خانه > فيزيك در دبيرستان > آموزش فيزيك پيش‌دانشگاهي ـ حركت در يك بعد

آموزش فيزيك پيش‌دانشگاهي ـ حركت در يك بعد

حركت شناسي و به دنبال آن ديناميك از قسمت‌هاي بسيار زيباي فيزيك هستند. من كه مطالب اين بخش را خيلي دوست دارم. شما اگر مي‌خواهيد در كنكور و امتحان رتبه و نمرات خوبي داشته باشيد، بايد روي اين قسمت‌ها حساب ويژه‌اي باز كنيد.

motionphoto: photoshopessentials.com

ساده‌ترين نوع حركت آن است كه متحرك بر روي يك خط راست حركت كند. به چپ و راست نپيچد. به چنين حركتي اصطلاحاً حركت در يك بعد هم گفته مي‌شود. شما مي‌دانيد كه نقطه بدون بعد، خط يك بعدي، صفحه دو بعدي و فضا سه بعدي است.

هدف ما در اين فصل از فيزيك توصيف حركت جسم است. كاري به عامل حركت نداريم. در اين فصل به كمك مفاهيمي مثل مكان، سرعت و شتاب به توصيف حركت جسم خواهيم پرداخت. در زندگي روزمره هم براي ما در خيلي از موارد اطلاع از نحوه حركت نقش مهم و اساسي دارد. خودتان به اين مساله الان فكر كنيد!

مكان يك مفهوم نسبي است. براي مشخص كردن مكان يك جسم مثلاً ساكن در يك گوشه اتاق (تا بقيه هم بتوانند آن را پيدا كنند) بايد ابتدا يك نقطه مبدأ (مرجع) انتخاب كنيد. اتخاب مرمبدأ اختياري است. ما هم براي مكان يك متحرك را نسبت به يك مبدأ انتخابي اختياري بيان خواهيم كرد.

معلوم است كه مسير حركت در حركت بر خط راست، يك خط راست است. محوري را كه داراي مبدأ و دو سمت مثيت و منفي است، بر مسير حركت منطبق مي‌كنيم. مبدأ اين محور را مي‌توانيم بر هر نقطه‌اي از مسير حركت قرار بدهيم. انتخاب سوي مثبت و منفي محور هم اختياري است.

حركت در يك بعدمكان جسم بر روي اين محور به كمك مختصه x مشخص مي‌شود. x عددي مثبت يا منفي است. x اگر مثبت باشد، نشان مي‌دهد كه جسم در سمت راست مبدأ قرار دارد و يا برعكس. حتي مي‌توان بردار مكان جسم را هم رسم كرد. بردار مكا از مبدأ به محل جسم رسم مي‌شود.

بردار مكانمثلاً در شكل بالا بردار مكان r رسم شده است. از بحث بردارها در رياضيات مي‌دانيد كه براي بردار r مي‌توان نوشت

r = xi

در عبارت فوق بردار يكه i جهت بردار r و x اندازه r است. يادتان بيايد كه خوانده‌ايد يك بردار را به كمك يك بردار واحد و يك عدد مي‌توان نشان داد.

از آنجايي كه راستاي r پيوسته بر روي محور است، ديگر در حركت يك بعدي صحبت از بردار r لزومي ندارد. مكان به كمك مختصه x به روشني مشخص مي‌شود.

اگر بدانيم x بر حسب زمان چگونه تغيير مي‌كند، مي‌توانيم در هر لحظه مكان جسم را مشخص كنيم؛ به عبارتي اگر x را به صورت تابعي از زمان داشته باشيم. با علائم رياضي يعني:x = f (t)d.
به تابع x بر حسب t اصطلاحاً معادله مكان ـ زمان گفته مي‌شود.

مثال
1. معادله مكان ـ زمان متحركي بر خط راست به صورت x = 2t2 – 8 است. مطلوب است
الف) مكان اوليه متحرك.
ب) لحظه‌اي كه متحرك در مبدآ است.
جواب:
الف) مكان اوليه، مكان جسم در لحظه t = 0 است كه با x0 نشان مي‌دهند. در جمله بالا به جاي t صفر قرار مي‌دهيد و x را به دست مي‌آوريد، كه مي‌شود x0 = -8.
ب) در هر لحظه‌اي كه متحرك در مبدأ است، مكان آن صفر است. پس x را صفر قرار مي‌دهيم و t را حساب مي‌كنيم. در لحظه t = 2 ثانيه، متحرك در مبدأ است.

ملاحظات
بيش از 70 درصد اين فصل رياضيات است تا فيزيك. پس بحث بردارها را در رياضيات خوب ياد بگيريد. در ضمن همه اين مباحث مال دوم دبيرستان بود. در خيلي از كلاس‌ها، درس از حركت در دو بعد شروع مي‌شود و فقط يك جلسه به مرور مطالب حركت يك بعدي اختصاص داده مي‌شود. در پيش‌دانشگاهي مخصوصآً در كلاس فيزيك زمان كم است.

منبع
ــ كتاب درسي فيزيك پيش‌دانشگاهي

  1. هنوز دیدگاهی داده نشده است.
  1. No trackbacks yet.

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: