Accélération : comprendre une variation de vitesseالتسارع: فهم تغير السرعة
1. La vitesse et son changement répondent à deux questions1. السرعة وتغيرها يجيبان على سؤالين
La vitesse décrit comment la position change avec le temps.
L’accélération décrit comment la vitesse change avec le temps.
Un point peut se déplacer rapidement tout en gardant une vitesse constante ;
son accélération est alors nulle.
Un autre peut avoir une vitesse faible mais la faire varier rapidement.
Nous allons donc apprendre à distinguer la valeur d’une vitesse et son évolution.
Le mot accélération ne signifie pas automatiquement « grande vitesse »
et son signe ne suffit pas, à lui seul, à dire si un point ralentit.تصف السرعة كيفية تغير الموضع بمرور الوقت.
يصف التسارع كيفية تغير السرعة بمرور الوقت.
يمكن أن تتحرك النقطة بسرعة مع الحفاظ على سرعة ثابتة؛
فيكون تسارعها صفرًا.
قد تكون لنقطة أخرى سرعة منخفضة ولكنها تغيرها بسرعة.
لذلك سوف نتعلم كيفية التمييز بين قيمة السرعة وتطورها.
لا تعني كلمة "تسارع" تلقائيًا "السرعة العالية" ولا تكفي الإشارة الخاصة بها وحدها لمعرفة ما إذا كانت هناك نقطة ما تتباطأ أم لا.
Notre étude commence par des mouvements fictifs sur une droite, dans un référentiel fixe annoncé.
Nous choisissons la droite comme sens positif.
Le point représente toujours le même repère d’un chariot.
Les calculs sont des exercices de description du mouvement, pas des consignes de réglage d’un équipement.
Nous séparerons les données observées, les calculs moyens et les hypothèses de mouvement à accélération constante.
Cette séparation évite d’attribuer au mouvement réel des propriétés que deux lectures ne prouvent pas.تبدأ دراستنا بحركات وهمية على خط مستقيم، في إطار مرجعي ثابت معلن.
نختار الاتجاه نحو اليمين باعتباره الاتجاه الموجب.
تمثل النقطة دائمًا نفس علامة العربة.
الحسابات هي تمارين لوصف الحركة، وليست تعليمات لضبط المعدات.
سنقوم بفصل البيانات المرصودة وحسابات المتوسطات وافتراضات حركة التسارع الثابت.
ويتجنب هذا الفصل نسب خصائص إلى الحركة الحقيقية التي لا تثبتها قراءتان.
2. Revenir à une vitesse signée sur un axe2. العودة إلى السرعة ذات الإشارة على المحور
Pour étudier les signes, nous utilisons la composante de la vitesse suivant l’axe.
Une vitesse +4 m/s correspond à un mouvement vers la droite ;
une vitesse −4 m/s correspond à un mouvement vers la gauche.
Dans les deux cas, la vitesse scalaire, ou rapidité du mouvement, vaut 4 m/s.
La valeur absolue de la composante décrit cette rapidité sur la droite.
Le signe décrit le sens.
Une vitesse négative ne désigne donc ni une distance négative ni un mouvement plus lent.لدراسة الإشارات نستخدم مركبة السرعة على طول المحور.
السرعة +4 m/s تقابل حركة إلى اليمين؛
السرعة −4 m/s تقابل الحركة إلى اليسار.
في كلتا الحالتين، السرعة العددية، أو سرعة الحركة، هي 4 m/s.
تصف القيمة المطلقة للمركبة مقدار السرعة على الخط المستقيم.
الإشارة توضّح اتجاه الحركة.
وبالتالي فإن السرعة السالبة لا تعني مسافة سالبة ولا حركة أبطأ.
Dans la formule d’accélération moyenne, les vitesses initiale et finale sont les vitesses aux deux instants concernés.
Ne les remplacez pas sans justification par les moyennes de deux longues périodes différentes.
Si le problème fournit seulement distance totale et durée totale, vous connaissez une vitesse moyenne scalaire, mais vous ne connaissez pas forcément les vitesses au début et à la fin.
Il peut alors manquer des données pour calculer l’accélération moyenne.
Lisez précisément le nom de chaque grandeur fournie.في صيغة التسارع المتوسط، السرعات الأولية والنهائية هي السرعات في اللحظتين المعنيتين.
ولا تستبدلها دون مبرر بمتوسطات فترتين طويلتين مختلفتين.
إذا كانت المسألة توفر فقط المسافة الإجمالية والوقت الإجمالي، فأنت تعرف متوسط السرعة العددية، ولكنك لا تعرف بالضرورة السرعات في البداية والنهاية.
