جواب آخر فصل ۱ فیزیک دوازدهم تجربی

جواب آخر فصل ۱ فیزیک دوازدهم تجربی

جواب صفحه ۲۲، ۲۳، ۲۴، ۲۵ و ۲۶ فیزیک دوازدهم تجربی

انتخاب سریع صفحه :

فصل ۱ فیزیک دوازدهم تجربی / پرسش‌ها و مسئله‌های فصل ۱ صفحه ۲۲، ۲۳، ۲۴، ۲۵ و ۲۶ فیزیک دوازدهم تجربی

جواب صفحه ۲۲ فیزیک دوازدهم تجربی

۱-۱ شناخت حرکت
۱- با توجه به داده‌های نقشه شکل زیر،
الف) تندی متوسط و اندازه سرعت متوسط خودرو را پیدا کنید.
جواب:

ب) مفهوم فیزیکی این دو کمیت چه تفاوتی با یکدیگر دارد؟
جواب: سرعت متوسط یک کمیت برداری است و تابع مسیر حرکت نیست. در صورتیکه تندی متوسط یک کمیت اسکالر و یا نرده ای است و به مسیر طی شده توسط متحرک بستگی دارد.
پ) در چه صورت تندی متوسط و اندازه سرعت متوسط می‌توانست تقریباً با یکدیگر برابر باشد؟
جواب: اندازه سرعت متوسط و تندی متوسط با هم برابر است که اندازه جابجایی تقریبآ با مسافت طی شده برابر باشد اگر در شکل مسیر طی شده قوس کمتری داشته باشد، تندی متوسط و اندازه سرعت متوسط تقریبا با هم برابرند .

۲- متحرکی مطابق شکل در لحظه t۱ در نقطه A، در لحظه t۲ در نقطه B و در لحظه t۳ در نقطه C قرار دارد.

الف) بردارهای مکان متحرک را در هر یک از این لحظه‌ها روی محورx رسم کنید و برحسب بردار یکه بنویسید.

ب) بردار جابه جایی متحرک را در هر یک از بازه‌های زمانی t۱ , t۲ تا t۳ و t۱ تا t۳ به دست آورید.

۳- در شکل زیر نمودار سرعت – زمان سه متحرک نشان داده شده است.
الف) شتاب سه متحرک را به طور کیفی با یکدیگر مقایسه کنید.
جواب: شیب خط متحرک C بیشتر از شیب خط متحرک A و شیب خط متحرک B موازی با محور زمان است.
در نتیجه:
a_C>a_A>a_B

ب) شتاب هر متحرک را به دست آورید.

پ) در بازه زمانی ۰s تا ۱۰sجابه جایی این سه متحرک را پیدا کنید.

۴- شکل زیر نمودار سرعت – زمان متحرکی را که در امتداد محور x حرکت می‌کند در مدت ۲۸ ثانیه نشان می‌دهد.

الف) شتاب در هر یک از مرحله های AB، BC و CD چقدر است؟ ب) شتاب متوسط در بازه زمانی صفر تا ۲۸ ثانیه چقدر است؟پ) جابه جایی متحرک را در این بازه زمانی پیدا کنید.

همین حالا همیار را نصب کنید و همیشه یک معلم همراه خود داشته باشید.

"نصب از مایکت و بازار "

۵- نمودار سرعت – زمان متحرکی مطابق شکل زیر است.

الف) نمودار شتاب – زمان این متحرک را رسم کنید.
ب) اگر x۰=−۱۰m باشد نمودار مکان – زمان متحرک را رسم کنید.

جواب صفحه ۲۳ فیزیک دوازدهم تجربی

۶- شکل زیر نمودار مکان – زمان حرکت یک دونده دوی نیمه استقامت را در امتداد یک خط راست نشان می‌دهد.

الف) در کدام بازه زمانی دونده سریع تر دویده است؟
در بازهٔ زمانی t_۱=۰s تا t_۲=۲۵۰s، زیرا شیب نمودار مکان – زمان بیشتر از بازه‌های دیگر است.

ب) در کدام بازه زمانی، دونده ایستاده است؟
در بازه زمانی t۲=۲۵۰s تا t۳=۵۰۰s، دونده ایستاده زیرا:

پ) سرعت دونده را در بازه زمانی ۰s تا ۲۵۰s حساب کنید.

