النص 01:
ننجز تجربة السقوط الحر في الهواء مستعملين جسما انسيابي الشكل وذا
كثافة عالية (كرية فولاذية). ونختار ارتفاعات السقوط غير كبيرة جدا بحيث
يمكن، في هذه الظروف إهمال تأثير الهواء بالنسبة لتأثير الأرض.
يبكي الكهرمغناطيس الكرية في الموضع الأعلى وعند فتح قاطع التيار،
تتحرر الكرية فتسقط بدون سرعة بدئية أمام مسطرة رأسية مدرجة. تمكن خلية
كهرضوئية، مرتبطة بميقت إلكتروني من تعيين المدة Δt التي يستغرقها مرور الكرية أمام الخلية.
النص 02: تمرين
تتغير سرعة جسم صلب في إزاحة بدلالة الزمن. إثناء حركة الحسم، تبقى
إحدى القوى المطبقة على الجسم ثابتة، شدتها F=200N، ومنحاها معاكسا لمنحى
الحركة.
1. مثل مبيانيا تغيرات قدرة هذه القوة بدلالة الزمن.
2. عين مبيانيا شغل هذه القوة بين اللحظتين t=0، و t=9s.
النص 03:
ليكن (S) جسا صلبا في حركة دوران حول محور ثابت (Δ)
يمر بالنقطتين A و B. أثناء الدوران جميع نقط الجسم S تتحرك وفق دائرة
ماعدا النقط المنتمية إلى المحور Δ التي تبقى في حالة سكون: بالنسبة
للنقطتين M و N مثلا، نلاحظ أنهما ترسمان بالتتابع مسارين دائريين ممركزين
على المحور Δ عند النقطتين O و Ơ، مستوى كل منهما عمودي على Δ، أما بالنسبة
للنقطتين A و B فإنهما لا تتحركان عندما يدور S.
النص 04: معلمة نقطة من الحسم الصلب
لدراسة حركة النقطة M من الجسم الصلب S، نختار معلما متعامدا ممنظما بحيث تكون المتجهة الواحدية 
منطبقة مع محور الدوران ويكون المستوى 
منطبقا مع مستوى مسار حركة هذه النقطة، كما نعتبر المحور x'x الذي يحمل المتجهة 
اتجاها مرجعية.
وهكذا يمكن تعيين موضع النقطة M في كل لحظة:
- بمعرفة أفصوله المنحني s على مسار النقطة M.
- أو بمعرفة أفصوله الزاوي θ .
تربط الأفصول المنحني والأفصول الزاوي العلاقة : s=R.θ السرعة الزاوية والتردد
النص 05: تطبيق
نعتبر بكرة P ذات مجريين شعاعاهما على التوالي R 1=20cm و R 2=10cm،
تدور بسرعة زاوية ω ثابتة حول نفس المحور الأفقي Δ في المنحى المبين في
الشكل جانبه.
الخيطان f 1 و f 2 الملفوفان على مجريي البكرتين يحملان في طرفيهما
الحرين جسمين S 1 و S 2 . نفترض أن الخيطين غير قابلين للإمتداد ولا
ينزلقان على المجريين.
- احسب سرعة كل من S 1 و S 2 عندما يكون تردد الدوران N=10tr/s.
النص 06: تعريف عام للمزدوجة
المزدوجة مجموعة قوى مستوائية، بحيث:
- مجموع متجهات هذه القوى مجموع منعدم.
- يميزها عزم ثابت، بالنسبة لأي محور متعامد مع المستوى الذي توجد فيه.
إن هذا التعريف يشمل ويتجاوز المعنى المنحصر لكلمة مزدوجة بمدلولها على
شيئين اثنين (قوتان ...) ونستعمله في الفيزياء كلما كان العزم كافيا
لتمييز تأثير ما دون الحاجة إلى القوى التي تمثل هذا التأثير. ففي هذا
الإطار نذكر: مزدوجة محركة، مزدوجة مقاومة، مزدوجة الكبح ...
الطاقة الحركية
النص 07: تمرين
نعتبر عارضة OA متجانسة، أسطوانية الشكل، قطرها d=1,2m وطولها l=1,2m
وكتلتها m=1kg. يمكن للعارضة أن تدور بدون احتكاك حول محور ثابت Δ أفقي يمر
بطرفها O. نضع في النقطة C التي تنتمي إلى الخط الرأسي المار من الطرف O،
خلية كهرضوئية متصلة بميقت إلكتروني يمكن بواسطتها قياس المدة Δt لمرور
الطرف A أمام الخلية لأول مرة.
نطلق العارضة من الموضع الأفقي، المبين على الشكل، بدون سرعة بدئية فنجد Δt =0,002s.
1. احسب شغل كل من القوى المسلطة على العارضة بين لحظة انطلاقها ولحظة مرورها لأول مرة من الخط الرأسي.
2. أوجد سرعة مركز قصور العارضة لحظة مرورها لأول مرة من الخط الرأسي.
3. استنتج الطاقة الحركية للعارضة لحظة مرورها لأول مرة من الخط الرأسي.
النص 08: تعبير طاقة الوضع الثقالية
ليكن حسم صلب S، كتلته m، في سقوط حر في مجال الثقالة g الذي نعتبره منتظما. نمعلم مواضع مركز القصور G للجسم S في معلم ممنظم 
محوره z'z رأسي ومتجه نحو الأعلى.
نعبر عن شغل وزن الجسم S أثناء انتقاله بين الموضعين G 1 و G 2، أنسوباهما بالتتابع z 1 و z 2 ، بالعلاقة: W(P)=P.G 1G 2
نلاحظ أن شغل وزن الجسم S يظهر كفرق لحدين:
- mgz 1 الذي يمثل طاقة تتعلق بالأنسوب z 1 وتوافق طاقة الوضع للجسم S عند هذا الأنسوب.
- mgz 2 الذي يمثل طاقة تتعلق بالأنسوب z 2 وتوافق طاقة الوضع للحسم S عند هذا الأنسوب.النص 09: النواس الوازن النواس الوازن هو كل جسم صلب يمكنه الدوران حول محور Δ أفقي ثابت لا يمر بمركز قصوره G.
يأخذ النواس الوازن موضعين للتوازن يتعلقان بالتوازن المستقر والتوازن
غير المستقر . نزيح النواس الوازن عن موضع توازنه المستقر، ثم نحرره بدون
سرعة بدئية. نفترض أن الإحتكاك مهملا.
نلاحظ أن النواس يتأرجح حول موضع توازنه المستقر. نقول إن النواس ينجز حركة تذبذبية حول هذا الموضع.
يخضع النواس لوزنه P وللقوة R التي يطبقها المحور Δ. بتطبيق مبرهنة
الطاقة الحركية على النواس عندما ينتقل مركز قصوره G من الموضع G 1 أنسوبه z
1 إلى الموضع G 2 أنسوبه z 2 :
ΔE c=W P+W R
لكن W R=0 لكون خط تأثير R يمر بالمحور Δ في غياب الإحتكاك. إذن ΔE c=E p1-E p2.
ملحوظة:
في الواقع، ينتهي النواس الوازن بالتوقف عن التذبذب في موضعه المستقر
لكونه يفقد تدريجيا الطاقة الميكانيكية، المكتسبة سابقا، بسبب وجود
احتكاكات ناتجة عن تأثير الهواء والمحور Δ.
النص 10: طريقة تحليل تمارين تتعلق بالطاقة الميكانيكية
يمكن اتباع الخطوات التالية عند حل كل تمرين مستعملا الطاقة الميكانيكية:
1. اختيار الجسم أو المجموعة.
2. اختيار الحالة المرجعية (إن لم تكن مفروضة).
3. تحديد الحالة البدئية والحالة النهائية.
4. التعبير عن الطاقة الحركية وطاقة الوضع الثقالية للجسم أو المجموعة في الحالتين البدئية والنهائية.
5. كتابة معادلة انحفاظ الطاقة الميكانيكية.
النص 11: تعريف ضغط غاز
نعرف الضغط P لغاز بالعلاقة P=F/S حيث ترمز F إلى شدة القوة الضاغطة
وتدل S على مساحة سطح الجسم الذي يتم عليه تأثير الغاز. وحدة الضغط في
النظام العالمي للوحدات هي الباسكال ونرمز لها ب Pa .
الباسكال هو قيمة الضغط الناتج عن التأثير الموزع لقوة ضاغطة شدتها 1N على مساحة 1m 2 أي: 1Pa=1N/m 2 .
يجب التمييز بين الضغط والقوة الضاغطة. فالضغط مقدار سلمي موجب ويمكن
تعريفه في كل نقطة من غاز. أما القوة الضاغطة فهي مقدار متجهي ولا يمكن
تسليطها إلا على مساحة أي مجموعة من نقط.
النص 12:
ينتج عن ارتفاع درجة الحرارة T لغاز ما تزايد الإرتجاج الجزيئي (أي
تزايد السرعة المتوسطة للجزيئات). وبما أن عدد الجزيئات والحجم لا يتغيران
فإن تزايد السرعة المتوسطة يؤدي في آن واحد إلى تزايد عدد تصادمات الجزيئات
مع جوانب الإيناء وحدتها. الشيء الذي يؤدي إلى ارتفاع ضغط الغاز.
النص 13: التبخير والتكاثف
التبخير هو ظاهرة تحول جسم من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية.
ويمكن أن يحدث هذا التحول بطرق متنوعة، منها مثلا تبخر سائل عند تركه في
الهواء الطلق أو غليانه بالتسخين.
فالماء يتبخر ولو عند درجات حرارة أصغر من 
.النص 14:
تتعلق حرارة التفاعل بكتل المتفاعلات وبالشروط التجريبية (درجة
الحرارة، الضغط، الحالة الفيزيائية للمتفاعلات والنواتج، ...)، ولذا يجب أن
يحدد في المعادلة الحصيلة:
- درجة الحرارة والضغط.
- كمية مادة أحد المتفاعلات أو أحد النواتج.
- الحالة الفيزيائية لمتفاعلات ونواتج التفاعل.
النص 15:المجال الكهرساكن المحدث من طرف شحنتين
نعتبر على التوالي في نقطتين A و B شحنتين نقطيتين Q A و Q B كلتاهما
مصدر للمجال. نريد تعيين المجال الكهرساكن E المحدث من طرف Q A و Q B معا
في نقطة M . لنعتبر شحنة نقطية q في M. تحدث الشحنة Q A في النقطة M مجالا
كهرساكنا E A بحيث تطبق Q A على q قوة كهرساكنة F A ، وتحدث أيضا الشحنة Q B
مجالا كهرساكنا E B في نفس النقطة M بحيث تطبق
Q B على q قوة كهرساكنة F B
وتطبق Q A و Q B في نفس الوقت على q قوة كهرساكن F
[b]النص 16: قانون جول
[right]
عند مرور التيار الكهربائي، اكتسب الموصل الأومي (AB) طاقة كهربائية E r
خلال المدة t وأعطى طاقة حرارية Q. وبما أن الموصل الأومي لا يمكنه أن
يختزن الطاقة المكتسبة، فسيعطيها للمحيط الخارجي على شكل طاقة حرارية فقط.
النص 17: المولد المؤمثل للتوتر إن معادلة المميزة (شدة التيار - التوتر) لمولد كهربائي يشتغل في مجاله الخطي هي: U PN=E-r.I.
فإذا كانت المقاومة الداخلية منعدمة، تكون U PN=E (كيفما كانت شدة التيار I
أصغر من القيمة القصوية I max ) ويسمى المولد في هذه الحالة مولدا مؤمثلا
للتوتر.
النص 18: الدراسة التجريبية لمستقبل كهركيميائي (المحلل الكهربائي)
نعتبر المحلل الكهربائي المكون من الكترودين من البلاتين (أو الكربون)
نغمرهما في محلول مائي لحمض الكبريتيك. يكون هذا المحلل الكهربائي ثنائي
قطب (AB).
ويمكننا أن نخط مميزته (شدة التيار - التوتر) بالطرق المعتادة. نلاحظ أن
جزء المنحنى (MN) مستقيم معامله الموجه موجب ولا يمر بأصل المحورين. ويمكن
كتابة معادلة المستقيم الحامل له كما يلي: U AB=E'+r'.I
'E: القوة الكهرمحركة المضادة للمحلل الكهربائي، وحدتها الفولط (V). وتمثل بالنسبة لهذا المستقيم الأرتوب عندما تنعدم شدة التيار.
'r: المقاومة الداخلية للمحلل الكهربائي (بالأوم Ω). وتمثل المعامل الموجه للمستقيم.
النص 19: المولدات الكهركيميائية
تضمن هذه المولدات تحويل الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية انطلاقا من
التفاعلات الكيميائية التي تحدث عند إلكتروديها المغمورين في الإلكتروليت
حيث يكون الإلكترودان قطبي المولد.
وتنتمي الأعمدة والمراكم للمولدات الكهركيميائية. فالأعمدة لا يمكنها أن
ترجع إلى حالتها البدئية إذا ما أعطت طاقتها لمحيطها الخارجي، بعكس المراكم
التي يمكن شحنها من جديد بربطها بجهاز يكسبها الطاقة التي أضاعتها.
النص 20: العمود الضوئي
ثنائي قطب يحول مباشرة جزءا من الطاقة الشمسية التي يكتسبها إلى طاقة كهربائية.
تصنع الأعمدة الضوئية المتداولة حاليا على شكل لويحات صغيرة لا تتجاوز
مساحتها بعض السنتيميرات المربعة، ويتراوح سمكها ما بين 200μm و 300μm .
ويتكون العمود الضوئي أساسا من السيليسيوم، وينشط وجهه المعرض للشمس بعنصر
آخر كالفوسفور مثلا، ونحصل على التيار الكهربائي بتعدين الوجه الخلفي
للويحة وبتثبيت شبكة على الوجه الأمامي.
يكافئ العمود الضوئي مولد تيار مستمر قوته الكهرمحركة 0,5V تقريبا. وللحصول
على قدرة أكبر تستجيب للإستعمالات العملية، يتم تجميع عدد كبير من الأعمدة
الضوئية على التوالي لرفع التوتر وعلى التوازي لرفع شدة التيار. وتستعمل
الأعمدة الضوئية كمولد للطاقة للأقمار الإصطناعية، وفي بعض محطات الترحيل
الهرتزية التي توجد في مناطق معزولة.
النص 21: تمرين
-
هل يمكن قياس القوة الكهرمحركة لمستقبل ؟
-
عرف وأعط تعبير مردود مستقبل ومولد.
-
هل يسخن محرك بكيفية خطيرة عندما تمنعه من الدوران ؟
-
هل يمكن لمركم أن يكون مستقبلا ؟
-
هل يمكن لكل المولدات أن تشتغل كمستقبلات ؟
النص 22: تعيين القدرة المبددة في منظم متكامل للتوتر
المنظم المتكامل للتوتر مركبة إلكترونية
لها ثلاثة مرابط وتستعمل خاصيات المضخم العملياتي، وتمكن من الحصول على
توتر U s مستمر ومثبت عند الخروج بين المربطين عندما نطبق توترا مستمرا أو
مستمرا تقريبا. كما أنها تحول الطاقة الكهربائية التي يكتسبها عند مدخله
إلى طاقة كهربائية يمكن استعمال جزء منها عند مخرجه.
النص 22: الظواهر الإهتزازية المخمدة
عندما نزيح الطرف الحر لشفرة، مثبتة على ملزمة، عن موضع توازنها فأنها
تنجز حركة اهتزازية حول هذا الموضع. لكن سرعان ما نلاحظ أن حركتها
الإهتزازية تتغير، إذ يتناقص وسع التذبذبات تدريجيا إلى أن تتوقف. نقول، في
هذه الحالة، إن التذبذبات تتخمد وإن حركة المتذبذب مخمدة.
وتجدر الإشارة أنه خلال التذبذبات تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية والعكس
صحيح. وبما أن المجموعة غير معزولة، فإن خمود التذبذبات يعزى غلى تبدد
الطاقة الميكانيكية حيث إن نسبة لا بأس بها من هذه الطاقة تضيع بسبب
الاحتكاكات.
النص 23:الدور والتردد
عند صيانة اهتزازات متذبذب، صيانة ملائمة، فإنها تتكرر بانتظام وبكيفية مماثلة. نقول إن الاهتزازات دورية.
نسمي دورا المدة الزمنية التي تتكرر فيها الظاهرة بكيفية مماثلة ونرمز لها
بـ: T. ويكمن تمييز الظاهرة كذلك بترددها N. يساوي تردد ظاهرة اهتزازية عدد
أدوار هذه الأخيرة في ثانية واحدة: N=1/T.
في النظام العالمي للوحدات، وحدة الدور هي الثانية، ووحدة التردد هي الهرتز. نستعمل كذلك مضاعفات الهرتز للتعبير عن التردد.
النص 24: معاينة اهتزازة صوتية على شاشة راسم التذبذب
يمكن الحصول على منبع صوتي بتغذية مكبر الصوت بمولد ذي تردد منخفض (GBF).
وتلتقط الإهتزازت الصوتية المحصل عليها بواسطة ميكروفون موضوع قرب مكبر
الصوت.
نربط المولد والميكروفون براسم التذبذب. نستعمل نفس
الحساسية بالنسبة للمدخلين Y A و Y B . يظهر على الشاشة منحنيين جيبيين
لهما نفس الدور. الأول يمثل الاهتزازات الصوتية الملتقطة من المنبع
(المولد) والثاني يمثل نفس الاهتزازات الملتقطة من الميكروفون. ويمكن أن
نستخلص من هذه التجربة :
- أن الاهتزازات الصوتية دورية ويمكن قياس دورها.
- أن دور الإهتزازات الصوتية يساوي دور المنبع الصوتي.
النص 25: الإشارات ووسط الانتشار
يمكن اعتبار مختلف الإشارات ( المستعرضة والطويلة و اللي)، إشارات
ميكانيكية، حيث إنها تؤثر في الخواص الميكانيكية لوسط الإنتشار، وذلك
بتغيير الموضع والسرعة أي تغيير طاقة الوضع والطاقة الحركية للمادة المكونة
لوسط الانتشار. وتجدر الإشارة إلى أن خلال انتشار الإشارات الميكانيكية،
تنتقل الطاقة وليس المادة. ولكي تنتشر هذه الإشارات، يجب أن يكون وسط
الإنتشار مرنا. إن الصوت ينتشر في عدة أوساط مادية ولا ينتشر في الفراغ.
النص 26: الإشارات الكهرمغناطيسية
لكي يصلنا الضوء المنبعث من الشمس ومن مختلف النجوم، عليه أن يعبر فضاءات
شاسعة وفارغة، وبالتالي فإنه ينتشر في الفراغ، مثل الإشارات الكهرإذاعية
عكس الإشارات الميكانيكية التي تستلزم وسطا ماديا مرنا لكي تنتشر. فإن هناك
إشارات لا تستلزم وسطا ماديا لإنتشارها تسمى الإشارات الكهرمغناطيسية ومن
بين المقادير الفيزيائية التي تتغير بسبب انتشار إشارة كهرمغناطيسية يوجد
المجال الكهربائي.
ويمكن للإشارات الضوئية أن تنتشر في أوساط مادية شفافة لكن بسرعة اقل من
سرعة انتشارها في الفراغ ولا يمكنها أن تنتشر في أوساط معتمة. وتجدر
الإشارة إلى أن الإشارات الكهرمغناطيسية تحمل طاقة تسمى الطاقة
الكهرمغناطيسية (الطاقة الشمسية).
النص 27: المظهر الطاقي للموجة المتوالية
عندما يهتز الهزاز، فإنه ينجز شغلا، ويمد الحبل بطاقة ميكانيكية، هذه
الأخيرة لا تبقى منحصرة عند المنبع S، بل تنتشر طول الحبل صحبة الموجة، مما
يجعل كل نقطة من الحبل تهتز بدورها عند مرور الموجة. يصاحب انتشار الموجة،
احتكاكات داخلية، وأخرى خارجية مثل الإحتكاكات بين الحبل والهواء والحبل
والحامل. ولهذا فإن قسطا من الطاقة الميكانيكية الممنوحة للحبل يفقد،
فيكتسبها الوسط الخارجي وذلك بمفعول الشغل المقاوم لقوى الإحتكاك، فيلاحظ
خمود متوالي للموجة وينخفض وسع الموجة بالتدريج.
النص 28: خاصية الموجة المنعكسة
تتميز الموجة المستقيمية الواردة بسرعة الانتشار c والتردد N وطول الموجة λ،
فهل للموجة المستقيمية المنعكسة نفس المميزات ؟ وللإجابة عن هذا التساؤل،
نضيء سطح الماء لحوض الموجات بواسطة وماض يضبط على تردد الومضات الذي يكمن
من مشاهدة توقف ظاهري للموجة المستقيمية الواردة، نلاحظ أن:
- الموجة المنعكسة تظهر أيضا متوقفة: إذن لها نفس التردد N للموجة الواردة.
- الموجتين الواردة والمنعكسة تنتشران في نفس الوسط: إذن لهما نفس سرعة الانتشار c.
- للموجتين الواردة والمنعكسة نفس طول الموجة (لأن: λ=c/N).
النص 29: ظاهرة الإنتقال في وسط ثلاثي البعد
[size=21]
بينت التجارب أن الموجات الصوتية المنتشرة في الهواء بسرعة الإنتشار c 1
تخضع لظاهرة الإنتقال (الإنكسار) في السوائل بسرعة الانتشار c 2. وتجدر
الإشارة إلى أن السوائل تمتص أغلبية الموجات الواردة وتعكس جزءا منها،
(تكون لدينا في هذه الحالة c 1
موضوع: الفيزياء للأولى باك 