قد تكون البيانات مفقودة بعد ذلك لحساب متوسط التسارع.
اقرأ اسم كل كمية معطاة بدقة.
3. Calculer la variation de vitesse dans le bon ordre3. احسب تغير السرعة بالترتيب الصحيح
La variation de la composante de vitesse est la vitesse finale moins la vitesse initiale.
Prenons v₁ = +2 m/s et v₂ = +8 m/s.
La variation vaut 8 − 2 = +6 m/s.
Elle a une unité de vitesse, car nous soustrayons deux vitesses.
Elle n’est pas encore une accélération :
nous n’avons pas indiqué la durée de ce changement.
L’ordre de la soustraction est essentiel.
Initial moins final donnerait le signe opposé et répondrait à une autre différence.التغير في مركبة السرعة هو السرعة النهائية ناقص السرعة الأولية.
اعتبر v₁ = +2 m/s و v₂ = +8 m/s.
التغير هو 8 − 2 = +6 m/s.
وله وحدة للسرعة، لأننا طرحنا سرعتين.
هذا التغير ليس تسارعًا بعد:
ولم نحدد مدة هذا التغيير.
ترتيب الطرح ضروري.
الأولي ناقص النهائي سيعطي الإشارة المعاكسة وسيستجيب لفرق آخر.
Pour vérifier le sens de la variation, placez les valeurs sur une droite de nombres.
Aller de +2 vers +8 est une augmentation de la composante signée.
Aller de +8 vers +2 serait une diminution.
Cette description algébrique ne suffit pas encore à parler de ralentissement dans tous les cas.
Par exemple, passer de −2 à −8 diminue la composante, mais augmente sa valeur absolue.
Nous comparerons systématiquement les valeurs absolues lorsque la question porte sur la rapidité.للتحقق من اتجاه التغير، ضع القيم على خط الأعداد.
الانتقال من +2 إلى +8 هو زيادة في المركبة ذات الإشارة.
الانتقال من +8 إلى +2 سيكون انخفاضًا.
وهذا الوصف الجبري لا يكفي حتى الآن للحديث عن التباطؤ في جميع الحالات.
على سبيل المثال، يؤدي الانتقال من −2 إلى −8 إلى تقليل المركبة، ولكنه يزيد من قيمتها المطلقة.
سنقوم بمقارنة القيم المطلقة بشكل منهجي عندما يتعلق الأمر بالسرعة.
4. Diviser la variation par la durée correspondante4. اقسم التغير على المدة المقابلة
L’accélération moyenne suivant l’axe est la variation de vitesse divisée par la durée entre les deux instants.
Nous la noterons a_moy et la durée T.
La relation est a_moy = (v₂ − v₁) ÷ T, avec T strictement positive.
Pour un passage de +2 à +8 m/s pendant 3 s, la variation est +6 m/s et l’accélération moyenne vaut +2 m/s².
Nous avons réparti la variation totale sur la durée ;
nous n’avons pas démontré qu’elle s’est produite régulièrement à chaque seconde.متوسط التسارع على طول المحور هو التغير في السرعة مقسومًا على المدة بين اللحظتين.
وسنرمز إليه بـ a_moy والمدة T.
العلاقة هي a_moy = (v₂ − v₁) ÷ T، مع T موجبة تمامًا.
للمرور من +2 إلى +8 m/s خلال 3 s، يكون التغير +6 m/s ومتوسط التسارع هو +2 m/s².
وزعنا التغير الكلي على المدة؛
لم نثبت أنه حدث بانتظام في كل ثانية.
Si les observations commencent à t₁ = 5 s et finissent à t₂ = 8 s, la durée est 8 − 5 = 3 s.
Diviser la variation par la date finale 8 s serait incorrect.
Les deux vitesses et la durée doivent concerner le même intervalle, le même point et le même référentiel.
Écrivez d’abord les données, puis la durée, puis la variation, puis le quotient.
Cette organisation rend les erreurs de période et de signe plus visibles qu’une opération isolée.إذا بدأت الملاحظات عند t₁ = 5 s وانتهت عند t₂ = 8 s فإن المدة هي 8 − 5 = 3 s.
قسمة التغير على التوقيت النهائي 8 s سيكون غير صحيح.
يجب أن تتعلق السرعتان والمدة بنفس الفاصل الزمني ونفس النقطة ونفس الإطار المرجعي.
اكتب البيانات أولًا، ثم المدة، ثم التغير، ثم حاصل القسمة.
يجعل هذا التنظيم أخطاء المدة والإشارة أكثر وضوحًا من العمليات المعزولة.
5. Comprendre l’unité mètre par seconde carrée5. فهم وحدة المتر في الثانية المربعة
L’unité m/s² vient de la division d’une vitesse en m/s par une durée en s.
Elle se lit « mètre par seconde carrée ».
Une accélération constante de +2 m/s² signifie que la composante de vitesse gagne +2 m/s pendant chaque seconde.
Cela ne signifie pas que le point parcourt deux mètres par seconde :
cette dernière phrase décrit une vitesse.
La seconde au carré provient des deux divisions par un temps ;
elle ne signifie pas que nous devons mettre la durée au carré dans la formule moyenne.الوحدة m/s² تأتي من قسمة سرعة بوحدة m/s على مدة بوحدة s.
وتُقرأ "متر في الثانية المربعة".
التسارع الثابت +2 m/s² يعني أن مركبة السرعة تكتسب +2 m/s خلال كل ثانية.
هذا لا يعني أن النقطة تتحرك بمعدل مترين في الثانية:
فهذه الجملة الأخيرة تصف السرعة.
تربيع الثانية ناتج عن القسمة على الزمن مرتين؛
وهذا لا يعني أنه يتعين علينا تربيع المدة في صيغة المتوسط.
Pendant 3 s, une accélération constante de +2 m/s² donne une variation de +6 m/s.
Pendant 0,5 s, elle donne +1 m/s.
La variation se calcule en multipliant l’accélération constante par la durée.
Si l’accélération fournie est seulement une moyenne sur une période, cette multiplication retrouve la variation totale de cette période.
Elle ne permet pas de prédire automatiquement chaque sous-intervalle.
Notez ce que signifie la valeur annoncée avant de l’utiliser dans une nouvelle question.خلال 3 s، تسارع ثابت قدره +2 m/s² يعطي تغيرًا قدره +6 m/s.
خلال 0,5 s يعطي +1 m/s.
يتم حساب التغير بضرب التسارع الثابت في المدة.
إذا كان التسارع المقدم مجرد متوسط خلال فترة ما، فإن هذا الضرب يجد التغير الإجمالي لهذه الفترة.
ولا يتنبأ تلقائيًا بكل فترة فرعية.
دوّن ما تعنيه القيمة المعلنة قبل استخدامها في سؤال جديد.
6. Construire un modèle à accélération constante6. بناء نموذج التسارع الثابت
| Instant en sاللحظة بوحدة s | Vitesse signée en m/sالسرعة ذات الإشارة بوحدة m/s |
|---|---|
| 0 | +2 |
| 1 | +4 |
| 2 | +6 |
| 3 | +8 |
Prenons un modèle où la vitesse commence à +2 m/s et augmente de +2 m/s chaque seconde pendant 3 s.
Les valeurs successives sont +2, +4, +6 et +8 m/s aux dates 0, 1, 2 et 3 s.
Le tableau et le graphique présentent ces valeurs.
Pour chaque intervalle d’une seconde, la même variation +2 m/s donne la même accélération +2 m/s².
Sur toute la période, le quotient +6 ÷ 3 retrouve également +2 m/s².
Le modèle a une évolution linéaire de la vitesse.فكر في نموذج تبدأ فيه السرعة عند +2 m/s وتزيد بمقدار +2 m/s كل ثانية لمدة 3 s.
القيم المتعاقبة هي +2، +4، +6 و +8 m/s عند التوقيتات 0، 1، 2 و 3 s.
ويوضح الجدول والرسم البياني هذه القيم.
لكل فترة ثانية واحدة، نفس التغير +2 m/s يعطي نفس التسارع +2 m/s².
على مدار الفترة بأكملها، فإن حاصل القسمة +6 ÷ 3 يجد أيضًا +2 m/s².
يحتوي النموذج على تطور خطي للسرعة.
Nous avons choisi cette régularité comme hypothèse.
Quatre observations concordantes donnent des informations utiles, mais elles ne prouvent pas que rien ne varie entre les lectures.
Deux observations seules définissent une moyenne sur l’intervalle ;
de nombreux mouvements intermédiaires sont compatibles avec les mêmes valeurs initiale et finale.
Quand l’énoncé dit « accélération constante », nous pouvons exploiter cette propriété.
Quand il ne le dit pas, nous annonçons seulement une accélération moyenne et nous évitons de dessiner un modèle unique comme une certitude.لقد اخترنا هذا الانتظام كفرضية.
توفر أربع عمليات رصد متوافقة معلومات مفيدة، لكنها لا تثبت عدم تغير أي شيء بين القراءات.
هناك عمليتا رصد فقط تحددان المتوسط خلال الفترة؛
تتوافق العديد من الحركات الوسيطة مع نفس القيم الأولية والنهائية.
عندما يذكر نص المسألة "التسارع الثابت"، يمكننا استخدام هذه الخاصية.
وعندما لا يذكر ذلك، فإننا نعلن فقط عن تسارع متوسط ونتجنب رسم نموذج واحد على سبيل اليقين.
7. Lire la pente d’une courbe de vitesse7. قراءة ميل منحنى السرعة
Le graphique bleu représente la composante de vitesse en fonction du temps.
L’axe horizontal porte les secondes ;
l’axe vertical porte les m/s.
Entre les points (0 ; 2) et (3 ; 8), la montée est 6 m/s et l’avancée horizontale 3 s.
Le rapport montée sur durée vaut 2 m/s².
Une portion de droite inclinée représente ici une accélération constante.
Une portion horizontale de vitesse représente une accélération nulle pendant cette portion, même si sa hauteur correspond à une vitesse non nulle.يمثل الرسم البياني الأزرق مركبة السرعة مقابل الوقت.
المحور الأفقي يحمل الثواني.
المحور الرأسي يحمل m/s.
بين النقطتين (0 ; 2) و (3 ; 8) الارتفاع 6 m/s والتقدم الأفقي 3 s.
نسبة الارتفاع إلى المدة هي 2 m/s².
يمثل الجزء الخطي المائل هنا تسارعًا ثابتًا.
يمثل الجزء الأفقي من السرعة تسارعًا صفرًا خلال هذا الجزء، حتى لو كان ارتفاعه يتوافق مع سرعة غير صفرية.
Une droite descendante représente une accélération négative dans cet axe.
Il faut encore lire le signe de la vitesse pour savoir si la rapidité augmente ou diminue.
Attention à ne pas confondre ce graphique avec la courbe de distance cumulée du cours précédent :
son ordonnée est une vitesse, pas une longueur.
Le rapport vertical sur horizontal donne donc une accélération.
Avant de calculer une pente, nommez les deux axes, leurs unités et l’intervalle choisi.
Une pente sans unités ne suffit pas à identifier une grandeur physique.الخط الهابط يمثل تسارع سالب في هذا المحور.
لا يزال يتعين عليك قراءة إشارة السرعة لمعرفة ما إذا كان مقدار السرعة يزداد أم ينخفض.
احرص على عدم الخلط بين هذا الرسم البياني ومنحنى المسافة التراكمية للدرس السابق:
المحور الرأسي يمثل سرعة وليس الطول.
وبالتالي فإن النسبة الرأسية إلى الأفقية تعطي تسارعًا.
قبل حساب الميل، قم بتسمية المحورين ووحداتهما والفاصل الزمني المختار.
الميل بدون وحدات لا يكفي لتحديد الكمية الفيزيائية.
8. Une accélération négative peut accompagner un ralentissement8. يمكن أن يصاحب التسارع السالب التباطؤ
Un point allant vers la droite passe de +8 m/s à +2 m/s en 3 s.
La variation est 2 − 8 = −6 m/s ;
l’accélération moyenne vaut −2 m/s².
Sa rapidité passe de 8 à 2 m/s :
elle diminue.
Si le mouvement suit le modèle à accélération constante sans changer de sens pendant cette période, il ralentit tout au long de l’intervalle.
La composante de vitesse est positive tandis que l’accélération est négative.
Le changement agit dans le sens opposé à la vitesse.النقطة التي تتجه إلى اليمين تنتقل من +8 m/s إلى +2 m/s خلال 3 s.
التغير هو 2 − 8 = −6 m/s ;
متوسط التسارع هو −2 m/s².
مقدار سرعتها يتناقص من 8 إلى 2 m/s:
فهو ينخفض.
إذا اتبعت الحركة نمط التسارع الثابت دون تغيير الاتجاه خلال هذه الفترة، فإنها تتباطأ طوال الفترة.
مركبة السرعة موجبة بينما التسارع سالب.
التغيير يعمل في الاتجاه المعاكس للسرعة.
Le signe négatif ne signifie pas que le point va forcément vers la gauche :
dans cet exemple, les deux vitesses sont positives.
Il indique le sens de la variation de vitesse dans notre convention.
Un freinage vers la droite peut donc avoir une accélération négative, tandis qu’un ralentissement vers la gauche peut avoir une accélération positive.
Pour éviter les automatismes, calculez la variation signée puis comparez séparément les rapidités initiale et finale.
Ne déduisez pas le sens du mouvement du seul signe de l’accélération.الإشارة السالبة لا تعني أن النقطة تتجه بالضرورة إلى اليسار:
في هذا المثال، كلتا السرعتين موجبتان.
وهي تشير إلى اتجاه تغير السرعة في اصطلاحنا.
وبالتالي فإن الكبح إلى اليمين يمكن أن يكون له تسارع سالب، في حين أن التباطؤ إلى اليسار يمكن أن يكون له تسارع موجب.
لتجنب الأحكام التلقائية، قم بحساب التغير ذو الإشارة ثم قارن مقداري السرعة الأولية والنهائية بشكل منفصل.
ولا تستنتج اتجاه الحركة من إشارة التسارع وحدها.
9. Une accélération négative peut aussi augmenter la rapidité9. يمكن أن يؤدي التسارع السالب أيضًا إلى زيادة السرعة
Un point allant vers la gauche passe de −2 m/s à −8 m/s en 3 s.
La variation vaut −8 − (−2) = −6 m/s ;
l’accélération moyenne vaut −2 m/s².
Mais les rapidités sont 2 puis 8 m/s :
le point devient plus rapide vers la gauche.
Cette situation partage le même signe d’accélération que le ralentissement vers la droite étudié juste avant.
Les parenthèses permettent de conserver correctement le signe de la vitesse initiale dans la soustraction.النقطة التي تتجه إلى اليسار تتغير من −2 m/s إلى −8 m/s خلال 3 s.
التغير هو −8 − (−2) = −6 m/s ؛
متوسط التسارع هو −2 m/s².
لكن مقداري السرعة هما 2 ثم 8 m/s:
تصبح النقطة أسرع باتجاه اليسار.
يشترك هذا الوضع في نفس إشارة التسارع مثل التباطؤ إلى اليمين الذي تمت دراسته من قبل.
تسمح الأقواس بالحفاظ على إشارة السرعة الأولية بشكل صحيح في عملية الطرح.
Inversement, un point passe de −8 m/s à −2 m/s en 3 s.
La variation vaut −2 − (−8) = +6 m/s et l’accélération moyenne vaut +2 m/s².
Sa rapidité diminue de 8 à 2 m/s.
Sur une droite, pour un mouvement à accélération constante qui ne traverse pas la vitesse nulle dans l’intervalle, vitesse et accélération de même signe correspondent à une rapidité croissante ;
de signes opposés, à une rapidité décroissante.
Cette règle doit être appliquée au signe de la vitesse, pas au signe de la position.وعلى العكس من ذلك، تنتقل النقطة من −8 m/s إلى −2 m/s خلال 3 s.
التغير هو −2 − (−8) = +6 m/s ومتوسط التسارع هو +2 m/s².
ينخفض مقدار سرعتها من 8 إلى 2 m/s.
على خط مستقيم، بالنسبة لحركة بتسارع ثابت لا تتجاوز الصفر في الفترة، عندما تكون إشارتا السرعة والتسارع متوافقتين، يزداد مقدار السرعة؛
وعندما تكونان متعاكستين، ينخفض مقدار السرعة.
وينبغي تطبيق هذه القاعدة على إشارة السرعة، وليس على إشارة الموضع.
10. Traverser la vitesse nulle sans confondre arrêt et absence d’accélération10. عبور السرعة للقيمة صفر دون الخلط بين التوقف وعدم التسارع
Supposons une accélération constante +2 m/s² pendant 4 s, avec vitesse initiale −4 m/s.
Les vitesses du modèle sont −4, −2, 0, +2 et +4 m/s aux dates 0, 1, 2, 3 et 4 s.
Le point ralentit d’abord en allant vers la gauche, atteint une vitesse nulle à 2 s, puis repart vers la droite avec une rapidité croissante.
L’accélération reste positive pendant tout le modèle.
Une seule expression comme « il accélère »
ou « il ralentit »
ne décrit pas correctement les deux phases.افترض التسارع الثابت +2 m/s² لمدة 4 s، مع السرعة الأولية −4 m/s.
سرعات النموذج هي −4، −2، 0، +2 و +4 m/s عند التوقيتات 0، 1، 2، 3 و 4 s.
تتباطأ النقطة أولاً في اتجاه اليسار، وتصل إلى الصفر عند 2 s، ثم تعود إلى اليمين بسرعة متزايدة.
يظل التسارع موجبًا في جميع أنحاء النموذج.
إن تعبيرًا واحدًا مثل "يسرع" أو "يبطئ" لا يصف بشكل صحيح كلتا المرحلتين.
À l’instant où la vitesse est nulle, l’accélération peut être non nulle.
La vitesse nulle indique une immobilité instantanée dans le référentiel ;
elle ne prouve pas une immobilité pendant toute une période.
Dans notre modèle, les vitesses juste avant et juste après cet instant sont différentes.
Le second graphique montre le passage à travers zéro.
