تمارين شاملة في الحركة المستقيمة: حلول مفصلة – العلوم الفيزيائية — السنة الأولى ثانوي (جذع مشترك علوم وتكنولوجيا) — المنهاج الجزائري

تمارين شاملة في الحركة المستقيمة

في هذا الدرس، نقدم مجموعة من التمارين المحلولة حول الحركة المستقيمة المنتظمة والمتغيرة بانتظام، وهي من أهم مفاهيم ميكانيكا السنة الأولى ثانوي (جذع مشترك علوم وتكنولوجيا).

تذكير بالقوانين الأساسية

الحركة المستقيمة المنتظمة: السرعة ثابتة، والمعادلة الزمنية: x = x₀ + v·t

الحركة المستقيمة المتغيرة بانتظام: التسارع ثابت، والمعادلات:

• السرعة بدلالة الزمن: v = v₀ + a·t
• الموضع بدلالة الزمن: x = x₀ + v₀·t + ½·a·t²
• السرعة بدلالة المسافة: v² = v₀² + 2·a·(x - x₀)

التمرين الأول: حركة مستقيمة منتظمة

تحركت سيارة من المدينة A إلى المدينة B بسرعة ثابتة مقدارها 80 km/h. إذا كانت المسافة بين المدينتين 240 km، أحسب الزمن اللازم للوصول.

الحل:

بما أن الحركة منتظمة: v = x/t → t = x/v = 240/80 = 3 h

إذن الزمن اللازم هو 3 ساعات.

التمرين الثاني: حركة متسارعة

انطلقت سيارة من السكون بعجلة ثابتة مقدارها 2 m/s². أحسب:

1. السرعة بعد 5 ثوانٍ من الانطلاق
2. المسافة المقطوعة خلال هذه المدة

الحل:

1. من المعادلة: v = v₀ + a·t = 0 + 2 × 5 = 10 m/s

2. المسافة: x = ½·a·t² = ½ × 2 × 25 = 25 m

التمرين الثالث: حركة متباطئة

تتحرك دراجة بسرعة 20 m/s ثم تضغط على الفرامل فتتباطأ بعجلة 4 m/s². أحسب المسافة التي تقطعها حتى التوقف.

الحل:

باستخدام العلاقة: v² = v₀² + 2·a·(x - x₀)

عند التوقف v = 0: 0 = 20² + 2 × (-4) × x → 16·x = 400 → x = 25 m

التمرين الرابع: تطبيق شامل

ينطلق قطار من محطة A بسرعة ابتدائية 10 m/s وبعجلة 0.5 m/s² ليصل إلى محطة B التي تبعد 1000 m. أحسب:

1. السرعة عند الوصول إلى المحطة B
2. الزمن المستغرق للوصول

الحل:

1. v² = v₀² + 2·a·x = 100 + 2 × 0.5 × 1000 = 1100 → v = √1100 ≈ 33.17 m/s

2. v = v₀ + a·t → t = (v - v₀)/a = (33.17 - 10)/0.5 ≈ 46.34 s

تمرين إضافي (للحل)

سقط جسم من قمة مبنى ارتفاعه 45 m (نهمل مقاومة الهواء، g = 10 m/s²). أحسب:

1. الزمن اللازم للوصول إلى الأرض
2. سرعة الاصطدام بالأرض

الحل: t = 3 s, v = 30 m/s

💡 نصيحة: لحل مسائل الحركة، ابدأ بتحديد المعطيات (v₀, a, t, x) والمطلوب، ثم اختر المعادلة المناسبة.

تمارين إضافية مع الحلول القصيرة

التمرين	المعطيات	المطلوب	الحل
5	v₀=15m/s, a=3m/s², t=10s	السرعة النهائية	v=15+30=45 m/s
6	v₀=0, a=9.8m/s², t=4s	المسافة خلال السقوط	x=½×9.8×16=78.4 m
7	v₀=30m/s, a=-6m/s²	مسافة التوقف	x=30²/(2×6)=75 m

للمزيد: راجع درس الحركة المستقيمة المنتظمة ودرس الحركة المتسارعة لمزيد من التفاصيل.