وصف الحركة الدائرية - كتاب الفيزياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 الحركة الدائرية المنتظمة

المفاهيم الأساسية

الحركة الدائرية المنتظمة: حركة جسم بسرعة ثابتة المقدار حول دائرة نصف قطرها ثابت.

التسارع المركزي: تسارع الجسم في الحركة الدائرية المنتظمة، واتجاهه دائمًا نحو مركز الدائرة.

القوة المركزية: القوة التي تسبب التسارع المركزي.

خريطة المفاهيم

```markmap

الحركة الدائرية المنتظمة

لماذا يوجد تسارع؟

السرعة ثابتة المقدار

لكن اتجاه السرعة يتغير باستمرار

التغير في السرعة المتجهة يعني وجود تسارع

وصف الحركة

يحدد موقع الجسم بمتجه الموقع (r)

متجه السرعة (v) عمودي على متجه الموقع

مقدار السرعة ثابت، لكن اتجاهها يتغير

التسارع المركزي

اتجاهه نحو مركز الدائرة

سببه التغير في اتجاه السرعة (Δv)

القوة المسببة له تسمى "القوة المركزية"

```

نقاط مهمة

• الجسم الذي يتحرك في مسار دائري بسرعة ثابتة المقدار يتسارع بسبب التغير المستمر في اتجاه سرعته.
• في الحركة الدائرية المنتظمة، يكون متجه التسارع دائمًا في اتجاه مركز الدائرة.
• يمكن إيجاد التسارع المتوسط من خلال التغير في متجه السرعة (Δv) خلال فترة زمنية (Δt).

عندما يتحرك جسم بسرعة ثابتة المقدار في مسار دائري، أو يدور حجر مثبت في خيط، هل يكون لهذه الأجسام قد يتبادر إلى ذهنك أن هذه الأجسام لا تتسارع؛ لأن مقدار سرعتها لا يتغير، ولكن اتجاه التسارع هو التغير في السرعة المتجهة (مقدارًا واتجاهًا)، وليس في مقدار السرعة فقط. ولأن اتجاه حركة الحجر يتغير لحظيًا فإن لذلك فهو يتسارع.

Describing Circular Motion

الحركة الدائرية المنتظمة هي حركة جسم أو جسيم بسرعة ثابتة المقدار حول دائرة نصف قطرها ثابت. ويُحدد موقع الجسم في الحركة الدائرية المنتظمة بالنسبة إلى مركز الدائرة بمتجه الموقع r، كما في الشكل 5a-6. وعندما يدور الجسم حول الدائرة فإن طول متجه الإزاحة يجب أن يعرف بالتغير في الموقع. وبين الشكل 5b-6 متجهات الموقع r، r عند نهاية الفترة الزمنية، وعند نهاية الفترة الزمنية. تذكر أن متجه الموقع هو متجه ذيله عند نقطة الأصل. ولاحظ تلاحظ أن متجهات الإزاحة Δr لإعطاء الفترة الزمنية Δt من رسم السرعة المتوسطة تساوي v̄ = Δd/Δt. ومتجه السرعة له اتجاه الإزاحة نفسه، لكن لابد أن يكون ملا حظة أن متجه السرعة عمودي على متجه الموقع، لكنه يدور بسرعة حول الدائرة يبقى مقداره ثابتًا، لكن اتجاهه يتغير.

بين السرعة v و v عند بداية الفترة الزمنية ونهايتها. ويمكن إيجاد الفرق بين متجهات السرعة Δv بطرح السرعتين المتجهتين v و v كما في الشكل 6b-6. يكون التسارع المتوسط في اتجاه مركز الدائرة، أي في اتجاه Δv نفسه؛ أي في اتجاه مركز الدائرة. ولاحظ أن متجه التسارع المنتظمة يشير دائمًا إلى مركز الدائرة، لذا يسمى هذا التسارع المركزي.

الشكل 6-6 يكون اتجاه التغير في السرعة في اتجاه مركز الدائرة، لذا فإن التسارع يشير نحو المركز أيضًا.

