معادلات الحركة في الفيزياء

معادلات الحركة في الفيزياء ، تعرف الحركة في الفيزياء على أنها التغير في اتجاه الجسم أو موقعه بمرور الزمن، وتتمثل أنواع الحركة في الحركة الخطية والتي تنقسم إلى الحركة الخطية المنتظمة والحركة الخطية الغير منتظمة، حيث تعني الحركة الخطية أن الجسم يتحرك في خط مستقيم، وكلمة منتظمة تعني بكل بساطة أن التسارع يساوي صفر مما يعني ذلك أن السرعة والحركة ثابتة لا تتغير، وخلال هذه المقالة في عالم المعرفة سوف نقدم لكم كل ما يخص قوانين ومعادلات الحركة في الفيزياء. 

اقرأ أيضًا: ما هي نظرية ميكانيكا الكم

معادلات الحركة في الفيزياء

تتمثل معادلات الحركة في علم الفيزياء في الآتي :

المعادلة الأولى من معادلات الحركة في علم الفيزياء 

السرعة النهائية للجسم = السرعة الأولية للجسم + تسارع الجسم × الزمن. 

المعادلة الأولى للحركة في الفيزياء بالموز : ع^2 = ع^1 + ت ز 

المعادلة الثانية من معادلات الحركة في علم الفيزياء 

الإزاحة = السرعة الأولية للجسم × تسارع الجسم + 0.5 × تسارع الجسم × الزمن

المعادلة الثانية من معادلات الحركة في علم الفيزياء بالرموز: س = ع^1 ز + 0.5 ت ز^2 

المعادلة الثالثة من معادلات الحركة في علم الفيزياء 

السرعة النهائية للجسم^2 = السرعة الأولية للجسم^2 + 2 × التسارع × الإزاحة.

المعادلة الثالثة من معادلات الحركة في علم الفيزياء بالرموز: ع2 ^2 = ع1^2 + 2 ت س

الحركة في علم الفيزياء تعرف على أنها التغير في اتجاه الجسم أو موقعه بمرور الزمن، أما بالنسبة إلى الحركة الخطية فإنها تعرف على أنها حركة الجسم في خط مستقيم، وهذه الحركة من الممكن أن تكون منتظمة بسرعة ثابتة أو بتسارع يساوي صفر كما من الممكن أن تكون غير منتظمة بسرعة غير ثابتة أو متغيرة أو تسارع غير صفري أي له قيمة أخري غير الصفر. 

نُرشح لكم: ما هي براءة الاختراع

أمثلة هامة على معادلات الحركة في خط مستقيم 

  • كم يكون مقدار السرعة الأولية للجسم إذا بدأ سرعته من السكون ؟ 

مثال على معادلة الحركة الأولي في الفيزياء 

في حالة سقوط بالون من أعلى مبنى طويل للغاية فاستغرق زمنًا مقداره 2.35 ثانية حتى يصل إلى الأرض، فما هي سرعة هبوط البالون علمًا بأن البالون كان في حالة سكون في أعلي المبني بالإضافة إلى تسارع الجاذبية الأرضية يساوي 9.81 م/ث^2 ؟

المعطيات 

  • السرعة الأولية = صفر وذلك لأنه سقط من حالة السكون. 
  • الزمن = 2.35 ثانية. 
  • التسارع = – 9.81 م /ث ^2، حيث أن إشارة الجاذبية بالسالب لأن البالون سقط إلى الأسفل. 

طريقة الحل 

  1. أولا نضع معادلة الحركة الأولي في الفيزياء وهي : ع^2 = ع^1 + ت ز 
  2. بعد ذلك تقوم بالتعويض في المعادلة السابقة بالقيم المعطاة في المسألة : ع^2 = 0 +( – 9.81) × 2.35. 
  3. وأخيراً نحصل على الناتج : ع ^2 = – 23.1 م / ث. 

مثال على معادلة الحركة الثانية في علم الفيزياء 

نمر يجري بسرعة تبلغ نحو 6.20 م / ث، ثم يشاهد النمر عربة فيسرع من أجل الهرب منها حتى يصل إلى سرعة تبلغ نحو 23.1 م / ث خلال مدة زمنية مقداره 3.3 ثانية، فما هي مقدار المسافة التي قد قطعها النمر خلال حركته ؟

المعطيات :

  • السرعة الأولية = 6.20 م / ث 
  • السرعة النهائية = 23.1 م / ث. 
  • الزمن = 3.3 ثانية. 

طريقة الحل :

  1. أولا نضع معادلة الحركة الثانية في علم الفيزياء وهي : س = ع^1 ز + 0.5 ت ز^2 
  2. بعد ذلك تقوم بالتعويض في المعادلة السابقة بالقيم المعطاة في المسألة : س = 6.20 × 3.3 + 0.5 × ت × (3.3)^2
  3. بعد ضرب قيم المعادلة تصبح المعادلة : س = 20.46 + 5.445 ت
  4. بعد ذلك نضع معادلة الحركة الثالثة في الفيزياء وهي : ع2 ^2 = ع1^2 + 2 ت س
  5.  نقوم بالتعويض في المعادلة السابقة بالقيم المعطاة في المسألة : (23.1)^2= (6.20)^2 + 2 × ت س
  6.  بعد ذلك تصبح المعادلة كالآتي: 2 × ت س= 533.61 – 38.44 
  7. وبالتالي فإن : ت س= 247.585 
  8.  ت = 247.585/ س 
  9. نعوض بعد ذلك قيمة التسارع في المعادلة لتصبح : س= 20.46 + 5.445 ت
  10. وبالتالي فإن قيمة س= 20.46 + 5.445 × 247.585/ س 
  11. نضرب بعد ذلك الطرفين بـ س، ومن ثم نجري الحسابات.
  12.  نحصل بعد ذلك على معادلة تربيعية 
  13. س^2 – 20.46 س – 1348=0 
  14. عند حل المعادلة التربيعية عن طريق استخدام الآلة الحاسبة فإننا نحصل على الناتج والذي يتمثل في أن الإزاحة (س) = 48.3 م

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى