القوة
تعرف القوة في الفيزياء على أنها مؤثر يؤثر على الأجسام فيسبب تغييرا في حالة الجسم أو اتجاهه أو موضعه أو حركته. فمثلا عندما نصدم كرة فهي تتحرك، وعندما نصدم كرة متحركة فهي تنحرف عن مسارها. القوة هي نسبة تغير الزخم بالنسبة للزمن.
القوة هي كمية متجهة (لها مقدار واتجاه)، وتسبب في تعجيل الجسم بمقدار معين. عرف القوة أولا ارخميدس في القرن الثالث قبل الميلاد، ولكن إسحاق نيوتن علم بمبادئ القوة الرياضية في القرن 17. تقاس القوى بوحدة النيوتن.
حسب قانون نيوتن الثاني، لمعرفة القوة تستخدم المعادلة التالية:
القوة = الكتلة × التسارعإذا كانت لدينا كتلة (بالكيلوجرام) تؤثر عليها قوة ناتجة من جاذبية الأرض لها. وعلما بأن عجلة الجاذبية الأرضية (9.8 متر/ثانية2)، فيمكن حساب قوة التجاذب بينها والأرض:
قوة التجاذب = 9.8 × الكتلةوتكون وحدته كيلوجرام. متر /ثانية2قوة التجاذب على الأرض هي أيضا ما نسميه الوزن.في الفيزياء نفرق بين الكتلة والوزن. الكتلة تقاس بالكيلوجرام، أما الوزن فنقيسه [كيلوجرام.متر /ثانية2]. ولكننا مجازا نستخدم في حياتنا اليومية تعبير [كيلوجرام] عن الوزن، وهذا خطأ، فالوزن وحدته كيلوجرام.متر/ثانية2، أما الكتلة فهي لا تتغير، وتقاس بالكيلوجرام.
- فمثلا: كرة من الحديد كتلتها 6 كيلوجرام فنقول عادة أن وزنها على الأرض 6 كيلوجرام.
فإذا وزنا الكرة على القمر فهي تزن 1/6 من وزنها على الأرض، ذلك لأن جاذبية القمر تبلغ نحو 1/6 من جاذبية الأرض. أما الكتلة فهي متساوية على الأرض أو القمر. ويتغير وزن جسم بحسب الكوكب الذي هو عليه: أرض، قمر، مريخ.، بحسب قوة جاذبية الكوكب. أما الكتلة فهي ثابتة لا تتغير.وحدة القوة هي النيوتن = 1 كيلوجرام.متر /ثانية2(2) القوة هي أيضا نسبة تغير الزخم بالنسبة للزمن:حيث: F = القوة، p = الزخم، t = الزمن، m = الكتلة، a = التسارع.
#و زخم حركة جسم = كتلة الجسم x سرعته
نجلة قستي
سقوط حر
السقوط الحر (بالإنجليزية: Free fall) هو سقوط الجسم باتجاه مركز الأرض من دون التأثير عليه بقوةأخرى غير قوة المكتسبة من الجاذبية الأرضية بتسارع يساوي تقريباً 9.81 م/ث^2 ثابت لكل الأجسام قرب سطح الأرض دون تأثير لكتلتها.
يستخدم مصطلح السقوط الحر أيضاً للتعبير عن القفز من طائرة من دون استخدام مظلة.
محتويات [أخف]
السقوط الحر بحسب قوانين نيوتن[عدل]مجال جاذبية متماثل بدون مقاومة الهواء[عدل]
حيث
السرعة الابتدائية (متر\ثانية).السرعة اللحظية (م\ثا). الارتفاع الابتدائي (م). الارتفاع اللحظي (م). الزمن أو الوقت (s). التسارع الناتج عن جاذبية الأرض (9.81 م\ثا2).مجال جاذبية متماثل مع تأثير السحب المضطرب[عدل]حيث
كتلة الجسم, عجلة الجاذبية, معامل السحب, مساحة مقطع الجسم العمودية على تدفق الهواء, سرعة السقوط العمودي, كثافة الهواءوحل هذه المعادلة (بفرض السقوط من الصفر):
حيث تعطى السرعة الختامية بالعلاقة:
وبمكاملة السرعة بالنسبة للزمن:
وهذا يفسر سبب ثبات سرعة الاجسام بعد مسافة معينة من سقوطها مهما زاد الارتفاع. مثلا تصبح سرعة سقوط الإنسان النهائية من 50 إلى 250 متر في الثانية اعتمادا على وضعية السقوط وربما كان هذا السبب عاملا ساعد في نجاة فيسنا فولوفيك صاحبة الرقم القياسي العالمي في السقوط من طائرة بدون مظلة.
