻷﺭﺿﻴﺔ ﻓﻴﻪ ﺑﻘﻮﺓ ﻧﺤﻮ ﺍﻷﺳﻔﻞ‪ .‬ﻟﺬﻟﻚ ﻳﻜﻮﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﺛﻼﺙ‬ ‫ﻭﺯﻧﻪ ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎﻝ ﻣﻴﺰﺍﻥ ﻧﺎﺑﻀﻲ‪.‬‬
‫ﰲ ﺧﻂ ﻣﺴـﺘﻘﻴﻢ ﻣﻦ ﻧﻘﻄﺔ ﺍﻟﺒﺪﺍﻳﺔ‪ .‬ﺍﻗﱰﺡ ﺭﺳـﻢ ﺃﺳـﻬﻢ‬ ‫ﻗﻮ￯ ﺗﺆﺛﺮ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺘﺴﻠﻖ‪.‬‬ ‫‪ 2‬ﺍﺭﺑﻂ ﻃﺮﻓﻲ ﺧﻴﻂ ﻃﻮﻟﻪ ‪ 70 cm‬ﺑﺨﻄﺎﻓﻲ ﻣﻴﺰﺍﻧﻴﻦ‬
‫ﻟﺘﻤﺜﻴﻞ ﻣ ﹼﺘﺠﻬﻲ ‪ 100 m‬ﻋﻨﺪ ﲢﻠﻴﻞ ﺍﳌﺴـﺄﻟﺔ‪ .‬ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ‬
‫ﻳﻜـﻮﻥ ﻣﻘـﺪﺍﺭ ﺇﺯﺍﺣﺔ ﻫـﺬﺍ ﺍﻟﺸـﺨﺺ ﰲ ﺃ ﹼﻱ ﻣﻜﺎﻥ ﺑﲔ‬ ‫ﻭﻣﻤﺎ ﻳﻤﻴﺰ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺤﺎﻟﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﺤﺎﻻﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺩﺭﺳـﺘﻬﺎ ﺳـﺎﺑ ﹰﻘﺎ‬ ‫ﻧﺎﺑﻀﻴﻴﻦ‪.‬‬
‫ﺃﻥ ﺍﻟﻘـﻮ￯ ﺍﻟﺘـﻲ ﻳﺆﺛـﺮ ﺑﻬﺎ ﺳـﻄﺢ ﺍﻟﺼﺨﺮﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺘﺴـﻠﻖ‬ ‫‪ 3‬ﺍﺭﺑـﻂ ﻃﺮﻑ ﺧﻴﻂ ﻃﻮﻟـﻪ ‪ 15 cm‬ﺑﺎﻟﺠﺴـﻢ ﺍﻟﺬﻱ‬
‫ﺻﻔﺮ ﻭ ‪2 .200 m‬‬ ‫ﻟﻴﺴـﺖ ﻗﻮ￯ ﺃﻓﻘﻴﺔ ﺃﻭ ﻋﻤﻮﺩﻳﺔ‪ .‬ﻭﻟﻌﻠﻚ ﺗﻌﻠﻢ ﻣﻦ ﺍﻟﻔﺼﻮﻝ‬ ‫ﻛﺘﻠﺘـﻪ ‪ 200 g‬ﻭﻟـ ﹼﻒ ﻃﺮﻓـﻪ ﺍﻵﺧـﺮ ﻋﻠـﻰ ﺍﻟﺨﻴـﻂ‬
‫ﺍﻟﺴـﺎﺑﻘﺔ ﺃﻧـﻪ ﻳﻤﻜـﻦ ﺍﺧﺘﻴﺎﺭ‬
‫اﻟﺮﺑﻂ ﺑﺎﻟﻤﻌﺮﻓﺔ اﻟﺴﺎﺑﻘﺔ‬ ‫ﻧﻈـﺎﻡ ﺇﺣﺪﺍﺛـﻲ ﻭﺗﻮﺟﻴﻬـﻪ‬ ‫ﺍﻟﻤﺜﺒﺖ ﺑﺨﻄﺎﻓﻲ ﺍﻟﻤﻴﺰﺍﻧﻴﻦ‪.‬‬