• تفسر لماذا يتسارع الجسم الذي يتحرك بسرعة ثابتة المقدار في مسار دائري، وليس في اتجاهه. • تصف كيف يعتمد التسارع المركزي على سرعة الجسم، ونصف قطر مساره الدائري. • تحدد القوة التي تسبب التسارع المركزي.

الحركة الدائرية المنتظمة التسارع المركزي القوة المركزية

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa

عندما يتحرك جسم بسرعة ثابتة المقدار في مسار دائري، أو يدور حجر مثبت في خيط، هل يكون لهذه الأجسام قد يتبادر إلى ذهنك أن هذه الأجسام لا تتسارع؛ لأن مقدار سرعتها لا يتغير، ولكن اتجاه التسارع هو التغير في السرعة المتجهة (مقدارًا واتجاهًا)، وليس في مقدار السرعة فقط. ولأن اتجاه حركة الحجر يتغير لحظيًا فإن لذلك فهو يتسارع. --- SECTION: وصف الحركة الدائرية --- Describing Circular Motion الحركة الدائرية المنتظمة هي حركة جسم أو جسيم بسرعة ثابتة المقدار حول دائرة نصف قطرها ثابت. ويُحدد موقع الجسم في الحركة الدائرية المنتظمة بالنسبة إلى مركز الدائرة بمتجه الموقع r، كما في الشكل 5a-6. وعندما يدور الجسم حول الدائرة فإن طول متجه الإزاحة يجب أن يعرف بالتغير في الموقع. وبين الشكل 5b-6 متجهات الموقع r، r عند نهاية الفترة الزمنية، وعند نهاية الفترة الزمنية. تذكر أن متجه الموقع هو متجه ذيله عند نقطة الأصل. ولاحظ تلاحظ أن متجهات الإزاحة Δr لإعطاء الفترة الزمنية Δt من رسم السرعة المتوسطة تساوي v̄ = Δd/Δt. ومتجه السرعة له اتجاه الإزاحة نفسه، لكن لابد أن يكون ملا حظة أن متجه السرعة عمودي على متجه الموقع، لكنه يدور بسرعة حول الدائرة يبقى مقداره ثابتًا، لكن اتجاهه يتغير. --- SECTION: كيف تحدد اتجاه تسارع الجسم حركة دائرية منتظمة؟ --- بين السرعة v و v عند بداية الفترة الزمنية ونهايتها. ويمكن إيجاد الفرق بين متجهات السرعة Δv بطرح السرعتين المتجهتين v و v كما في الشكل 6b-6. يكون التسارع المتوسط في اتجاه مركز الدائرة، أي في اتجاه Δv نفسه؛ أي في اتجاه مركز الدائرة. ولاحظ أن متجه التسارع المنتظمة يشير دائمًا إلى مركز الدائرة، لذا يسمى هذا التسارع المركزي. الشكل 6-6 يكون اتجاه التغير في السرعة في اتجاه مركز الدائرة، لذا فإن التسارع يشير نحو المركز أيضًا. --- SECTION: الأهداف --- • تفسر لماذا يتسارع الجسم الذي يتحرك بسرعة ثابتة المقدار في مسار دائري، وليس في اتجاهه. • تصف كيف يعتمد التسارع المركزي على سرعة الجسم، ونصف قطر مساره الدائري. • تحدد القوة التي تسبب التسارع المركزي. --- SECTION: المفردات --- الحركة الدائرية المنتظمة التسارع المركزي القوة المركزية رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الشكل 6-5 الإزاحة Δr لجسم في حركة دائرية مقسومة على الزمن تساوي Δt السرعة المتجهة المتوسطة خلال هذه الفترة الزمنية. Description: Diagram 'a' shows a circle representing circular motion with position vectors r1 and r2, and velocity vectors v1 and v2. Diagram 'b' shows a vector triangle representing the change in velocity Δv, with initial velocity v1, final velocity v2, and the difference Δv. Context: Illustrates how displacement and change in velocity are calculated in circular motion, leading to the concept of average acceleration. **DIAGRAM**: الشكل 6-6 Description: Diagram showing that the change in velocity vector Δv points towards the center of the circle, indicating that the acceleration vector ā also points towards the center. Context: Demonstrates that the direction of acceleration in uniform circular motion is always towards the center of the circle (centripetal acceleration).