مجال جاذبية قانون التربيع العكسي[عدل]عند الارتفاع كثيرا عن الأرض تتناقص قيمة الجاذبية تدريجيا وبتناسب عكسي مع مقدار البعد عن مركز الجذب وفقا لقوانين الجذب العام. إذا افترضنا كتلتين تفصلهما في الفراغ تنجذبان نحو بعضهما شعاعيا (مع انعدام الحركة المدارية أو كمية التحرك الزاوي) بدلا من اتخاذ مدار يخضع لقوانين كبلر لإنه يمكن تطبيق حالة خاصة من قوانين كبلر للمدارات البيضوية عندما يكون مقدار الاختلاف المركزي e = 1 . هذا يسمح بحساب زمن السقوط الحر لنقطتين على مسار شعاعي. يعطى الحل العام لمعادلة الحركة هذه بدلالة الزمن بالعلاقة:
حيث
t الزمن بعد بدء السقوطy المسافة الفاصلة بين مركزي الكتلتينy0 قيمة y الابتدائيةμ = G(m1 + m2) معامل الجذب العام.بالتعويض عن y=0 نحصل على زمن السقوط الحر.
يعطى الفصل بدلالة الزمن من عكس المعادلة. يعطى معكوس المعادلة بمتسلسلة القوى:
وبحساب هذا نحصل على:
بأخذ المعاملات الأولى من كثيرة الحدود يمكن تقريب الحل بالصورة:
الحالة الخاصة عندما يتلاقى مركزي الكتلتين أي عند y(t)=0 تصبح المعادلة التقريبية أسهل بالصورة:
ويكون حلها التقريبي العام هو:
وبالتعويض عن معامل الجذب العام،، كذلك y0 بالمسافة الأولية الفاصلة بين الجسمين R تصبح العلاقة بالصورة:
نجلة قستي
سرعة متجهة
السرعة:هي المسافة التي يقطعها الجسم في وحدة الزمن وهي قيمة متجهة، أي تتميز باتجاه معين. هذه خاصية هامة للسرعة. أولا السرعة لها قيمة معينة تقاس المتر/ثانية أو كيلومتر/ساعة، وثانيا نميز اتجاه السرعة في الرياضيات بسهم لتسهيل الحسابات.
أنواع السرعة المتجهة]
تمثل السرعات المتجهة بأسهم تتناسب أطوالها مع مقدار السرعة، ويتخذ اتجاه السهم اتجاه السرعة. انظر الشكل : السرعة a والسرعة المساوية في عكس الاتجاه -a، وضعف السرعة 2a وفي نفس اتجاه السرعة a.
هناك نوعين من السرعة:
- سرعة خطية = المسافة/الزمن وحدتها (متر/الثانية)أو(ميل/الثانية)
- سرعة زاوية أو سرعة دورانية: عدد دورات/الزمن وحدتها (دورة/ثا)
وتختلف طريقة قياس الوحدة المستخدمة في الزمن طبقا للنظامين العالمي (المتري) والإنجليزي. فمثلا في دولة المغرب مقياس السرعة هو بالكيلومتر لكل ساعة (نظام الوحدات الدولي) أما في الولايات المتحدة الأمريكية فهي بالميل لكل ساعة (النظام الإنجليزي). ويجب معرفة الفرق بين الميل والكيلومتر لمعرفة كيفية المقارنة بين السرعتين.
فمثلاً، قطعت سيارة مسافة 100 كيلو متر خلال 30 دقيقة، وسرعة السيارة = المسافة بالكيلومتر/الزمن بالساعات سرعة السيارة = 100 / 0.5، إذاً سرعة السيارة هي 200 كيلومتر لكل ساعة.
السرعة المتوسطة]- طالع أيضًا: متوسط حسابي
السرعة المتوسطة فهي المسافة الكلية التي يجتازها جسم مقسومة على مدة اجتيازه هذه المسافة ووحدتها متر /ثانية.
التسارع]- والسرعة غير العجلة أو التسارع حيث التسارع هو كل تغيّر في مقدار السرعة أو في اتجاهها خلال وحدة زمنية.
- وحدة العجلة: (متر/ثانية) /ثانية أي متر في الثانية المربعة، أو (كيلومتر/ساعة)/ساعة أي كيلومتر في الساعة المربعة.
نجلة قستي
الحركة
الحركة تغير موقع الجسم من مكان للآخر. وقد تُقسم الحركة إلى ثلاثة أنواع بشكل عام:
- حركة دورانية - مثلًا دوران الأرض حول نفسها .
- حركة خطية - مثلًا سير السيارة على طريق مستقيم.
- تذبذب حركة بندول الساعة.
وللحركة اتجاه ولذا فهي « كمية متجهة »، قد تكون مثلًا أفقية أو عمودية أو إلى الشرق أو إلى الغرب إلخ.
وتعرف المسافة المقطوعة خلال حركة جسم ما بالإزاحة.
