فيزياء 110 لطلاب السنة التحضيرية (العلمي) || جامعة الملك عبد العزيز

يتم تقسيم الكميات الفيزيائية إلى كميات أساسية مثل الطول، الزمن، الكتلة، ودرجة الحرارة، وكميات مشتقة مثل السرعة والتسارع. كما يغطي المقرر نظام الوحدات الدولي (SI) والمقاييس المعتمدة لكل كمية فيزيائية، مثل المتر للطول والثانية للزمن.

يتناول الفصل الأول من المقرر موضوع القياسات ويشرح الأنظمة الثلاثة للوحدات (SI، CGS، FPS)، بالإضافة إلى استخدام الساعات الذرية لقياس الزمن بدقة، ومعايير الطول والكتلة والكثافة.

يتناول الفصل الأول من المقرر موضوع القياسات ويشرح الأنظمة الثلاثة للوحدات (SI، CGS، FPS)، بالإضافة إلى استخدام الساعات الذرية لقياس الزمن بدقة، ومعايير الطول والكتلة والكثافة.

يتناول دراسة المتجهات والحركة في بعد واحد. يركز هذا الباب على تحليل الحركة باستخدام الكميات المتجهة مثل الإزاحة والسرعة والتسارع. يتم توضيح الفرق بين الكميات المتجهة والكميات القياسية، بالإضافة إلى كيفية حساب المتجهات وإيجاد مركباتها في الحركة الخطية.

تشمل الموضوعات الرئيسية في هذا الباب:

الإزاحة: التغير في موضع الجسم.
السرعة: معدل التغير في الإزاحة بالنسبة للزمن.
التسارع: التغير في السرعة بمرور الزمن.

يهدف هذا الفصل إلى بناء أساس قوي لفهم كيفية تحليل حركة الأجسام على خط مستقيم من خلال استكشاف هذه المفاهيم الأساسية وتطبيقاتها.

لفصل الثاني من مادة فيزياء 110 يتناول حركة الأجسام على خط مستقيم، ويقدم مفاهيم رئيسية لفهم وتحليل الحركة.

2.8. نظرة أخرى على التسارع الثابت
في هذا الجزء، يتم تناول التسارع الثابت بشكل أكثر تفصيلاً، حيث يُستعرض كيفية استخدام معادلات الحركة لتحديد موقع الجسم وسرعته عند وجود تسارع ثابت. يُركز على التطبيقات العملية لهذه المعادلات لفهم حركة الأجسام تحت تأثير تسارع ثابت وكيفية حل المسائل المتعلقة بذلك.

2.9. تسارع السقوط الحر
يتم دراسة تسارع السقوط الحر كحالة خاصة من التسارع الثابت، حيث يتم تحليل حركة الأجسام التي تسقط تحت تأثير الجاذبية فقط. يُستعرض مفهوم تسارع الجاذبية الأرضية وتحديد قيمته وكيفية تأثيره على حركة الأجسام الساقطة.

يهدف هذا الفصل إلى تعزيز فهم الطالب لكيفية تطبيق المفاهيم الأساسية للحركة على خط مستقيم، خاصة في حالات التسارع الثابت وتسارع السقوط الحر، مما يوفر أساسًا قويًا لتحليل الحركات في سياقات متعددة.

لفصل الثالث من مادة فيزياء 110 يتناول مفهوم المتجهات والكمّيات، وكيفية تحليل المتجهات وتفكيكها إلى مكوناتها.

مكونات المتجه:

تُعرّف مكونات المتجه بأنها الإسقاطات التي يُسقطها المتجه على المحاور.
عملية إيجاد مكونات المتجه تُعرف بـ "تفكيك المتجه".
اتجاه المكونات:

لكل مكون من مكونات المتجه نفس اتجاه المتجه الأصلي على المحور الذي يتواجد عليه.
إيجاد المكونات:

يمكن العثور على مكونات المتجه باستخدام مثلث قائم الزاوية، حيث يتم استخدام القوانين الرياضية لتحليل المتجه إلى مكوناته على المحاور المختلفة.

يهدف هذا الفصل إلى تعزيز فهم الطالب لكيفية التعامل مع المتجهات والكمّيات، وتقديم أدوات تحليلية ضرورية لفهم الحركات والقوى في الأبعاد المختلفة.

فصل الحركة في بُعدين وثلاثة أبعاد يركز على فهم حركة الأجسام في فضاء يتكون من بعدين أو ثلاثة أبعاد وتحليل هذه الحركة باستخدام المفاهيم الأساسية في الفيزياء.

