Fislab
الرئيسية / التجارب / الحركة المنتظمة

💡 الحركة المنتظمة

Uniform Motion
⏱️ 25 دقيقة 📂 الميكانيكا 🎯 مستوى متوسط
للتواصل: 00971504825082

🎯 نواتج التعلم

🎯 Learning Outcomes

بعد هذه التجربة ستكون قادرًا على أن:

After this experiment you will be able to:

  1. تصف الحركة المنتظمة (سرعة ثابتة في كل مرحلة) وتطبّق \(x=v\,t\) على كل مرحلة.Describe uniform motion (a constant velocity in each stage) and apply \(x=v\,t\) to every stage.
  2. ترسم رسمي الموقع–الزمن والسرعة–الزمن لحركة من عدة مراحل (تقدّم، وقوف، رجوع) وتقرؤهما.Draw and read the position–time and velocity–time graphs of a motion of several stages (going forward, standing, coming back).
  3. تفرّق بين المسافة والإزاحة وبين السرعة المتوسطة (القياسية) والسرعة المتجهة المتوسطة.Distinguish between the distance and the displacement, and between the average speed and the average velocity.

🎬 شاهد الفيديو

🎬 Watch the Video

🛤️ الحركة المنتظمة على مراحل

🛤️ Uniform Motion in Stages

الحركة المنتظمة هي الحركة بسرعة ثابتة في خط مستقيم: يقطع الجسم إزاحات متساوية في أزمنة متساوية فيكون \(\Delta x=v\,t\). وقد تتكوّن رحلة من عدة مراحل كل منها منتظمة بسرعة مختلفة (قد تكون صفرًا أو سالبة)، فيكون رسم الموقع–الزمن خطوطًا مستقيمة متصلة بميول مختلفة، ورسم السرعة–الزمن خطوطًا أفقية بمستويات مختلفة.

Uniform motion is motion at constant velocity along a straight line: the body covers equal displacements in equal times so \(\Delta x=v\,t\). A trip may consist of several stages, each uniform with a different velocity (possibly zero or negative); the position–time graph is then connected straight lines with different slopes and the velocity–time graph is horizontal lines at different levels.

📘 المسافة والإزاحة والسرعة المتوسطة

📘 Distance, displacement and average velocity

\[\Delta x_i=v_i\,t_i\qquad \Delta x=\sum\Delta x_i\qquad d=\sum|\Delta x_i|\]

السرعة المتوسطة\(=\dfrac{d}{t_{total}}\qquad\)المتجهة المتوسطة\(=\dfrac{\Delta x}{t_{total}}\)

\[\text{average speed}=\dfrac{d}{t_{total}}\qquad \text{average velocity}=\dfrac{\Delta x}{t_{total}}\]

💡 شرح إضافي

💡 Extra explanation

🧪 تجربة 1: ابنِ رحلة من ثلاث مراحل منتظمة

🧪 Experiment 1: Build a trip of three uniform stages

لكل مرحلة سرعة ثابتة \(v_i\) ومدة \(t_i\) (ويمكن أن تكون السرعة صفرًا أو سالبة). تتصل الخطوط المستقيمة في رسم الموقع–الزمن، وتظهر الخطوط الأفقية في رسم السرعة–الزمن. حرّك مؤشر الزمن (أو «شغّل») لتتحرك السيارة، وراقب الإزاحة والمسافة والسرعة المتوسطة. اضغط على أحد الأمثلة الجاهزة أو غيّر المؤشرات بنفسك. لا شيء يتحرك من تلقاء نفسه.

Each stage has a constant velocity \(v_i\) and a duration \(t_i\) (the velocity may be zero or negative). The straight lines connect in the position–time graph and horizontal lines appear in the velocity–time graph. Move the time slider (or “Play”) to move the car and watch the displacement, the distance and the average speed. Press one of the ready examples or change the sliders yourself. Nothing moves by itself.