ت) سرعت دونده را در بازه زمانی ۵۰۰s تا ۱۰۰۰s حساب کنید.

ث) سرعت متوسط دونده را در بازه زمانی ۰s تا ۱۰۰۰s حساب کنید.

۷- توضیح دهید کدام یک از نمودارهای مکان – زمان شکل زیر می‌تواند نشان دهنده نمودار x−t یک متحرک باشد.

جواب: نمودار پ ؛ در شکل های الف ، ب و ت نشان میدهد که یک لحظه متحرک در دو مکان است و در شکل ب برای یک لحظه، جابجایی رخ داده

۸- توضیح دهید از نمودارهای مکان – زمان شکل زیر کدام موارد حرکت متحرکی را توصیف می‌کند که از حال سکون شروع به حرکت کرده و به تدریج بر تندی آن افزوده شده است.

جواب: برای اینکه متحرک از حال سکون حرکت کند باید شیب خط مماس بر نمودار t-x موازی با محور زمان باشد که تنها در شکل پ و ت در لحظه‌ی 0=t رخ می دهد. برای اینکه بر تندی متحرک افزوده شود باید شیب خط مماس بر نمودار t-x در حال افزایش باشد. شیب خط مماس بر نمودار t-x موازی با محور زمان باید در حال افزایش باشد. شیب خط در نمودار الف ثابت است. در نتیجه سرعت ثابت است.

شیب خط مماس بر نمودار ب در لحظه 0=t با محور دارای مقدار می باشد. این شیب رفته رفته کم شده تا موازی با محور زمان میرسد. در نتیجه در لحظه 0=t دارای تندی است. و با گذشت زمان کم و صفر می شود

شیب خط مماس بر نمودار پ در لحظه 0=t با محور زمان موازی است و مقدار تندی صفر است. که با گذشت زمان شیب خط مثبت و افزایش می یابد. در نتیجه متحرک از حال سکون حرکت کرده و سرعت آن با گذشت زمان در جهت مثبت محور x افزایش می یابد.

شیب خط مماس بر نمودار ت در لحظه 0=t با محور زمان موازی است و مقدار سرعت صفر است. که با گذشت زمان شیب خط منفی و افزایش می یابد. در نتیجه متحرک از حال سکون حرکت کرده و سرعت آن با گذشت زمان در جهت منفی محور x افزایش می یابد.

۹- شکل زیر نمودار مکان – زمان دو خودرو را نشان می‌دهد که در جهت محور x در حرکت‌اند.

الف) در چه لحظه‌هایی دو خودرو از کنار یکدیگر می‌گذرند؟

در لحظه‌ی T₁ و T₆ از کنار یکدیگر می گذرند.
ب) در چه لحظه‌ای تندی دو خودرو تقریباً یکسان است؟

در لحظه‌ی T₄ که شیب برابر دارند تندی دو خودرو یکسان است.
پ) سرعت متوسط دو خودرو را در بازه زمانی t۱ تا t۶ با هم مقایسه کنید.
در بازه‌ی T₁ و T₆سرعت متوسط دو خودرو بعلت داشتن شیب برابر، مساویند

جواب صفحه ۲۴ فیزیک دوازدهم تجربی

۱۰- توضیح دهید کدام یک از نمودارهای مکان – زمان نشان داده شده، حرکت متحرکی را توصیف می‌کند که سرعت اولیه آن در جهت محور x و شتاب آن بر خلاف جهت محور x است.

جواب: برای اینکه متحرک از با سرعت اولیه در جهت محور x حرکت کند باید شیب خط مماس بر نمودار t-x ، مثبت باشد. و برای اینکه شتاب در خلاف جهت محور x باشد می بایست شیب مماس در هر لحظه در حال کاهش یا شیب خط مماس بر نمودار t-x، منفی و در حال افزایش باشد. گزینه الف درست است.