Pour analyser un intervalle qui change de sens, découpez le raisonnement en phases et annoncez ce qui arrive à la rapidité avant et après l’arrêt instantané.في اللحظة التي تكون فيها السرعة صفر، يمكن أن يكون التسارع غير صفر.
وتشير السرعة الصفرية إلى عدم الحركة اللحظية في الإطار المرجعي؛
ولا تثبت السكون طوال مدة كاملة.
في نموذجنا، تختلف السرعات قبل هذه اللحظة وبعدها مباشرة.
ويوضح الرسم البياني الثاني المرور عبر الصفر.
لتحليل فترة زمنية تغير اتجاهها، قم بتقسيم المنطق إلى مراحل وأعلن ما يحدث لمقدار السرعة قبل التوقف اللحظي وبعده.
11. Une moyenne nulle ne prouve pas une vitesse constante11. المتوسط الصفري لا يثبت سرعة ثابتة
Un point commence à +3 m/s, atteint ensuite +7 m/s, puis revient à +3 m/s après 4 s au total.
La variation entre le début et la fin est nulle.
L’accélération moyenne sur ces 4 s vaut donc 0 m/s², alors que la vitesse a varié entre les deux dates.
C’est le même type de distinction que pour un déplacement nul après un aller-retour.
Un bilan compare les extrémités ;
il ne conserve pas automatiquement l’histoire complète de ce qui s’est passé entre elles.نقطة تبدأ عند +3 m/s، ثم تصل إلى +7 m/s، ثم تعود إلى +3 m/s بعد 4 s إجمالاً.
الفرق بين البداية والنهاية هو صفر.
وبالتالي فإن متوسط التسارع خلال هذه 4 s هو 0 m/s²، بينما تغيرت السرعة بين التوقيتين.
وهذا هو نفس نوع التمييز كما هو الحال بالنسبة للإزاحة الصفرية بعد رحلة ذهابًا وإيابًا.
الحصيلة تقارن طرفَي الفترة.
ولا تحفظ تلقائيًا القصة الكاملة لما حدث بينهما.
Si la vitesse vectorielle reste constante pendant toute une période, alors l’accélération est nulle pendant cette période.
La conclusion inverse demande de distinguer une accélération nulle à chaque instant d’une accélération moyenne nulle.
Dans une courbe de vitesse, plusieurs portions montantes et descendantes peuvent se compenser dans le bilan global.
Notez les intervalles concernés dans le carnet.
Pour décrire une accélération locale ou instantanée, nous aurons besoin d’informations plus fines que deux lectures éloignées.إذا ظلت السرعة المتجهة ثابتة لفترة كاملة، فإن التسارع يكون صفرًا خلال تلك الفترة.
الاستنتاج المعاكس يتطلب التمييز بين التسارع الصفري في كل لحظة والتسارع المتوسط الصفري.
في منحنى السرعة، يمكن للعديد من الأجزاء الصاعدة والهابطة أن تعوض بعضها البعض في الحصيلة الكلية.
اكتب الفواصل الزمنية ذات الصلة في دفتر الملاحظات.
لوصف تسارع محلي أو لحظي، سنحتاج إلى معلومات أكثر دقة من قراءتين بعيدتين.
12. La direction de la vitesse compte aussi12. اتجاه السرعة مهم أيضا
Dans un plan, la vitesse est un vecteur :
elle comprend une direction et une rapidité.
Un changement de direction peut donc produire une accélération même si la rapidité reste constante.
Pensez à un point qui suit un cercle à rapidité constante :
sa direction de mouvement change continuellement.
Il n’a pas une vitesse vectorielle constante.
L’accélération n’est donc pas limitée aux situations où un compteur de rapidité indique une valeur plus grande ou plus petite.في المستوى، السرعة متجه:
فهي تتضمن اتجاهًا ومقدارًا.
وبالتالي فإن تغيير الاتجاه يمكن أن ينتج عنه تسارع حتى لو ظل مقدار السرعة ثابتًا.
فكر في نقطة تتبع دائرة بمقدار سرعة ثابت:
يتغير اتجاه حركتها باستمرار.
ليس لديها سرعة متجهة ثابتة.
ولذلك لا يقتصر التسارع على الحالات التي يشير فيها عداد السرعة إلى قيمة أكبر أو أصغر.
La formule signée sur une droite ne doit pas être appliquée à deux rapidités positives d’un mouvement courbe pour conclure qu’il n’y a aucune accélération.
Dans le plan, nous devons comparer les vecteurs de vitesse, ou leurs composantes suivant les mêmes axes.
Ce cours prépare cette distinction sans calculer les accélérations circulaires.