‫ﺑﺎﻟﻄﺮﻳﻘـﺔ ﺍﻟﻤﻨﺎﺳـﺒﺔ ﻟﺘﺤﻠﻴﻞ‬
‫ا‪ ‬تجه‪‬ات‪ ‬ال‪‬و‪ ‬الت�ض‪‬ا‪ ‬ﻟﻘـﺪ ﺗﻌ ﹼﻠـﻢ ﺍﻟﻄﻼﺏ ﰲ‬ ‫ﺣﺎﻟﺔ ﻣﺎ‪ .‬ﻭﻟﻜﻦ ﻣﺎﺫﺍ ﻳﺤﺪﺙ‬ ‫ﺗﺤﺬﻳﺮ‪ :‬ﺗﺠﻨﺐ ﺳﻘﻮﻁ ﺍﻟﻜﺘﻞ‪.‬‬
‫ﻋﻨﺪﻣـﺎ ﻻ ﺗﻜـﻮﻥ ﺍﻟﻘـﻮ￯‬ ‫‪ 4‬ﺃﻣﺴـﻚ ﺍﻟﻤﻴﺰﺍﻧﻴـﻦ ﺍﻟﻨﺎﺑﻀﻴﻴـﻦ‬
‫ﺍﻟﻔﺼﻠﲔ‪ :‬ﺍﻟﺜﺎﲏ ﻭﺍﻟﺜﺎﻟﺚ ﻛﻴﻔﻴﺔ ﲨﻊ ﺍﳌ ﹼﺘﺠﻬﺎﺕ ﻭﻃﺮﺣﻬﺎ‬ ‫ﻣﺘﻌﺎﻣـﺪﺓ؟ ﻭﻛﻴـﻒ ﻳﻤﻜـﻦ‬ ‫ﺃﺣﺪﻫﻤـﺎ ﺑﺎﻟﻴﺪ ﺍﻟﻴﻤﻨﻰ ﻭﺍﻵﺧﺮ ﺑﺎﻟﻴﺪ‬
‫ﰲ ﹸﺑﻌـﺪ ﻭﺍﺣـﺪ‪ .‬ﻛـﲈ ﺗﻌ ﹼﺮﻓـﻮﺍ ﰲ ﺍﻟﻔﺼـﻞ ﺍﻟﺮﺍﺑـﻊ ﻃﺒﻴﻌﺔ‬ ‫ﻭﺿﻊ ﻧﻈﺎﻡ ﺇﺣﺪﺍﺛﻲ ﻭﺇﻳﺠﺎﺩ‬ ‫ﺍﻟﻴﺴـﺮ￯‪ ،‬ﻋﻠـﻰ ﺃﻥ ﻳﺸـ ﹼﻜﻞ ﺍﻟﺨﻴﻂ‬
‫ﺍﻟﻘﻮ￯ ﻭﻛﻴﻔﻴﺔ ﺗﻄﺒﻴـﻖ ﻗﻮﺍﻧﲔ ﻧﻴﻮﺗﻦ ﰲ ﹸﺑﻌﺪ ﻭﺍﺣﺪ‪ .‬ﻭﰲ‬ ‫ﻗﻮﺓ ﻣﺤﺼﻠﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﺘﻌﺎﻣﻞ‬
‫ﻫـﺬﺍ ﺍﻟﻔﺼﻞ ﻳﺘﻢ ﺍﻟﱰﻛﻴﺰ ﻋﲆ ﺍﻟﻘـﻮ￯ ﰲ ﹸﺑﻌﺪﻳﻦ‪ ،‬ﺇﻻ ﺃ ﹼﻧﻪ‬ ‫ﺍﻟﻮﺍﺻـﻞ ﺑﻴﻨﻬﻤـﺎ ﺯﺍﻭﻳـﺔ ﻣﻘﺪﺍﺭﻫـﺎ‬
‫ﻣﻦ ﺍﻟﴬﻭﺭﻱ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺍﻹﺯﺍﺣﺔ ﻭﺍﻟﴪﻋﺔ ﻭﺍﻟﺘﺴﺎﺭﻉ ﻋﻨﺪ‬ ‫ﻣﻊ ﺃﻛﺜﺮ ﻣﻦ ﺑﻌﺪ؟‬
‫ﲢﻠﻴﻞ ﺑﻌﺾ ﺍﳊﺎﻻﺕ ﻭﺍﻷﻣﺜﻠﺔ ﺍﻟﻮﺍﺭﺩﺓ ﰲ ﻫﺬﺍ ﺍﻟﻔﺼﻞ‪.‬‬ ‫‪ .120°‬ﻭﻟﻠﺘﺄﻛـﺪ ﺃﻥ ﻣﻘـﺪﺍﺭ ﺍﻟﺰﺍﻭﻳـﺔ‬
‫← ا أل‪‬ا‪‬‬
‫• ‪�‬ض‪  ‬‬ ‫ﻳﺴـﺎﻭﻱ ‪ 120°‬ﺣ ﹼﺮﻙ ﺍﻟﺨﻴـﻂ ﺍﻟﺬﻱ‬
‫ﹸﻳﻌﻠـﻖ ﺑﻪ ﺍﻟﺠﺴـﻢ ﺣﺘـﻰ ﺗﻜـﻮﻥ ﻗﺮﺍﺀﺗـﺎ ﺍﻟﻤﻴﺰﺍﻧﻴﻦ‬
‫‪‬‬
‫• ‪ ‬د‪‬‬ ‫ﻣﺘﺴﺎﻭﻳﺘﻴﻦ‪ ،‬ﻭﺳﺠﻞ ﻗﺮﺍﺀﺓ ﻛﻞ ﻣﻨﻬﻤﺎ‪.‬‬
‫• ‪�‬ض‪    ‬‬
‫‪ ‬‬ ‫‪ 5‬ا‪‬م‪‬ع البيا‪‬ات و‪‬مها ﺍﺳـﺤﺐ ﺑﺒﻂﺀ ﺍﻟﺨﻴﻂ‬

