صفحة 56 - كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 مختبر الفيزياء: الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني

المفاهيم الأساسية

الاتزان الانتقالي: حالة لا يتسارع فيها الجسم؛ حيث تكون القوى المؤثرة لأعلى مساوية للقوى المؤثرة لأسفل.

الاتزان الدوراني: حالة يكون فيها مجموع العزوم في اتجاه حركة عقارب الساعة مساوياً لمجموع العزوم في عكس اتجاه حركة عقارب الساعة حول أي نقطة دوران.

خريطة المفاهيم

```markmap

الفصل 2: الحركة الدورانية

6-2 قوة كوريوليس

تعريفها

• قوة ظاهرية (غير حقيقية).
• تظهر في الأطر المرجعية الدوارة.

تجربة القرص الدوار (الشكل 12-2)

• مراقب خارجي: يرى الكرة تتحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة.
• مراقب على القرص (دوار): يرى الكرة تتحرك في مسار منحن بسرعة ثابتة، وكأن قوة تحرفها.
• سبب الإحساس بها: ملاحظة الحركة من داخل إطار مرجعي دوار.

مثال: دوران الأرض

#### حركة نحو الشمال

• مراقب على الأرض: يرى القذيفة تنحرف إلى يمين الهدف (شرقًا).
• السبب: النقاط عند خط الاستواء تتحرك شرقًا بسرعة أكبر من النقاط شمالًا.
• المراقب في الفضاء: يلاحظ دوران الأرض.

#### حركة نحو الجنوب

• الأجسام المتحركة نحو خط الاستواء تنحرف نحو الغرب.
• القذيفة تسقط غرب الهدف المقصود.

تأثيرها على الرياح

#### نصف الكرة الشمالي

• تدور الرياح حول مناطق الضغط المنخفض عكس اتجاه عقارب الساعة.
• الرياح القادمة من الجنوب تنحرف إلى شرق مناطق الضغط المنخفض.
• الرياح القادمة من الشمال تنحرف إلى غرب مناطق الضغط المنخفض.

#### نصف الكرة الجنوبي

• تدور الرياح حول مناطق الضغط المنخفض مع اتجاه عقارب الساعة.

7-2 تطبيقات على الأطر المرجعية المتسارعة

مثال: مدينة الألعاب

• العربات الدوارة تهز الركاب لأنهم في أطر مرجعية متسارعة.
• القوى التي يشعر بها الركاب في الأفعوانية تعود إلى التسارع الخطي.
• القوة الطاردة المركزية توفر الإثارة والمتعة في الألعاب الدوارة.

2-3 مراجعة (صفحة 55)

أسئلة مركز الكتلة

• هل يمكن أن يكون مركز الكتلة خارج الجسم؟
• كيف نجد مركز كتلة كتاب؟

أسئلة استقرار الجسم

• لماذا تكون المركبة المرتفعة أقل استقرارًا؟
• لماذا ينخفض مقدمة السيارة عند الكبح؟

أسئلة شرطا الاتزان

• مثال على جسم متزن دورانيًا وغير متزن انتقاليًا.
• مثال على جسم متزن انتقاليًا وغير متزن دورانيًا.

أسئلة الأطر المرجعية الدوارة

• ما القوى المؤثرة على قطعة نقد على قرص دوار؟

مختبر الفيزياء: الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني (صفحة 56)

سؤال التجربة

• ما الشروط اللازمة للاتزان عندما تؤثر قوتان متوازيتان في جسم؟

أهداف التجربة

• جمع البيانات حول القوى المؤثرة في السقالة ونظمها.
• وصف العزم في اتجاه وعكس اتجاه حركة عقارب الساعة.
• المقارنة بين الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني.

إجراء التجربة

• الأدوات: مسطرة مترية، حاملان حلقيان، ميزانان نابضيان، ملزمتان، كتلتا تعليق (500g، 200g).
• الخطوات: إعداد الحوامل، تعليق المسطرة بالميزانين، تعليق الكتل في نقاط محددة، وتسجيل قراءات القوى.
• نقطة الدوران: الميزان النابضي الأيسر.

