الدرس الأول : القياس الفيزيائى للصف لأول الثانوى


     

    بسم الله الرحمن الرحيم
    الحمد لله رب العالمين والصلاة والسلام على سيدنا محمد وعلى اله وصحبه وسلم تسليماً كثيراُ ...
    ابنائى طلاب الثانوية العامة ... أعزائي أولياء الأمور ......
    السلام عليكم ورحمة الله وبركاته واهلا بكم علي موقع فيزياء اونلاين

    بحمد الله وتوفيقه أقدم لكم منهج الفيزياء فى ثوب عصرى جديد ثوب (الخرائط الذهنية) كما تشارك فيه التجارب العملية الحية التى تثرى عملية التعليم و التعلم و الغرض منها تثبيت المعلومة فى ذهن الطالب كما أن أسلوب عرض هذا الكتاب مبنى على الشرح ثم الأسئلة الدقيقة على كل جزئية تم شرحها مراعياً استخدام التسلسل المنطقي للمعلومة و تبسيطها لأقصى درجة .
    والان نبدأ على بركة الله 
    عملية القياس  هى عملية مقارنة كمية مجهولة بكمية أخري من نوعها (تسمي وحدة القياس) لمعرفة عدد مرات احتواء الأولي علي الثانية .
    1 – الكميات الفيزيائية المراد قياسها   مثل الكتلة و الطول و الزمن
    2 – أدوات القياس اللازمة   مثل الميزان ذو كفتين و الميزان الحساس
    3 – وحدات القياس المستخدمة (الوحدات المعيارية)

     

     أولاً الكميات الفيزيائية


    وجه المقارنة
    الكميات الفيزيائية الأساسية
    الكميات الفيزيائية المشتقة
    التعريف
    هي الكميات الفيزيائية التي لا تُعرف بدلالة كميات فيزيائية أخري
    هي كميات فيزيائية تُعرف بدلالة الكميات الفيزيائية الأساسية
    أمثلة
    –الطولL      (m)
    – الكتلة M     (Kg)
    –الزمن t        (s)
    – درجة الحرارة     (K) T  
    – الشحنة الكهربيةq      (C)         

    مثال  لكمية فيزيائية مشتقة ( الحجم وهو كمية فيزيائية تشتق من الطول)
     حجم متوازي المستطيلات = الطول × العرض × الارتفاع
    Vol = L1 × L2 × L3
    يوجد فى العالم أنظمة تحدد الكميات الفيزيائية الأساسية ووحدات قياسها :

    وحدات القياس
    الكمية الأساسية
    النظام الفرنسي (جاوس)
    (C.G.S)
    النظام البريطاني
    (F.P.S)
    النظام المتري المعاصر (الدولي)
    (M.K.S)
    الطول
    السنتيمتر (cm)
    القدم
    المتر (m)
    الكتلة
    الجرام (gm)
    الباوند (450 gm)
    الكيلوجرام (kg)
    الزمن
    الثانية (s)
    الثانية
    الثانية (s)

    المعادلة الفيزيائية الرياضية هى صورة مختصرة لظاهرة فيزيائية يطول شرحها بالكلمات .
      يتم التعبير عن الكميات الفيزيائية وعلاقتها ببعضها بالمعادلات الرياضية (تكامل الفيزياء مع الرياضيات)
      2- خواص المعادلة الرياضية  لكل معادلة مدلول معين يسمي بالمعني الفيزيائي .


    النظام الدولى للوحدات 

    الكمية الفيزيائية
    الوحدة في النظام الدولي
    الكمية الفيزيائية
    الوحدة في النظام الدولي
    الطول
    المتر (m)
    الكتلة
    كجم ( Kg)
    درجة الحرارة المطلقة
    كلفن (K)
    شدة الإضاءة
    كانديلا (cd)
    كمية المادة 
       مول (mol)
    الزاوية المسطحة
    راديان Radian
    شدة التيار الكهربي
    أمبير (A)
    الزاوية المجسمة
    استرديان Steradian
    الزمن
    (s) الثانية



    ثانيا أدوات القياس

    اتخذ الإنسان من أجزاء جسمه ومن الظواهر الطبيعية وسائل للقياس مثل :
    -         مقياس للطول : الذراع – كف اليد .     - مقياس للزمن : شروق وغروب الشمس – دورة القمر .
    بعض أدوات القياس قديما وحديثاً


    الوحدات المعيارية

    هي وحدات القياس المتفق عليها عالمياً والمستخدمة في النظام الدولي للوحدات .فتتحدد أي كمية طبيعية بعاملين اثنين هما العدد والوحدة .فإذا قلنا أن كتلة جسم 5 فان ذلك يجعلنا نتسائل هل هو جم أو كجم أو طن ولكن عندما نقول 5  كجم نكون بذلك اوضحنا  الكمية وعرفناها تعريفاً تاماًُ .
    ولذلك  يبحث العلماء علي المعيار الأكثر دقة لقياس الكمية الفيزيائية .