علوم الحركة
الموقع مكان الجسيم في الفضاء - ويحدده « متجه موقع » من نقطة مبدأ وحدته (مسافة). الحركة هي تغيّر موقع الجسيم من مكان إلى آخر، ووحدتها (مسافة\وقت). وتسبب الحركة تغير في الموقع اسمه الإزاحة وحدته (مسافة). معدل الحركة يسمى السرعة وحدته (مسافة\وقت) علم الحركة أو الحركيات أو الكينماتيكا هي دراسة شكل الحركة، أي وصف مسار كل جسيم متحرك. معدل السرعة يسمى التسارع وحدته (مسافة\(وقت مربع)) علم التحريك أو التحريكيات أو الديناميكا هي دراسة مسبّبات الحركة، أي وصف القوى المسببة للسرعة
وتعرف السرعة بأنها المسافة المقطوعة (الإزاحة) مقسومة على المدة الزمنية. سرعة = المسافة ÷ الزمن. ويمكن قياس السرعة بوحدات كأن نقول كم/ساعة، أو ميل/ساعة، أو متر/ثانية. و أيضا هو التحرك أو الانتقال من مكان إلى آخر ....
العجلة / التسارع[عدل]
العجلة هي المعدل الزمني لتغير السرعة، ويقسم التغير في السرعة على المدة الزمنية التي يستغرقها هذا التغير. وتقاس العجلة باستخدام وحدات مثل المتر في الثانية تربيع والقدم في الثانية تربيع.
تأثير بحجم ووزن الجسم[عدل]
بالنسبة لحجم أو وزن الجسم إذا كان الجسم صغيرا جدا بالمقارنة بالمسافات المقطوعة فلا توجد مشكلة رياضية. أما إذا كان الجسم كبيرا، فإن به نقطة تسمى مركز الثقل حيث يمكن اعتبار حركتها على أنها تسري على الجسم بأكمله.
وإذا كان الجسم يدور، فمن المناسب وصف حركته بدوران حول محور يمر عبر مركز ثقل وهي كمية متجهة تقدر م\ث
نجلة قستي
الرياضيات و الفيزياء
تعد الفيزياء والرياضيات محركاً أساسياً للبحث والإبداع في العلوم والتقنية، حيث يقود فهم طبيعة المادة ونمذجتها رياضياً إلى تطوير تطبيقات تقنية جديدة. كما تخدم نتائج الأبحاث الأساسية في الفيزياء والرياضيات العديد من قطاعات التنمية الاقتصادية، بما في ذلك الطاقة والصحة والتعليم والزراعة والمياه وتقنية المعلومات والاتصالات والبيئة في العالم المتقدم.
إن العديد من المجالات البحثية التي تقع ضمن خطة التقنياتِ الإستراتيجيةِ في المملكة العربية السعودية، مثل أبحاث المياه، وتقنية المعلومات، والطاقة المتجددة، وتقنية المواد المتقدمة، وتقنية النانو تعتمد جميعها وبصورة أساسية على الأبحاث الرئيسية في الفيزياء والرياضيات.
ولذلك تهدف إستراتيجية الرياضيات والفيزياء إلى تأسيس بنية تحتية وتشييد قاعدة سعودية للبحث العلمي الإبتكاري والأفكارِ الجديدةِ التنافسية في الفيزياء والرياضيات لإيجاد حلول تقنيةِ بأسلوب فعال ومستدام. كما تهدف هذه الإستراتيجية لبناء قنوات اتصال بين المختصين في علمي الفيزياء والرياضيات داخل المملكةِ وعقد اتفاقيات تعاونِ دولي مع مراكز بحثية عالمية في مجالات تقنية متقدمة.
تتميز المجالات البحثية في إستراتيجية الرياضيات والفيزياء عن غيرها من التقنياتِ الإستراتيجيةِ الأخرى بالتركيز على الأبحاث الأساسية والتطبيقية حيث تشكل طيفاً بحثياً متجانساً تمتزج من خلاله التوجهات النظرية والتجريبية بأسلوب فريد من نوعه في المجالات التالية:
- فيزياء الطاقة العالية والنووية
- المعلومات الكمية
- المواد المكثفة
- الفيزياء الطبية
- التحليل الرقمي
- تحسين الآداء
- الرياضيات التطبيقية
نجلة قستي
PHYSICS* الفيزياء*
علم الفيزياء : ::علم يدرس العلاقة بين المادة و الطاقة مثل حركة الاكترونات حول النواة..
مجالات علم الفيزياء ::
1- المختبرات و المصانع
2-دراسة الفلك
3-دراسة الهندسة
4-الاعمال التجارية
*الفيزياء تستخدم الرياضيات في تحويل البيانات و المشاهدات الي علاقات رياضية*
الطريقة العلمية::
اسلوب علمي بالاجابة علي تساؤلات وتفسير 'ظواهر طبيعية مختلفة..
خطوات الطريقة العلمية::
1-تحديد المشكلة
2-طرح الاسئلة
3-وضع الفرضية
4-اختبار الفرضية
5-الوصول للنتائج
الفرضية ::تخمين عن كيفية ارتباط المتغيرات مع بعضها .
النماذج العلمية:
تفسير المشاهدات وقياسات وبيانات تحتمل النجاح او الفشل *تعتمد علي التجربة*.
القانون العلمي
التعريف ::قاعدة طبيعية تجمع مشاهدات ترابطة لو وصف ظاهرة طبيعيه .