شیب خط مماس بر نمودار الف در لحظه 0=t مثبت است.
لذا دارای سرعت اولیه در جهت محور x می باشد. سرعت آن افزایش می یابد. شیب خط ابتدا مثبت و با گذشت زمان در جهت مثبت محور x در حال کاهش می باشد. در این بازه شتاب در خلاف جهت محور x است. سپس شیب خط منفی و در حال افزایش می باشد به عبارتی سرعت آن با گذشت زمان در جهت منفی محور x افزایش می یابد. در این بازه شتاب در خلاف جهت محور x می باشد

شیب خط مماس بر نمودار ب در لحظه 0=t با محور زمان موازی است و سرعت اولیه صفر می باشد.
سپس شیب خط مماس بر نمودار t-x منفی و در حال افزایش می باشد، در این بازه شتاب در خلاف جهت محور x می باشد

شیب خط در نمودار پ ثابت و منفی است. در نتیجه سرعت ثابت است. و شتاب صفر است.

شیب خط مماس بر نمودار ت در لحظه 0=t با محور زمان موازی است و مقدار سرعت صفر است. که با گذشت زمان شیب خط مثبت و افزایش می یابد. در نتیجه متحرک از حال سکون حرکت کرده و سرعت آن با گذشت زمان در جهت مثبت محور x افزایش می یابد. و شتاب در جهت محور x خواهد بود

۱۱- هر یک از شکل‌های زیر مکان یک خودرو را در لحظه‌های t=۰ ،t=T ،t=۲T، …. و t=۷T نشان می‌دهد. هر دوخودرو در لحظه t=۳T�=۳� شتاب می‌گیرند. توضیح دهید،

الف) سرعت اولیه کدام خودرو بیشتر است.

سرعت اولیه خودروی A بیشتر است. در بازه زمانی برابر، جابجایی بیشتری را متحرک A طی کرده است.
ب) سرعت نهایی کدام خودرو بیشتر است.
سرعت نهایی خودروی B بیشتر است.
جابجایی متحرک B در زمان برابر بیشتر از متحرک A می باشد. از آنجائیکه سرعت متحرک B در لحظه 3T کمتر از متحرک A در این لحظه است، در نتیجه متحرک B سرعت نهایی بیشتری دارد.
پ) کدام خودرو شتاب بیشتری دارد.
تغییرات شتاب خودروی B بیشتر از شتاب خودرو A است.
تغییرات سرعت متحرک B در بازه 4T بیشتر از تغییرات سرعت متحرک A در این بازه زمانی است در نتیجه شتاب متحرک B بیشتر از A است.

۱۲- معادله حرکت جسمی در SI به صورت x=t^۳−۳t^۲+۴ است.
الف) مکان متحرک را در t=۰s و t=۲s به دست آورید.

ب) سرعت متوسط جسم را در بازه زمانی صفر تا ۲ ثانیه پیدا کنید.

۱۳- نمودار سرعت – زمان متحرکی در شکل زیر نشان داده شده‌ است. تعیین کنید در کدام بازه‌های زمانی بردار شتاب در جهت محور x و در کدام بازه‌های زمانی در خلاف جهت محور x است.

دربازه زمانی (0 تا t₁)و (t₃تا t₄) شیب خط d₁ و d₄ نمودار t-v، مثبت است در نتیجه بردار شتاب در جهت محور x است. و دربازه زمانی (t₁تا t₂) و (t₂تا t₃) شیب d₂ و d₂ نمودار t-v، منفی است. در نتیجه بردار شتاب در خالف جهت محور x است.

۲-۱ حرکت با سرعت ثابت
۱۴- جسمی با سرعت ثابت بر مسیری مستقیم در حرکت است.
اگر جسم در لحظه t_۱=۵/۰s در مکان x_۱=۶/۰m و در لحظه t_۲=۲۰/۰s در مکان x_۲=۳۶/۰m باشد،
الف) معادله مکان – زمان جسم را بنویسید.

ب) نمودار مکان – زمان جسم را رسم کنید.

۱۵- شکل زیر نمودار مکان – زمان متحرکی را نشان می‌دهد که در امتداد محور x حرکت می‌کنند.

الف) جابه جایی و مسافت پیموده شده توسط متحرک در کل زمان حرکت چقدر است؟

ب) سرعت متوسط متحرک را در هر یک از بازه‌های زمانی و همچنین در کل زمان حرکت به دست آورید.

پ) معادله حرکت متحرک را در هر یک از بازه‌های زمانی بنویسید.

ت) نمودار سرعت – زمان متحرک را رسم کنید.