```

نقاط مهمة

• يجب أن يكون الجسم في حالة اتزان انتقالي و دوراني معاً ليكون في حالة اتزان كامل (مثل السقالات).
• تؤثر كتلة الجسم الموزعة بانتظام في مركزه.
• شرط الاتزان الدوراني: مجموع العزوم في اتجاه عقارب الساعة = مجموع العزوم في عكس اتجاه عقارب الساعة حول أي نقطة.
• احتياطات السلامة: كن حذراً من سقوط الكتل أثناء التجربة.

الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني عند صيانة البنايات العالية تستخدم السقالات وتثبت من الخارج. ولكي تُثبّت السقالات وتكون آمنة يجب أن تكون في اتزان انتقالي واتزان دوراني. لاحظ أنه إذا أثرت قوتان أو أكثر في السقالة يمكن أن تحدث كل منها حركة دورانية حول طرفيها، أي تخل باتزانها. تؤثر كتلة السقالة إذا كانت موزعة بانتظام في مركزها. وفي حالة الاتزان الانتقالي لا تتسارع السقالة؛ فالقوى التي في اتجاه الأعلى مساوية للقوى التي في اتجاه الأسفل. وللحصول على اتزان دوراني لابد أن يكون مجموع العزوم في اتجاه حركة عقارب الساعة يساوي مجموع العزوم في عكس اتجاه حركة عقارب الساعة عند أي نقطة دوران. --- SECTION: سؤال التجربة --- ما الشروط اللازمة للاتزان عندما تؤثر قوتان متوازيتان في جسم؟ --- SECTION: الأهداف --- اجمع البيانات حول القوى المؤثرة في السقالة ونظمها. صف العزم في اتجاه حركة عقارب الساعة وفي عكس اتجاه حركتها. قارن بين الاتزان الانتقالي والاتزان الدوراني. --- SECTION: احتياطات السلامة --- كن حذرا من سقوط الكتل. --- SECTION: المواد والأدوات --- مسطرة مترية حاملان حلقيان رأسيان كتلة تعليق 5008 میزانان نابضيان بتدريج 5 ملزمتان قابلتان للحركة كتلة تعليق 2008 --- SECTION: الخطوات --- سنعتبر الميزان الأيسر هو نقطة الدوران المحورية pivot point في هذه التجربة؛ حيث تقاس ذراع القوة من هذه النقطة. 1. ضع الحاملين الحلقيين على بعد 80.0 cm أحدهما من الآخر. 2. ثبت كلتا الملزمتين على حامل حلقي. 3. تأكد أن تدريج الميزانين النابضيين صفر قبل استخدامهما، وإذا كانا بحاجة إلى ضبط فاطلب مساعدة المعلم. 4. علق كلا من الميزانين بملزمة قابلة للحركة ومثبتة على الحامل. 5. ثبت المسطرة المترية باستخدام الخطافين في نهاية النابضين على أن يكون النابض الأيسر عند العلامة 10 cm ، والنابض الأيمن عند العلامة 90 cm. 6. سجل قيمة القوة في جدول البيانات 1 في ضوء قراءة كلا الميزانين. 7. علق الكتلة 500g على المسطرة المترية عند العلامة 30 cm ؛ حيث تكون هذه النقطة على بعد 20 cm من الميزان الأيسر. 8. سجل قيمة القوة في جدول البيانات 1 في ضوء قراءة كلا الميزانين. 9. علق الكتلة 200g على المسطرة المترية عند العلامة 70cm ، حيث تكون هذه النقطة على بعد 60 cm من الميزان الأيسر. --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: Untitled Description: Diagram of the experimental setup for measuring torque and equilibrium. A meter stick is suspended horizontally by two spring scales. Two masses are hung from the meter stick at different points. The left spring scale is considered the pivot point. Context: Illustrates the setup for measuring torque and equilibrium in a system with multiple forces.