التغير : لا يتغير
فكرتة ::يعتمد علي الوصف
النظرية العلمية
اطار يجمع بين عناصر البناء العلمي في موضوع من موضوعات العام.
التغير :: تتغير اذ ثبت عكسها .
فكرتة:: تعتمد علي تفسير نتائج التجارب
**قد تكون النظرية تفسير للقانون **
#BASSANT
مجالات علم الفيزياء ::
1- المختبرات و المصانع
2-دراسة الفلك
3-دراسة الهندسة
4-الاعمال التجارية
*الفيزياء تستخدم الرياضيات في تحويل البيانات و المشاهدات الي علاقات رياضية*
الطريقة العلمية::
اسلوب علمي بالاجابة علي تساؤلات وتفسير 'ظواهر طبيعية مختلفة..
خطوات الطريقة العلمية::
1-تحديد المشكلة
2-طرح الاسئلة
3-وضع الفرضية
4-اختبار الفرضية
5-الوصول للنتائج
الفرضية ::تخمين عن كيفية ارتباط المتغيرات مع بعضها .
النماذج العلمية:
تفسير المشاهدات وقياسات وبيانات تحتمل النجاح او الفشل *تعتمد علي التجربة*.
القانون العلمي
التعريف ::قاعدة طبيعية تجمع مشاهدات ترابطة لو وصف ظاهرة طبيعيه .
التغير : لا يتغير
فكرتة ::يعتمد علي الوصف
النظرية العلمية
اطار يجمع بين عناصر البناء العلمي في موضوع من موضوعات العام.
التغير :: تتغير اذ ثبت عكسها .
فكرتة:: تعتمد علي تفسير نتائج التجارب
**قد تكون النظرية تفسير للقانون **
#BASSANT
القياس
القياس ::مقارنة كمية مجهولة بكمية اخري معلومة.
الكمياء المشتقة ::
هي كميات يمكن اشتقاقها من وحدات الكميات الاساسية.
دقة القياس::درجة الاتقان في القياس ..
تعتمد دقة القياس علي ::
1-الاداة المستخدمة
2-الطريقة المستخدمة للقياس
3-الشخص
**كلما صغر التدريج اصبحت الاداة اكثر دقة**
-القيمة المتضمنة خطاء القياس=القيمة المقاسة+-نصف اقل تدريج.
الضبط ::اتفاق نتائج القياس مع القيمة المقبولة عالميا.
القيمة المقبولة::هي القيمة المعتادة دوليا.
الحصول علي قراءة دقيقة ::
1-النظر عموديا
2-النظر بعين واحده
اختلاف زاوية النظر::التغير الظاهري في
موقع الجسم عند النظر الية من زاوية مختلفة.
#bassant !!
القياس ::مقارنة كمية مجهولة بكمية اخري معلومة.
الكمياء المشتقة ::
هي كميات يمكن اشتقاقها من وحدات الكميات الاساسية.
دقة القياس::درجة الاتقان في القياس ..
تعتمد دقة القياس علي ::
1-الاداة المستخدمة
2-الطريقة المستخدمة للقياس
3-الشخص
**كلما صغر التدريج اصبحت الاداة اكثر دقة**
-القيمة المتضمنة خطاء القياس=القيمة المقاسة+-نصف اقل تدريج.
الضبط ::اتفاق نتائج القياس مع القيمة المقبولة عالميا.
القيمة المقبولة::هي القيمة المعتادة دوليا.
الحصول علي قراءة دقيقة ::
1-النظر عموديا
2-النظر بعين واحده
اختلاف زاوية النظر::التغير الظاهري في
موقع الجسم عند النظر الية من زاوية مختلفة.
#bassant !!
t.eman.
التعريف بعلم الفيزياء وفروعه المختلفة
اشتهر علم الفيزياء بصعوبته بالمقارنة بالعلوم الأخرى ولكن كنوع من التحدي الذي نواجهه في حياتنا فإن النجاح في دراسة الفيزياء له متعة خاصة.فمن حصل على شهادة علمية في أحد تخصصات الفيزياء فإنه يكون مرشح للنجاح في العديد من المجالات
التمثيل الرياضي لأية مشكل لإيجاد الحل المنطقي لها.
اكتساب المهارات الكافية لتصميم التجارب واجراءها،
العمق في ايجاد تفسير لنتائج التجارب.
اكتساب الخبرات في مجال البحث العلمي.
مــا هو علــم الفيزيــــاء؟
علم الفيزياء هو القاعدة الاساسية لمختلف العلوم فهو يقدم التفاصيل العميقة لفهم كل شيء بدءاً بالجسيمات الأولية إلى النواة والذرة والجزيئات والخلايا الحية والمواد الصلبة والسائلة والغازات والبلازما (الحالة الرابعة للمادة) والدماغ البشري والأنظمة المعقدة والكمبيوترات السريعة والغلاف الجوي والكواكب والنجوم والمجرات والكون نفسه.أي ان الفيزيائيين يختصون بمعرفة أصغر عنصر لهذا الكون وهو الجسيمات الاولية إلى الكون الفسيح مروراً بالتفاصيل السابقة.