Quand un exercice parle seulement d’un mouvement rectiligne, le modèle sur l’axe convient.
Quand il indique un virage, relisez les directions avant de choisir les grandeurs à soustraire.لا يجب تطبيق الصيغة ذات الإشارة على الخط المستقيم على مقدارَي سرعة موجبين لحركة منحنية لاستنتاج عدم وجود تسارع.
في المستوى، علينا مقارنة متجهات السرعة أو مركباتها على نفس المحاور.
يمهّد هذا الدرس لهذا التمييز دون حساب التسارع الدائري.
عندما يتحدث التمرين فقط عن الحركة المستقيمة، يكون نموذج المحور مناسبًا.
عندما يشير إلى منعطف، راجع اتجاهات الحركة قبل اختيار الكميات التي سيتم طرحها.
13. Convertir les vitesses et contrôler le résultat13. تحويل السرعات والتحقق من النتيجة
Un point passe de 18 km/h à 36 km/h en 5 s, dans le sens positif.
Convertissons d’abord :
18 km/h = 5 m/s et 36 km/h = 10 m/s.
La variation vaut +5 m/s ;
l’accélération moyenne est +1 m/s².
Diviser directement 36 − 18 par 5 donnerait 3,6 avec une unité km/h par seconde, pas 3,6 m/s².
Un nombre seul ne permet pas de vérifier la réponse.
Utilisez des vitesses en m/s et une durée en secondes pour obtenir directement m/s².النقطة تنتقل من 18 km/h إلى 36 km/h خلال 5 s، في الاتجاه الموجب.
لنقوم أولاً بالتحويل:
18 km/h = 5 m/s و 36 km/h = 10 m/s.
التغير هو +5 m/s ;
متوسط التسارع هو +1 m/s².
القسمة المباشرة 36 − 18 على 5 ستعطي 3,6 بوحدة km/h في الثانية، وليس 3,6 m/s².
الرقم وحده لا يسمح لك بالتحقق من الإجابة.
استخدم السرعات بوحدة m/s والمدة بالثواني لتحصل مباشرة على m/s².
Vérifiez le résultat en reconstruisant la variation :
+1 m/s² pendant 5 s correspond au bilan +5 m/s.
Avec l’accélération moyenne, ce contrôle ne prouve pas la constance du mouvement ;
il vérifie seulement le calcul global.
Contrôlez aussi les signes et la précision des données.
Une durée nulle ne permet pas la division moyenne.
Deux vitesses mesurées à des instants différents doivent être comparables dans le même référentiel.
Ne mélangez pas les incertitudes de mesure avec une nouvelle hypothèse de mouvement.التحقق من النتيجة عن طريق إعادة بناء التغير:
+1 m/s² خلال 5 s يتوافق مع الحصيلة +5 m/s.
مع التسارع المتوسط، لا يثبت هذا التحقق ثبات التسارع؛
فهو يتحقق فقط من الحساب الإجمالي.
تحقق أيضًا من الإشارات ودقة البيانات.
المدة الصفرية لا تسمح بالقسمة لحساب المتوسط.
يجب أن تكون السرعتان المقاستان في أوقات مختلفة قابلة للمقارنة في نفس الإطار المرجعي.
لا تخلط حالات عدم اليقين في القياس مع فرضية الحركة الجديدة.
14. Entraînement guidé et corrections14. التدريب الموجه والتصحيحات
Cachez les réponses.
A :
de +1 à +7 m/s en 2 s, trouvez la variation et l’accélération moyenne.
B :
de +9 à +3 m/s en 3 s, calculez l’accélération et comparez les rapidités.
C :
de −1 à −7 m/s en 2 s, faites les mêmes calculs.
D :
de −9 à −3 m/s en 3 s, expliquez le signe obtenu.
E :
une accélération constante +3 m/s² s’applique pendant 2 s à une vitesse initiale +1 m/s ;
trouvez la vitesse finale.
Dessinez un axe avant de conclure.أخفِ الإجابات.
A:
من +1 إلى +7 m/s خلال 2 s، أوجد التغير ومتوسط التسارع.
B:
من +9 إلى +3 m/s خلال 3 s، احسب التسارع وقارن مقادير السرعة.
C:
من −1 إلى −7 m/s خلال 2 s، قم بنفس الحسابات.
D:
من −9 إلى −3 m/s خلال 3 s، وضح الإشارة التي تم الحصول عليها.
E:
تسارع ثابت +3 m/s² يُطبّق لمدة 2 s عند السرعة الأولية +1 m/s ;
أوجد السرعة النهائية.
ارسم محورًا قبل الختام.
Correction A :
variation +6 m/s, moyenne +3 m/s².