4.1 الموقع والإزاحة:
الموقع: هو النقطة التي يشغلها الجسم في الفضاء بالنسبة لنظام إحداثي محدد. يُعبر عن الموقع عادةً باستخدام إحداثيات.
الإزاحة: هي التغير في موقع الجسم. تُعتبر كمية متجهة تتضمن كلا من المقدار والاتجاه، وتُحسب كفرق بين الموقع النهائي والموقع الابتدائي.
4.2 السرعة المتوسطة والسرعة اللحظية:
السرعة المتوسطة: هي نسبة الإزاحة إلى الزمن المستغرق. تعكس مدى سرعة تغيير الموقع على مدى فترة زمنية محددة.
السرعة اللحظية: هي السرعة التي يمتلكها الجسم في لحظة معينة. يمكن حسابها باستخدام المشتقة الأولى لمعادلة الموقع بالنسبة للزمن.
4.3 التسارع المتوسط والتسارع اللحظي:
التسارع المتوسط: هو نسبة التغير في السرعة إلى الزمن المستغرق. يُعبر عن مدى تغير السرعة على مدى فترة زمنية محددة.
التسارع اللحظي: هو التسارع الذي يمتلكه الجسم في لحظة معينة، ويُحسَب باستخدام المشتقة الثانية لمعادلة الموقع بالنسبة للزمن.

يهدف هذا الفصل إلى تقديم فهم شامل لمفاهيم الحركة المعقدة في أبعاد متعددة وكيفية تحليلها باستخدام أدوات ومفاهيم رياضية وفيزيائية.

4.4 حركة المقذوفات:
حركة المقذوفات هي حركة جسم يُطلق في الهواء تحت تأثير الجاذبية فقط بعد الإطلاق.
يتم تحليل الحركة إلى مكونين: أفقي وعمودي.
الأفقي: سرعة ثابتة.
العمودي: تسارع بسبب الجاذبية.
4.5 الحركة الدائرية المنتظمة:
الحركة الدائرية المنتظمة هي حركة جسم يتحرك على مسار دائري بسرعة ثابتة.
التسارع المركزي يتغير باستمرار ويوجه نحو مركز الدائرة.
السرعة ثابتة، لكن الاتجاه يتغير مما يؤدي إلى تسارع دائم.

الحركة في بُعدين وثلاثة أبعاد

4.4 حركة المقذوفات:
- حركة جسم يُطلق في الهواء تحت تأثير الجاذبية، تنقسم إلى مكونين: أفقي (سرعة ثابتة) وعمودي (تسارع بسبب الجاذبية).

4.5 الحركة الدائرية المنتظمة:
- حركة جسم على مسار دائري بسرعة ثابتة، مع تسارع مركزي يتجه نحو مركز الدائرة، مما يعني تغير الاتجاه باستمرار.

الفصل 5: القوى وقوانين نيوتن للحركة

5.1 القوى:
- القوى هي تأثيرات تسبب تغيرًا في حركة الأجسام. تشمل أنواع القوى مثل القوة الجاذبية، القوة الطبيعية، والقوى الاحتكاكية.

5.2 قوانين نيوتن للحركة:
- **القانون الأول**: الجسم يبقى في حالة سكون أو حركة بسرعة ثابتة ما لم تؤثر عليه قوة غير متوازنة.
- **القانون الثاني**: التسارع لجسم يتناسب مع القوة المؤثرة عليه وعكسيًا مع كتلته، ويعبر عنه بالمعادلة \( F = ma \).
- **القانون الثالث**: لكل فعل هناك رد فعل متساوي ومعاكس.

5.3 تطبيقات قوانين نيوتن:
- تحليل كيفية تأثير القوى المختلفة على حركة الأجسام، وحساب التسارع الناتج وتحديد القوى المؤثرة.

### الفصل 5: القوى وقوانين نيوتن للحركة

- **القوى**: تأثيرات تسبب تغيرًا في حركة الأجسام، مثل الجاذبية والاحتكاك.

- قوانين نيوتن:
- الأول: الجسم يبقى في حالة سكون أو حركة ثابتة ما لم تؤثر عليه قوة غير متوازنة.
- الثاني: \( F = ma \) (التسارع يتناسب مع القوة وعكسيًا مع الكتلة).
- الثالث: لكل فعل رد فعل متساوي ومعاكس.

- التطبيقات: تحليل تأثير القوى على حركة الأجسام وحساب التسارع الناتج.