مـاذا تقـدم الفيزيـاء لدارسيها؟
معظم العلماء المشهورين مثل اينشتين ونيوتن وماكسويل .... كانوا فيزيائيين. يمكننا أن نقول أن الفيزيائيين هم أكثر العلماء المدربين في عدة مجالات مثل الرياضيات والكمبيوتر بل أنهم أحيانا يتفوقون على أقارانهم المتخصصين لأنهم يتعاملون مع هذه العلوم على أساس تطبيقي كما أن الفيزيائي يمكن أن يكسر الحواجز بين العلوم التطبيقية الأخرى كالكيمياء والبيولوجي والجيولوجيا والهندسة والطب ولا يجد الفيزيائي صعوبة في فهم أي نوع من العلوم المختلفة ولأهمية هذا العلم ظهرت تخصصات تجمع الفيزياء مع العلوم الأخرى مثل:
الجيوفيزياء والبيوفيزياء.
عندما تظهر تطبيقات علمية جديدة أو أجهزة متقدمة فإن علم الفيزياء يكون مطلوباً...
فـــــروع الفيزيــــــاء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيكا
الديناميكا الحرارية
الكهرباء والمغناطيسية
الضوء
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء الذرية
ميكانيكا الكم
الفيزياء النووية
فيزياء الحالة الصلبة
وهناك علوم فيزيائية تطورت بتطور مفاهيم الفيزياء الحديثة أمثال :
الليزر
الطاقة الشمسية
الألياف الضوئية
الأغشية الرقيقة
الفيزياء الإشعاعية
البلازما
الجسيمات الأولية
الفلك
- #hager.
التعريف بعلم الفيزياء وفروعه المختلفة
اشتهر علم الفيزياء بصعوبته بالمقارنة بالعلوم الأخرى ولكن كنوع من التحدي الذي نواجهه في حياتنا فإن النجاح في دراسة الفيزياء له متعة خاصة.فمن حصل على شهادة علمية في أحد تخصصات الفيزياء فإنه يكون مرشح للنجاح في العديد من المجالات
التمثيل الرياضي لأية مشكل لإيجاد الحل المنطقي لها.
اكتساب المهارات الكافية لتصميم التجارب واجراءها،
العمق في ايجاد تفسير لنتائج التجارب.
اكتساب الخبرات في مجال البحث العلمي.
مــا هو علــم الفيزيــــاء؟
علم الفيزياء هو القاعدة الاساسية لمختلف العلوم فهو يقدم التفاصيل العميقة لفهم كل شيء بدءاً بالجسيمات الأولية إلى النواة والذرة والجزيئات والخلايا الحية والمواد الصلبة والسائلة والغازات والبلازما (الحالة الرابعة للمادة) والدماغ البشري والأنظمة المعقدة والكمبيوترات السريعة والغلاف الجوي والكواكب والنجوم والمجرات والكون نفسه.أي ان الفيزيائيين يختصون بمعرفة أصغر عنصر لهذا الكون وهو الجسيمات الاولية إلى الكون الفسيح مروراً بالتفاصيل السابقة.
مـاذا تقـدم الفيزيـاء لدارسيها؟
معظم العلماء المشهورين مثل اينشتين ونيوتن وماكسويل .... كانوا فيزيائيين. يمكننا أن نقول أن الفيزيائيين هم أكثر العلماء المدربين في عدة مجالات مثل الرياضيات والكمبيوتر بل أنهم أحيانا يتفوقون على أقارانهم المتخصصين لأنهم يتعاملون مع هذه العلوم على أساس تطبيقي كما أن الفيزيائي يمكن أن يكسر الحواجز بين العلوم التطبيقية الأخرى كالكيمياء والبيولوجي والجيولوجيا والهندسة والطب ولا يجد الفيزيائي صعوبة في فهم أي نوع من العلوم المختلفة ولأهمية هذا العلم ظهرت تخصصات تجمع الفيزياء مع العلوم الأخرى مثل:
الجيوفيزياء والبيوفيزياء.
عندما تظهر تطبيقات علمية جديدة أو أجهزة متقدمة فإن علم الفيزياء يكون مطلوباً...
فـــــروع الفيزيــــــاء
الفيزياء الكلاسيكية
الميكانيكا
الديناميكا الحرارية
الكهرباء والمغناطيسية
الضوء
الفيزياء الحديثة
النظرية النسبية
الفيزياء الجزيئية
الفيزياء الذرية
ميكانيكا الكم
الفيزياء النووية
فيزياء الحالة الصلبة
وهناك علوم فيزيائية تطورت بتطور مفاهيم الفيزياء الحديثة أمثال :
الليزر
الطاقة الشمسية
الألياف الضوئية
الأغشية الرقيقة
الفيزياء الإشعاعية
البلازما
الجسيمات الأولية
الفلك
تمثيل الحركة kinds of motion
عندما يتحرك جسم ما فان موقعة يتغير وقد يحدث هذا التغير وفق مسار في خط مستقيم او دائرة او منحني او علي شكل اهتزاز الي الامام او الي الخلف .