‫← ا‪‬فردات‬ ‫ﺍﻟـﺬﻱ ﹸﻳﻌ ﱠﻠﻖ ﺑﻪ ﺍﻟﺠﺴـ ﹸﻢ ﺍﻟﺬﻱ ﻛﺘﻠﺘـﻪ ‪ ،200 g‬ﺃﻛﺜﺮ‬
‫• ‪‬‬ ‫ﻓﺄﻛﺜﺮ ﻧﺤﻮ ﺍﻷﻓﻘﻲ‪ ،‬ﻭﺻﻒ ﻣﺸﺎﻫﺪﺍﺗﻚ‪.‬‬

‫• ‪‬‬ ‫الت‪‬ليل‬

‫‪7‬‬ ‫ﻫـﻞ ﻣﺠﻤﻮﻉ ﺍﻟﻘﻮﺗﻴﻦ ﺍﻟﻤﻘﻴﺴـﺘﻴﻦ ﺑﺎﻟﻤﻴﺰﺍﻧﻴـﻦ ﺍﻟﻨﺎﺑﻀﻴﻴﻦ‬
‫ﻳﺴﺎﻭﻱ ﻭﺯﻥ ﺍﻟﺠﺴـﻢ ﺍﻟﻤﻌﻠﻖ؟ ﻭﻫﻞ ﺍﻟﻤﺠﻤﻮﻉ ﺃﻛﺒﺮ ﻣﻦ‬