B :
variation −6 m/s, moyenne −2 m/s² ;
rapidité de 9 à 3 m/s.
C :
variation −6 m/s, moyenne −3 m/s² ;
rapidité de 1 à 7 m/s.
D :
variation +6 m/s, moyenne +2 m/s² ;
rapidité de 9 à 3 m/s.
E :
variation +6 m/s et vitesse finale +7 m/s.
Pour chaque cas, séparez sens de mouvement, signe de la variation et évolution de la rapidité.
Les trois descriptions ne sont pas interchangeables.التصحيح A:
التغير +6 m/s، المتوسط +3 m/s².
B:
التغير −6 m/s، متوسط التسارع −2 m/s² ؛
مقدار السرعة من 9 إلى 3 m/s.
C:
التغير −6 m/s، متوسط التسارع −3 m/s² ؛
مقدار السرعة من 1 إلى 7 m/s.
D:
التغير +6 m/s، متوسط التسارع +2 m/s² ؛
مقدار السرعة من 9 إلى 3 m/s.
E:
التغير +6 m/s والسرعة النهائية +7 m/s.
في كل حالة، افصل بين اتجاه الحركة وإشارة التغير وتطور مقدار السرعة.
الأوصاف الثلاثة غير قابلة للتبديل.
15. Synthèse et travail dans le carnet15. ملخص والعمل في دفتر الملاحظات
L’accélération moyenne compare les vitesses aux extrémités d’un intervalle et divise leur variation par la durée.
Son unité usuelle est m/s².
Son signe dépend du sens positif choisi ;
il ne suffit pas à reconnaître un ralentissement.
Sur une droite, la rapidité est la valeur absolue de la vitesse signée.
Une vitesse nulle peut coexister avec une accélération non nulle ;
une accélération moyenne nulle peut coexister avec des changements intermédiaires.
Une hypothèse de constance doit être annoncée, et un changement de direction compte aussi.متوسط التسارع يقارن السرعات في نهايات الفترة ويقسم تغيرها على المدة.
وحدته المعتادة هي m/s².
وتعتمد إشارته على الاتجاه الموجب المختار؛
فلا تكفي الإشارة لمعرفة وجود تباطؤ.
على الخط المستقيم، مقدار السرعة هو القيمة المطلقة للسرعة ذات الإشارة.
يمكن أن تتعايش السرعة الصفرية مع تسارع غير الصفر؛
يمكن أن يتعايش التسارع المتوسط الصفري مع التغيرات الوسيطة.
ويجب الإعلان عن افتراض الثبات، وتغيير الاتجاه مهم أيضًا.
Dans le carnet, construisez quatre exemples rectilignes sans changement de sens :
vers la droite en devenant plus rapide, vers la droite en ralentissant, vers la gauche en devenant plus rapide et vers la gauche en ralentissant.
Donnez les vitesses initiale et finale et une durée positive.
Calculez chaque accélération moyenne puis vérifiez la rapidité avec les valeurs absolues.
Ajoutez un exemple traversant zéro et un exemple de moyenne nulle avec variation intermédiaire.
Expliquez enfin pourquoi la rapidité constante dans un virage ne garantit pas une accélération nulle.في دفتر الملاحظات، قم ببناء أربعة أمثلة مستقيمة دون تغيير الاتجاه:
نحو اليمين يصبح أسرع، نحو اليمين يصبح أبطأ، نحو اليسار يصبح أسرع، ونحو اليسار أثناء التباطؤ.
أعط السرعات الأولية والنهائية والمدة الموجبة.
احسب كل تسارع متوسط ثم تحقق من مقدار السرعة باستخدام القيم المطلقة.
أضف مثالًا لعبور الصفر ومثالًا للمتوسط الصفري مع تغير وسيط.
وأخيرًا، اشرح لماذا لا يضمن مقدار السرعة الثابت في المنعطف تسارعًا صفرًا.
Définitions à revoir : OpenStax, College Physics 2e, section 2.4 :
accélération.
Les modèles et illustrations de ce cours sont des exemples originaux.تعريفات للمراجعة:
OpenStax، College Physics 2e، القسم 2.4:
التسارع.
النماذج والرسوم التوضيحية في هذا الدرس هي أمثلة أصلية.
Les cours et les corrections sont accessibles sans compte. Connectez-vous pour conserver votre progression et votre carnet.يمكن الوصول إلى الدورات والتصحيحات دون حساب. قم بتسجيل الدخول للحفاظ على تقدمك وسجلك.
Mini-testاختبار مصغر
Répondez, consultez la correction puis retravaillez les erreurs.قم بالرد ومراجعة التصحيح ثم إعادة صياغة الأخطاء.