مخططات الحركة
يمكن تمثيل حركة عداءبالتقاط سلسلة من الصور المتتابعة التي تظهر مواقع العداء في فترات زمنية متساوية .
نموذج الحسم النقطي
يسهل تتبع مسار حركة العداء عند تجاهل الاذرع و الارجل كما يمكن تجاهل جسم العداء كلة و ال
عندما يتحرك جسم ما فان موقعة يتغير وقد يحدث هذا التغير وفق مسار في خط مستقيم او دائرة او منحني او علي شكل اهتزاز الي الامام او الي الخلف .
مخططات الحركة
يمكن تمثيل حركة عداءبالتقاط سلسلة من الصور المتتابعة التي تظهر مواقع العداء في فترات زمنية متساوية .
نموذج الحسم النقطي
يسهل تتبع مسار حركة العداء عند تجاهل الاذرع و الارجل كما يمكن تجاهل جسم العداء كلة و ال
علاقة الفيزياء بالرياضيات
تعد الفيزياء والرياضيات محركا اساسيا للبحث والابداع في العلوم والتقنية حيث يقود فهم طبيعة المادة ونمذجتها رياضيا الى تطوير تطبيقات تقنية جديدة كما تخدم نتائج الابحاث الاساسية في الفيزياء والرياضيات العديد من قطاعات التنمية الاقتصادية بما في ذلك الطاقة والصحة والتعليم والزراعة والمياه وتقنية المعلومات والاتصالات والبيئة في العالم المتقدم
ان العدي من المجالات البحثية التي تقع ضمن خطة التقنيات الاستراتجية في المملكة العربية السعودية مثل ابحاث المياه وتقنية المعلومات والطاقة المتجددة وتقنية المواد المتقدمة وتقنية النانو تعتمد جميعها وبصورة اساسية على الابحاث الرئيسية في الفيزياء والرياضيات ولذلك تهدف استراتجية الرياضيات والفيزياء الى تأسيس بنية تحتية وتشييد قاعدة سعودية للبحث العلمي الابتكاري والافكار الجديدة التنافسية في الفيزياء والرياضيات لايجاد حلول تقنية بأسلوب فعال ومستدام كما تهدف هذه الاستراتجية لبناء قنوات اتصال بين المختصين في علمي الفيزياء والرياضيات داخل المملكة وعقد اتفاقيات تعاون دولي مع مراكز بحثية عالمية في مجالات تقنية متقدمة تتميز المجالات البحثية في استراتيجية الرياضيات والفيزياء عن غيرها من التقنيات الاستراتيجية الاخرى بالتركيز على الابحاث الاساسية والتطبيقية حيث تشكل طيفا بحثيا متجانسا تمتزج من خلاله التوجهات النظرية والتجريبية بأسلوب فريد من نوعه في المجالات التالية
1- فيزياء الطاقة العالية والنووية
2- المعلومات الكمية
3- المواد المكثفة
4 - الفيزياء الطبية
5- التحليل الرقمي
6- تحسين الاداء
7- الرياضيات التطبيقية
razan madi
تعد الفيزياء والرياضيات محركا اساسيا للبحث والابداع في العلوم والتقنية حيث يقود فهم طبيعة المادة ونمذجتها رياضيا الى تطوير تطبيقات تقنية جديدة كما تخدم نتائج الابحاث الاساسية في الفيزياء والرياضيات العديد من قطاعات التنمية الاقتصادية بما في ذلك الطاقة والصحة والتعليم والزراعة والمياه وتقنية المعلومات والاتصالات والبيئة في العالم المتقدم
ان العدي من المجالات البحثية التي تقع ضمن خطة التقنيات الاستراتجية في المملكة العربية السعودية مثل ابحاث المياه وتقنية المعلومات والطاقة المتجددة وتقنية المواد المتقدمة وتقنية النانو تعتمد جميعها وبصورة اساسية على الابحاث الرئيسية في الفيزياء والرياضيات ولذلك تهدف استراتجية الرياضيات والفيزياء الى تأسيس بنية تحتية وتشييد قاعدة سعودية للبحث العلمي الابتكاري والافكار الجديدة التنافسية في الفيزياء والرياضيات لايجاد حلول تقنية بأسلوب فعال ومستدام كما تهدف هذه الاستراتجية لبناء قنوات اتصال بين المختصين في علمي الفيزياء والرياضيات داخل المملكة وعقد اتفاقيات تعاون دولي مع مراكز بحثية عالمية في مجالات تقنية متقدمة تتميز المجالات البحثية في استراتيجية الرياضيات والفيزياء عن غيرها من التقنيات الاستراتيجية الاخرى بالتركيز على الابحاث الاساسية والتطبيقية حيث تشكل طيفا بحثيا متجانسا تمتزج من خلاله التوجهات النظرية والتجريبية بأسلوب فريد من نوعه في المجالات التالية
1- فيزياء الطاقة العالية والنووية
2- المعلومات الكمية
3- المواد المكثفة
4 - الفيزياء الطبية
5- التحليل الرقمي
6- تحسين الاداء
7- الرياضيات التطبيقية
razan madi
أنواع الحركة
الحركة تغير موقع الجسم من مكان للآخر. وقد تُقسم الحركة إلى ثلاثة أنواع بشكل عام:
- حركة دورانية - مثلًا دوران الأرض حول نفسها .