جواب صفحه ۲۵ فیزیک دوازدهم تجربی

۱۶- شکل زیر نمودار مکان – زمان دو خودرو را نشان می‌دهد که روی خط راست حرکت می‌کنند.

الف) معادله حرکت هر یک از آنها را بنویسید.

ب) اگر خودروها با همین سرعت حرکت کنند، در چه زمان و مکانی به هم می‌رسند؟

۱۷- دانستن محل قرارگیری یک ماهواره در مأموریت‌های فضایی و اطمینان از اینکه ماهواره در مدار پیش بینی شده قرار گرفته، یکی از مأموریت‌های کارشناسان فضایی است. بدین منظور تَپ‌های الکترومغناطیسی را که با سرعت نور در فضا حرکت می‌کنند، به طرف ماهواره موردنظر می‌فرستند و بازتاب آن توسط ایستگاه زمینی دریافت می‌شود. اگر زمان رفت و برگشت یک تپ ۰/۲۴ ثانیه باشد، فاصله ماهواره از ایستگاه زمینی، تقریباً چقدر است؟

۳-۱ حرکت با شتاب ثابت
۱۸- نمودار v−t متحرکی که در امتداد محور x حرکت می‌کند مطابق شکل زیر است. سرعت متوسط متحرک در بازه زمانی ۰/۰s تا ۵/۰s چند برابر سرعت متوسط آن در بازه زمانی ۲۵/۰s تا ۴۰/۰sاست؟

جواب:

۱۹- شکل زیر نمودار مکان – زمان متحرکی را نشان می‌دهد که در امتداد محور x با شتاب ثابت در حرکت است.

الف) سرعت متوسط متحرک در بازه زمانی صفر تا ۳/۰ ثانیه چند متر بر ثانیه است؟

ب) معادله مکان – زمان متحرک را بنویسید.

پ) سرعت متحرک را در لحظه t=۳/۰s پیدا کنید.

ت) نمودار سرعت – زمان متحرک را رسم کنید.

۲۰- متحرکی در امتداد محور x و با شتاب ثابت در حرکت است. در مکان x=+۱۰m سرعت متحرک ۴m/s+ و در مکان x=+۱۹m سرعت متحرک ۱۸km/h+ است.
الف) شتاب حرکت آن چقدر است؟

ب) پس از چه مدتی سرعت متحرک از +۴m/sبه سرعت ۱۸km/h+ می‌رسد؟

۲۱- خودرویی پشت چراغ قرمز ایستاده است. با سبز شدن چراغ، خودرو با شتاب ۲m/s^۲ شروع به حرکت می‌کند. در همین لحظه، کامیونی با سرعت ثابت ۳۶km/h از آن سبقت می‌گیرد.
الف) در چه لحظه و در چه مکانی خودرو به کامیون می‌رسد؟

ب) نمودار مکان – زمان را برای خودرو و کامیون در یک دستگاه مختصات رسم کنید.
پ) نمودار سرعت – زمان را برای خودرو و کامیون در یک دستگاه مختصات رسم کنید.

جواب صفحه ۲۶ فیزیک دوازدهم تجربی

۲۲- شکل نشان داده شده نمودار سرعت – زمان خودرویی را نشان می‌دهد که روی مسیری مستقیم حرکت می‌کند.

الف) شتاب خودرو را در هر یک از لحظه‌های t=۳s، t=۸s، t=۱۱s‌ و t=۱۵s به دست آورید.
شتاب در لحظات t=۱۱s، t=۳s‌ و t=۱۵s به علت ثابت بودن سرعت ، برابر صفر است

ب) شتاب متوسط در بازه زمانی t۱=۰s تا t۲=۲۰s را به دست آورید.

پ) در هر یک از بازه‌های زمانی t_۱=۵s تا t_۲=۱۱s و t_۲=۱۱s تا t_۳=۲۰s خودرو چقدر جابه جا شده است؟

ت) سرعت متوسط خودرو در بازه‌های t_۱=۵s تا t_۲=۱۱s و t_۳=۱۱s تا t_۴=۲۰s را به دست آورید.

برای مشاهده سوالات و گام به گام کتاب‌های درسی خود، کافی است نام درس یا شماره صفحه مورد نظر را همراه با عبارت "همیار" در گوگل جستجو کنید.

جواب آخر فصل ۱ فیزیک دوازدهم تجربی - همیار آموزش