3
4
0
4
-1
6
0
الزمن \(t\) (s)Time \(t\) (s)—
الموقع \(x\) (m)Position \(x\) (m)—
الإزاحة الكلية (m)Total displacement (m)—
المسافة الكلية (m)Total distance (m)—
السرعة المتوسطة القياسية (m/s)Average speed (m/s)—
السرعة المتجهة المتوسطة (m/s)Average velocity (m/s)—

🧪 تجربة 2: حاسبة: رحلة من ثلاث مراحل

🧪 Experiment 2: Calculator: a trip of three stages

مسألة جديدة في كل مرة. احسب الإزاحة والمسافة والسرعة المتوسطة القياسية ثم اضغط «صحّح».

A new problem every time. Calculate the displacement, the distance and the average speed then press “Check”.

🛠️ تطبيقات عملية

🛠️ Practical applications

✍️ أمثلة محلولة

✍️ Worked Examples

❓ مثال 1Example 1

جسم يتحرك \(4\ \mathrm{s}\) بسرعة \(3\ \mathrm{m/s}\) ثم يقف \(4\ \mathrm{s}\) ثم يعود \(6\ \mathrm{s}\) بسرعة \(-1\ \mathrm{m/s}\). أوجد الإزاحة والمسافة.

A body moves for \(4\ \mathrm{s}\) at \(3\ \mathrm{m/s}\), stops for \(4\ \mathrm{s}\), then comes back for \(6\ \mathrm{s}\) at \(-1\ \mathrm{m/s}\). Find the displacement and the distance.

الحل
\(\Delta x_1=12,\ \Delta x_2=0,\ \Delta x_3=-6\ \mathrm{m}\)
\(\Delta x=12+0-6=6\ \mathrm{m}\ ,\ d=12+0+6=18\ \mathrm{m}\)
✅ \(\Delta x=6\ \mathrm{m}\) ، \(d=18\ \mathrm{m}\)
Solution
\(\Delta x_1=12,\ \Delta x_2=0,\ \Delta x_3=-6\ \mathrm{m}\)
\(\Delta x=12+0-6=6\ \mathrm{m}\ ,\ d=12+0+6=18\ \mathrm{m}\)
✅ \(\Delta x=6\ \mathrm{m}\) , \(d=18\ \mathrm{m}\)
❓ مثال 2Example 2

للمثال السابق: احسب السرعة المتوسطة القياسية والسرعة المتجهة المتوسطة (الزمن الكلي \(14\ \mathrm{s}\)).

For the previous example: calculate the average speed and the average velocity (total time \(14\ \mathrm{s}\)).

الحل
السرعة المتوسطة\(=\dfrac{18}{14}\approx1.29\ \mathrm{m/s}\)
المتجهة المتوسطة\(=\dfrac{6}{14}\approx0.43\ \mathrm{m/s}\)
✅ \(1.29\ \mathrm{m/s}\) و\(0.43\ \mathrm{m/s}\)
Solution
\(\text{average speed}=\dfrac{18}{14}\approx1.29\ \mathrm{m/s}\)
\(\text{average velocity}=\dfrac{6}{14}\approx0.43\ \mathrm{m/s}\)
✅ \(1.29\ \mathrm{m/s}\) and \(0.43\ \mathrm{m/s}\)
❓ مثال 3Example 3

رسم الموقع–الزمن: من \((0,0)\) إلى \((5\ \mathrm{s},\ 20\ \mathrm{m})\) ثم أفقي حتى \(8\ \mathrm{s}\) ثم إلى \((12\ \mathrm{s},\ 0)\). أوجد سرعة كل مرحلة.

A position–time graph: from \((0,0)\) to \((5\ \mathrm{s},\ 20\ \mathrm{m})\), then horizontal until \(8\ \mathrm{s}\), then to \((12\ \mathrm{s},\ 0)\). Find the velocity of each stage.