- حركة خطية - مثلًا سير السيارة على طريق مستقيم.
- تذبذب حركة بندول الساعة.
وتعرف المسافة المقطوعة خلال حركة جسم ما بالإزاحة.
علوم الحركة الموقع مكان الجسيم في الفضاء - ويحدده « متجه موقع » من نقطة مبدأ وحدته (مسافة). الحركة هي تغيّر موقع الجسيم من مكان إلى آخر، ووحدتها (مسافة\وقت). وتسبب الحركة تغير في الموقع اسمه الإزاحة وحدته (مسافة). معدل الحركة يسمى السرعة وحدته (مسافة\وقت) علم الحركة أو الحركيات أو الكينماتيكا هي دراسة شكل الحركة، أي وصف مسار كل جسيم متحرك. معدل السرعة يسمى التسارع وحدته (مسافة\(وقت مربع)) علم التحريك أو التحريكيات أوالديناميكا هي دراسة مسبّبات الحركة، أي وصف القوى المسببة للسرعة
وتعرف السرعة بأنها المسافة المقطوعة (الإزاحة) مقسومة على المدة الزمنية. سرعة = المسافة ÷ الزمن. ويمكن قياس السرعة بوحدات كأن نقول كم/ساعة، أو ميل/ساعة، أو متر/ثانية. و أيضا هو التحرك أو الانتقال من مكان إلى آخر ....
العجلة / التسارع العجلة هي المعدل الزمني لتغير السرعة، ويقسم التغير في السرعة على المدة الزمنية التي يستغرقها هذا التغير. وتقاس العجلة باستخدام وحدات مثل المتر في الثانية تربيع والقدم في الثانية تربيع.
تأثير بحجم ووزن الجسم بالنسبة لحجم أو وزن الجسم إذا كان الجسم صغيرا جدا بالمقارنة بالمسافات المقطوعة فلا توجد مشكلة رياضية. أما إذا كان الجسم كبيرا، فإن به نقطة تسمى مركز الثقل حيث يمكن اعتبار حركتها على أنها تسري على الجسم بأكمله.
وإذا كان الجسم يدور، فمن المناسب وصف حركته بدوران حول محور يمر عبر مركز ثقل وهي كمية متجهة تقدر م\ث
تعريفات قديمة تعريفات إخوان الصفى في القرن الرابع الهجري (العاشر الميلادي) عرف إخوان الصفا في رسائلهم الحركة والسكون [1] على أنها صورة جعلتها النفس في الجسم بعد الشكل، وأن السكون هو عدم تلك الصورة؛ والسكون بالجسم أولى من الحركة لأن الجسم ذو جهات لا يمكنه أن يتحرك إلى جميع جهاته دفعة واحدة، وليست حركته إلى جهة أولى به من جهة، فالسكون به إذا أولى من الحركة.
وقد قسم إخوان الصفا الحركة إلى ستة أوجه:
- الكون : هو خروج الشيء من العدم إلى الوجود، أو من القوة إلى الفعل.
- الفساد : عكس ذلك.
- الزيادة : هي تباعد نهايات الجسم عن مركزه.
- النقصان : عكس ذلك.
- التغير : هو تبدل الصفات على الموصوف من الألوان والطعوم والروائح وغيرها من الصفات.
- النقلة : أما الحركة التي تسمى النقلة فهي عند جمهور الناس الخروج من مكان إلى مكان آخر، وقد يقال إن النقلة هي الكون في محاذاة ناحية أخرى من زمان ثان، وكلا القولين يصح في الحركة التي هي على سبيل الاستقامة؛ فأما التي على الاستدارة فلا يصح، لأن المتحرك على الاستدارة ينتقل من مكان إلى مكان، ولا يصير في محاذاة أخرى في زمان ثان، فإن قيل إن المتحرك على الاستدارة أجزاؤه كلها تتبدل أماكنها وتصير في محاذاة أخرى في زمان ثان إلا الجزء الذي هو ساكن في المركز فإنه ساكن فيه لا يتحرك. فليعلم من يقول هذا القول ويظن هذا الظن أو يقدر أ ن هذا الرأي صحيح، أن المركز إنما هو قطة متوهمة وهي رأس الخط، ورأس الخط لا يكون مكان الجزء من الجسم. وليعلم أيضا أن المتحرك على الاستدارة بجميع أجزائه متحرك، وهو لا ينتقل من مكان إلى مكان، ولا يصير محاذيا بشيء آخر في زمان ثان. فأما الحركة على الاستقامة فلا يمكن أن تكون إلا بالانتقال من مكان إلى مكان والمرور بمحاذيات في زمان ثان.
