Skip to main content
Global

4.1: مقدمة للحركة في بعدين وثلاثة أبعاد

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    200021

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    لإعطاء وصف كامل للكينماتيكا، يجب علينا استكشاف الحركة في بعدين وثلاثة أبعاد. ففي النهاية، لا تتحرك معظم الأجسام في عالمنا في خطوط مستقيمة؛ بل إنها تتبع مسارات منحنية. من كرات القدم المركلة إلى مسارات طيران الطيور إلى الحركات المدارية للأجرام السماوية وصولاً إلى تدفق بلازما الدم في عروقك، تتبع معظم الحركة مسارات منحنية.

    صورة لتسع طائرات تحلق في تشكيل.
    الشكل\(\PageIndex{1}\): السهام الحمراء هو فريق عرض الأكروبات التابع لسلاح الجو الملكي البريطاني. يقع مقرهم في لينكولنشاير بإنجلترا، ويقدمون عروض طيران دقيقة بسرعات عالية، الأمر الذي يتطلب قياسًا دقيقًا للموقع والسرعة والتسارع في ثلاثة أبعاد. (الائتمان: تعديل العمل من قبل فيل لونج)

    لحسن الحظ، أعطتنا معالجة الحركة في بُعد واحد في الفصل السابق أساسًا نبني عليه، حيث يمكن توسيع مفاهيم الموضع والإزاحة والسرعة والتسارع المحددة في بُعد واحد إلى بعدين وثلاثة أبعاد. لننظر إلى السهام الحمراء، المعروفة أيضًا باسم الفريق الأيروباتي التابع لسلاح الجو الملكي في المملكة المتحدة. تتبع كل طائرة مسارًا منحنيًا فريدًا في المجال الجوي ثلاثي الأبعاد، بالإضافة إلى سرعة وتسارع فريدين. وبالتالي، لوصف حركة أي من الطائرات بدقة، يجب أن نخصص لكل طائرة متجه فريد للموضع في ثلاثة أبعاد بالإضافة إلى متجه فريد للسرعة والتسارع. يمكننا تطبيق نفس المعادلات الأساسية للإزاحة والسرعة والتسارع التي استخلصناها في الحركة على طول خط مستقيم لوصف حركة الطائرات في بعدين وثلاثة أبعاد، ولكن مع بعض التعديلات - على وجه الخصوص، إدراج المتجهات.

    نستكشف في هذا الفصل أيضًا نوعين خاصين من الحركة في بعدين: حركة المقذوفات والحركة الدائرية. أخيرًا، نختتم بمناقشة الحركة النسبية. في الصورة الافتتاحية للفصل، لكل طائرة حركة نسبية فيما يتعلق بأي طائرة أخرى في المجموعة أو الأشخاص الذين يراقبون العرض الجوي على الأرض.