الحل
\(v_1=\dfrac{20}{5}=4\ \mathrm{m/s}\)
\(v_2=0\)
\(v_3=\dfrac{0-20}{12-8}=-5\ \mathrm{m/s}\)
✅ \(4,\ 0,\ -5\ \mathrm{m/s}\)
Solution
\(v_1=\dfrac{20}{5}=4\ \mathrm{m/s}\)
\(v_2=0\)
\(v_3=\dfrac{0-20}{12-8}=-5\ \mathrm{m/s}\)
✅ \(4,\ 0,\ -5\ \mathrm{m/s}\)
❓ مثال 4Example 4

متى تكون السرعة المتوسطة القياسية مساوية لمقدار السرعة المتجهة المتوسطة؟

When is the average speed equal to the magnitude of the average velocity?

الحل
عندما لا يتغير اتجاه الحركة (لا مرحلة رجوع) فتتساوى المسافة ومقدار الإزاحة.
✅ عند عدم تغيّر الاتجاه
Solution
When the direction of the motion does not change (no stage of coming back) so the distance equals the magnitude of the displacement.
✅ when the direction does not change
⭐ 1

رسم الموقع–الزمن لجسم ساكن هو:

The position–time graph of a body at rest is:

Aخط مائل صاعدa rising sloped line
Bخط أفقيa horizontal line
Cخط مائل هابطa falling sloped line
Dقطع مكافئa parabola
الحل
\(v=0\)
✅ خط أفقي.
Solution
\(v=0\)
✅ a horizontal line.
⭐ 2

جسم قطع \(10\ \mathrm{m}\) إلى الأمام ثم \(4\ \mathrm{m}\) إلى الخلف. المسافة والإزاحة:

A body moves \(10\ \mathrm{m}\) forward then \(4\ \mathrm{m}\) backward. The distance and the displacement are:

A\(6\ \mathrm{m}\) و\(14\ \mathrm{m}\)\(6\ \mathrm{m}\) and \(14\ \mathrm{m}\)
B\(14\ \mathrm{m}\) و\(14\ \mathrm{m}\)\(14\ \mathrm{m}\) and \(14\ \mathrm{m}\)
C\(6\ \mathrm{m}\) و\(6\ \mathrm{m}\)\(6\ \mathrm{m}\) and \(6\ \mathrm{m}\)
D\(14\ \mathrm{m}\) و\(6\ \mathrm{m}\)\(14\ \mathrm{m}\) and \(6\ \mathrm{m}\)
الحل
\(d=10+4=14,\ \Delta x=10-4=6\)
✅ \(14\ \mathrm{m}\) و\(6\ \mathrm{m}\).
Solution
\(d=10+4=14,\ \Delta x=10-4=6\)
✅ \(14\ \mathrm{m}\) and \(6\ \mathrm{m}\).
⭐ 3

رسم السرعة–الزمن لمرحلة رجوع بسرعة منتظمة هو خط أفقي:

The velocity–time graph of a stage of coming back at uniform speed is a horizontal line:

Aتحت محور الزمنbelow the time axis
Bفوق محور الزمنabove the time axis
Cعلى محور الزمنon the time axis
Dرأسيvertical
الحل
\(v\lt 0\)
✅ تحت محور الزمن.
Solution
\(v\lt 0\)
✅ below the time axis.
⭐ 4

السرعة المتوسطة القياسية =

The average speed =

Aالإزاحة ÷ الزمنdisplacement ÷ time
Bمتوسط السرعات دائمًاalways the mean of the speeds
Cالمسافة الكلية ÷ الزمن الكليtotal distance ÷ total time
Dالسرعة النهائيةthe final speed
الحل
\(\dfrac{d}{t}\)
✅ المسافة الكلية ÷ الزمن الكلي.
Solution
\(\dfrac{d}{t}\)
✅ total distance ÷ total time.

📚 ملخص

📚 Summary

المفهومConceptالقاعدةRule
كل مرحلةEach stage\(\Delta x_i=v_it_i\)\(\Delta x_i=v_it_i\)
الإزاحةDisplacement\(\sum\Delta x_i\)\(\sum\Delta x_i\)
المسافةDistance\(\sum|\Delta x_i|\)\(\sum|\Delta x_i|\)
السرعة المتوسطةAverage speed\(\dfrac{d}{t_{total}}\)\(\dfrac{d}{t_{total}}\)

⚠️ أخطاء شائعة

⚠️ Common mistakes