"والقسرية يتقدمها الطبيعية، لأن المقسور إنما هو مقسور عن طبعه إلى طبع قاسرة" وبهذا المعنى يدرج ابن ملكا الحركة في الفلك العلوي مع تلك التابعة للجاذبية الأرضية أي ضمن الحركة الطبيعية باعتبار أن كلاهما يتبع ناموس إلهي في حركته، أما الحركة القسرية فهي تكون تحت تأثير قوة قسرية.
تعريفات ابن سينا وعن الحركة القسرية يعرض ابن سينا في كتابه الشفاء ستة أمور ترتبط بحركة النقلة هي:[3]
- المتحرك : الجسم المتحرك
- المحرك : الشيء الباعث للحركة والمحدث لها
- المحرك وما فيه : موضع الجسم
- المحرك وما منه : موضع بداية الحركة
- المحرك وما إليه : موضع انتهاء الحركة
- الزمان : الفترة الزمنية التي تستغرقها الحركة
وفي هذا يذكر إخوان الصفا: واعلم أنه قد ظن كثير من أهل العلم أن المتحرك على الاستقامة يتحرك حركات كثيرة، لأنه يمر في حركته بمحاذيات كثيرة في حال حركته، ولا ينبغي أن تعتبر كثرة الحركات لكثرة المحاذيات، فإن السهم في مروره إلى أن يقع حركة واحدة يمر بمحاذيات كثيرة، وكذلك المتحرك على الاستدارة فحركته واحدة إلى أن يقف وإن كان يدور أدوارا كثيرة.
أنواع أخرى من الحركة المقذوفات وهناك نوع آخر بسيط من الحركة التي تلاحظ على الدوام وهي تحدث عندما تلقى كرة في زاوية معينة في الهواء. وبسبب الجاذبية، تتعرض الكرة لعجلة ثابتة إلى أسفل تقلل من سرعتها الأصلية التي يجب أن تكون لأعلى ثم بعد ذلك تزود من سرعتها لأسفل أثناء سقوط الكرة على الأرض. وفي نفس الوقت، فإن العنصر الأفقي من السرعة الأصلية يظل ثابتا (حيث يتجاهل مقاومة الهواء) مما يجعل الكرة تتحرك بسرعة ثابتة في الاتجاه الأفقي حتى ترتطم بالأرض. إن المكونات الأفقية والرأسية للحركة مستقلة عن بعضها الآخر ويمكن تحليل كل منها على حدة. ويكون المسار الناتج للكرة على شكل قطع ناقص.[4]
السرعة الثابتة وهناك أنواع خاصة من الحركة يسهل وصفها. أولا، قد تكون السرعة ثابتة. وفي أبسط الحالات، قد تكون السرعة صفرا، وبالتالي لن يتغير الوضع أثناء المدة الزمنية. ومع ثبات السرعة، تكون السرعة المتوسطة مساوية للسرعة في أي زمن معين. إذا كان الزمن - ويرمز له بالرمز (ن) - يقاس بساعة تبدأ عندما يكون (ن)=0، عندئذ ستكون المسافة - ويرمز لها بالرمز (ف) - التي تقطع في سرعة ثابتة - ويرمز لها بالرمز (ع) - مساوية لإجمالي السرعة والزمن. ف = ع ن [4]
العجلة الثابتة في النوع الثاني الخاص من الحركة، تكون العجلة ثابتة. وحيث أن السرعة تتغير، فلا بد من تعريف السرعة اللحظية أو السرعة التي تحدث في وقت معين. فبالنسبة للعجلة الثابتة (ج) التي تبدأ عند سرعة تقدر بصفر، فإن السرعة اللحظية ستساوي في زمن ما القيمة الآتية: ع = ج ن وستكون المسافة المقطوعة خلال هذا الوقت هي: ف = 1/ 2 ج ن2 [4]
من السمات الهامة الملحوظة في هذه المعادلة اعتماد المسافة على الزمن التربيعي (ن2). فالجسم الثقيل الذي يسقط سقوطا حرا يتعرض بالقرب من سطح الأرض لعجلة ثابتة. وفي هذه الحالة، ستكون العجلة 9.8 متر/ثانية تربيع. وفي نهاية الثانية الأولى، سوف تسقط كرة مثلا مسافة تقدر بـ 4.9 متر (16 قدم) وستكون سرعتها 9.8 متر/ثانية (32 قدم/ثانية). وفي نهاية الثانية الأخرى، سوف تسقط الكرة مسافة 19.6 متر، وستكون سرعتها 19.6 متر/ثانية.
القفز بالمظلة اختراع مظلة القفز من الطائرات كان لأغراض عسكرية لأنه يمكن إنزال قوات عسكرية في أي مكان في الجو. فدور المظلة بصورتها الكلاسيكية القديمة هو ايقاف العجلة حتى تثبت سرعة القافز بالمظلة فيصل إلى الأرض سالما وكأنه قفز من مرتفع لا يتجاوز الأمتار الأربعة. طبعا المظلات الحديثة لها تقنيات حديثة تمكن القافز من التحكم بالمظلة بصورة كبيرة وبدقة متناهية.