‫ﺍﻟﻮﺯﻥ ﺃﻡ ﺃﻗﻞ ﻣﻨﻪ؟‬

‫التفكير ال‪‬اق‪ ‬ﺍﺳﺘﻌﻤﻞ ﻭﺭﻗﺔ ﺭﺳﻢ ﺑﻴﺎﻧﻲ ﻟﺮﺳﻢ ﻣﺜﻠﺚ‬

‫ﻣﺘﺴـﺎﻭﻱ ﺍﻷﺿﻼﻉ ﻋﻠﻰ ﺃﻥ ﻳﻜﻮﻥ ﺃﺣﺪ ﺃﺿﻼﻋﻪ ﺭﺃﺳـﹰﹼﻴﺎ‪.‬‬
‫ﺇﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﺿﻠﻌﺎ ﺍﻟﻤﺜﻠﺚ ﹸﻳﻤ ﱢﺜﻞ ﻛﻞ ﻣﻨﻬﻤﺎ ﻗﻮﺓ ﺷـﺪ ﻣﻘﺪﺍﺭﻫﺎ‬
‫‪ ،2 N‬ﻓﻤﺎ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﻗﻮﺓ ﺍﻟﺸـﺪ ﺍﻟﺘﻲ ﹸﻳﻤﺜﻠﻬـﺎ ﺍﻟﻀﻠﻊ ﺍﻟﺜﺎﻟﺚ؟‬
‫ﻭﻛﻴﻒ ﻳﻤﻜﻦ ﺃﻥ ﻳﻜﻮﻥ ‪ 2N + 2 N = 2 N‬ﺻﺤﻴ ﹰﺤﺎ؟‬

‫التفك‪ ‬ال‪‬اق‪ ‬ﻟﺘﻮﺿﻴـﺢ ﺍﻟﻘـﻮﺓ ﺍﳌﺤﺼﻠﺔ‬

‫ﺍﳌﺆ ﹼﺛـﺮﺓ ﰲ ﺟﺴـﻢ ﻣﺎ ﺍﻃﻠـﺐ ﺇﱃ ﺍﻟﻄﻼﺏ ﲣﻴﻞ‬
‫ﻋﻤﻠﻴﺔ ﺍﺳـﺘﺒﺪﺍﻝ ﲨﻴﻊ ﺍﻟﻘﻮ￯ ﺍﳌﺆﺛﺮﺓ ﰲ ﺍﳉﺴﻢ‬
‫ﺑﻘـﻮﺓ ﻭﺣﻴـﺪﺓ ﻣﻔﺮﺩﺓ ﳍـﺎ ﺗﺄﺛﲑ ﺍﻟﻘـﻮ￯ ﳎﺘﻤﻌﺔ‬
‫ﻧﻔﺴـﻪ‪ .‬ﺇﻥ ﺍﳍﺪﻑ ﻣﻦ ﲢﻠﻴـﻞ ﺍﳌ ﹼﺘﺠﻪ ﻫﻮ ﲢﺪﻳﺪ‬
‫ﻣﻘﺪﺍﺭ ﻭﺍﲡﺎﻩ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﳌﺤﺼﻠﺔ‪ .‬ﻭﺿﺢ ﻟﻠﻄﻼﺏ‬
‫ﺃﻧﻪ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ ﺍﻟﻘﻮ￯ ﺍﳌﺆﺛﺮﺓ ﰲ ﺟﺴـﻢ ﻣﺎ ﰲ‬
‫ﺣﺎﻟﺔ ﺍﺗﺰﺍﻥ ﻓﺈ ﹼﻥ ﻣ ﹼﺘﺠﻬﺎﺕ ﺍﻟﻘﻮ￯ ﹸﻳﻠﻐﻲ ﺑﻌﻀﻬﺎ‬

‫ﺑﻌ ﹰﻀﺎ‪ ،‬ﻭﻻ ﻳﻜﻮﻥ ﳍﺎ ﺗﺄﺛﲑ ﰲ ﺍﳉﺴﻢ‪.‬‬

‫‪7‬‬