     

    المتر العيارى ( معيار الطول )  

    هو المسافة بين علامتين محفورتين عند نهايتي ساق من سبيكة من البلاتين - الأيريديوم محفوظة عند درجة الصفر سلزيوس في الكتب الدولي للموازين والمقاييس بالقرب من باريس .



    علل : لماذا لا يستخدم الزجاج بدلاً من سبيكة البلاتين  الأيريديوم كوحدة عيارية لقياس الطول .
    لأن البلاتين و الايريديوم شديد الصلابة وضعيف التأثر بالعوامل البيئية المحيطة

     الكيلوجرام العيارى ( معيار الكتلة) 


    هوكتلة اسطوانة من سبيكة (البلاتين-الايريديوم) ذات الأبعاد المحددة محفوظة عند صفر سلزيوس في الكتب الدولي للموازين والمقاييس بالقرب من باريس .








    تم تحديدها في العصور القديمة فقد كان الليل والنهار واليوم الوسيلة للحصول علي مقياس ثابت وسهل لوحدة الزمن . اليوم = 24 × 60 × 60 = 86400 ثانية


         و   تساوي   من اليوم الشمسي المتوسط . 
                




    أهمية استخدام الساعات الذرية :
    1- تتميز بالدقة المتناهية
    2 – دراسة عدد كبير من المسائل الهامة مثل
     أ – تحديد مدة دوران الأرض حول نفسها (تحديد زمن اليوم)
     ب – مراجعات لتحسين الملاحة الأرضية والجوية
     ج – تدقيق رحلات سفن الفضاء لاكتشاف الكون

     معادلة الأبعاد


    لاحظ أن : 1 - اصطلح العلماء علي تعريف محددة لكل كمية فيزيائية يتم الاتفاق عليه عالمياً
     2 – يستخدم في معادلة الأبعاد ثلاث رموز أساسية   الطول ( L ) – الكتلة ( M ) – الزمن ( T )
    الصورة العامة                    = M±aL±bT±c[A]
     أهمية معادلة الأبعاد
    1- ايجاد وحدات قياس مكافئة          2- اختبار صحة القوانين (تحقيق تجانس الأبعاد للمعادلة)

    حساب معادلة أبعاد بعض الكميات الفيزيائية :
    الكميات الفيزيائية
    القانون
    معادلة الأبعاد
    وحدة القياس
    المساحة ( A)

     الطول × العرض 


    m2 
    الحجم ( Vol)

    الطول × العرض × الأرتفاع 


     m3
    السرعة (v)

     مسافة/زمن


    m/s 
    العجلة (a)

     سرعة/زمن


    m/s2 
    كمية الحركة  ((PL
     كتلة ×سرعة

     Kgm/s
    الكثافة ( ρ)
     كتلة / حجم


     kg/m3
    القوة (F)
     كتلة × عجلة


     Kgm/s2
    الشغل (الطاقة) (W)
     قوة × ازاحة


     j = Kgm2s-2
    القدرة  Pw))
     الشغل / الزمن

     Kg.m-2s-3
    الضغط (P)
     قوة / مساحة


     Kg.m-1s-2
    تدريب :
     ( KE = ½ mv2س1 : اثبت صحة العلاقة : طاقة الحركة = ½ الكتلة × مربع السرعة
    إذا علمت أن معادلة أبعاد الطاقة   E = ML2T-2 .K

    الحل : 

    الطرف الآيمن
    الطرف الآيسر
    ML2T-2
    M (L.T-1)2= M.L2.T-2
    المعادلة ممكنه


    س2 : أحد الأشخاص أقترح أن حجم الاسطوانة يتعين من العلاقة 
     حيث r نصف قطر  قاعدة الاسطوانة , h ارتفاع الاسطوانة .اثبت صحة هذه العلاقة باستخدام معادلات الأبعاد


    الحل : 
    الطرف الآيمن
    الطرف الآيسر
    L2
    L3
    المعادلة خاطئة


    س3: تخضع حركة جسم تحت تأثير الجاذبية للعلاقة التالية ( Vf = Vi + gt ) حيث g  هي عجلة الجاذبية الأرضية , t  الزمن , Vf السرعة النهائية , Vi السرعة الابتدائية .
    اثبت صحة هذه العلاقة باستخدام معادلات الأبعاد
    الحل : 
    الطرف الآيمن
    الطرف الآيسر
    L.T-1+L.T-2.T= L.T-1
    L.T-1
    المعادلة ممكنه

    ولتحميل الدرس PDF  من هنا 

    شارك المقال

    مقالات متعلقة

    إرسال تعليق