![Derived quantitiesالوحدات المشتقة
All physical quantities measured by physicists can be
expressed in terms of the three basic unit of length, mass,
and time. For example, speed is simply length divided by
time, and the force is actually mass multiplied by length
divided by time squared.
)كل الكميات الفيزيائية التي قام بقياسها الفيزيائيين هي عبارة عن كميات مشتقة من الكميات الفيزيائية
السماسية )الطول والكتلمة والزممن( فمثل السمرعة عبارة عمن الطول علمى الزممن، والقوة عبارة عن
.الكتلة مضروبة في الطول مقسومة على مربع الزمن
[Speed] = L/T = LT-1
[Force] = ML/T2 = MLT-2
where [Speed] is meant to indicate the unit of speed, and M,
L, and T represents mass, length, and time units.
General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 14](https://image.slidesharecdn.com/generalphysicsi-1-130404164846-phpapp01/85/General-physics-i-1-14-320.jpg)
General physics i-1
- 1. General Physics I Mechanics Principles and Applications Lecture 1 Dr. Hazem Falah Sakeek www.hazemsakeek.com 1
- 2. Course Text Book Physics for scientists and engineering with modern physics. By R. A. Serway, General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 2
- 3. General Physics 1 Course Syllabus Week no. Courses Week 1 Physics and Measurements Kinematics Description of Motion Week 2 Mechanics: Dynamics The Law of Motion Week 3 Work and Energy Week 4 Revision and Exercises General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 3
- 4. General Physics 1 Course Syllabus Week 5 Potential energy and conservation energy Week 6 Week 7 Revision and Exercises General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 4
- 5. General Physics 1 Course Syllabus Week 8 The law of universal gravitation Week 9 Periodic Motion: Simple Week 10 harmonic motion Week 11 Revision and Exercises General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 5
- 6. Physics and Measurements Physics and Measurements 1.1 Physical Quantity 1.2 Unit systems 1.3 Derived quantities 1.4 Dimensional Analysis 1.5 Vector and Scalar 1.6 Coordinate system 1.7 Properties of Vectors 1.8 The unit vector 1.9 Components of a vector 1.10 Product of a vector 1.11 Problems 1.12 General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 6
- 7. الوحدات، والكميات الفيزيائية، والمتجهات Units, Physical Quantities, and Vectors مقدمة يعتيبر عليم الفيزياء مين العلوم التجريبيية التيي تطورت بالتجارب العلميية ووضع نتائجها في صورة نظرية ومعادلت رياضية وتبقى هذه النظريات صالحة طالما تحقق نتائج التجارب التي تجرى وإل تهدم هذه النظريات أو تعدل. يقوم عليم الفيزياء عليى القياسيات measurementsالتيي تجرى على ظاهرة معينة وعليه يمكن اعتبار علم الفيزياء بأنه علم التجربة والقياس. وتطور هذا العلم عبر العصور من خلل انجازات علماء الفيزياء. 1 General Physics Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 7
- 8. الكميات الفيزيائية )الكميات الفيزيائية الساسية والكميات الفيزيائية المشتقة( في البداية سنقوم بتعريف لبعض المفاهيم الساسية التي سنحتاجها خلل دراستنا • لهذا المقرر، فمثل أيي رقيم تسيتخدمه لوصيف ظاهرة فيزيائية physical phenomenonتسيمى كميية فيزيائيية physical quantityالكمية الفيزيائية تعرف باستخدام طريقتين هما التعريف من خل ل طريقة قياسها measurements التعريف من خل ل طريقة حسابها calculations فعليى سيبيل المثال يمكين اسيتخدام المسيطرة لقياس المسيافات أيو اسيتخدام ساعة • اليقاف لقياس الزمن بين حدثين كل من المسافة والزمن عرف من خلل طريقة م ً قياسه. أما الطريقة الثانية تعتمد على الحساب فمثل السرحة تحسب من المسافة ا ُ على الزمن. 1 General Physics Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 8
- 9. تابع: الكميات الفيزيائية )الكميات الفيزيائية الساسية والكميات الفيزيائية المشتقة( وقد أصطلح على إن طريقة القياس المستخدمة لتعريف أي كمية فيزيائية على انه تعريف إجرائي • ،operational definitionفكال ملن الكتللة massألو الطول lengthألو الزمن م ً timeكلها كميات فيزيائية أساسية تعرف بالطريقة القياس وهي طريقة التعريف الجرائي. الكميات الساسية الكميات الساسية في علم الميكانيكا في علم الميكانيكا الزمن الزمن الطول الطول الكتلة الكتلة Time Time Length Length Mass Mass كما أن هناك كميات فيزيائية مشتقة مثل السرعة والعجلة والقوة والطاقة وسميت كميات فيزيائية • مشتقة لنها تعتمد على الكميات الفيزيائية الساسية ويتم تعريف تلك الكميات من خالل طريقة ظحسابها فمثال تعرف السلرعة بأنها مقدار التغير في المسلافة عللى الزمن، لظحظ هنا ألن تعريف م ً السرعة كان من خالل وصف الطريقة التي نحسبها بها والتي تعتمد على كميات فيزيائية أساسية هي المسافة والزمن. 1 General Physics Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 9
- 10. الوحدات Units عندما نقيس كمية فيزيائية نستخدم المقارنة مع مرجع قياسي فمثال ظحينما نقول أن طول ظحبل هو م ً • 03 متر فهذا يعني ان طول الحبل يعادل 03 مرة طول قطعة مستقيمة تم التعارف عليها ليكون طولهلا القياسلي مترا وهذا المقياس يسلمى الوظحدة .unitإذا نفهلم ملن ذللك ان المتلر هو وظحدة م ً الطول كما أن الثانية هي وظحدة الزمن. للقيام بقياسات دقيقة نحتاج إلى تعريف دقيق لكل وظحدة ل يعتمد على المتغيرات الفيزيائية مثل • درجة الحرارة أو الرتفاع أو إذا كان على الرض أو أي مكان أخر في الكون، ولهذا طرأت عدة تطورات على تعريف الوظحدات بتطور علم القياس فعلى سبيل المثال في عام 1971 عرف المتر على أنه عشر المليون للمسافة بين خط الستواء والقطب الشمالي للكرة الرضية وعرفت الثانية عللى أنله الزملن الالزم لبندول طولله متلر لعملل اهتزازة كاملة )ذهاب وإياب(. هذه التعريفات عدلت في العام 9881 من قبل المنظمة الدولية للقياسات في مؤتمر علمي لتوظحيد نظام المقاييس والوظحدات فمثال تم تعريف الثانية على انها جزء من طول يوم على الرض. وفللي العام 0691 أصللبح هناك نظام قياس عالمللي موظحللد يعرف باسللم النظام الدولي • international systemويرمز له بالرمز SI 1 General Physics Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 01
- 11. تابع: الوحدات Units بناءل عللى النظام الدوللي international systemويرملز لله بالرملز SIأصلبح تعريلف الثانية ً والمتر والكيلوجرام على انه: • الثانية تعرف الثانيلة عللى أنهلا الزملن الالزم لكي تقوم ذرة سللليزيوم بعدد يساوي 077,136,291,9 اهتزازة. • المتر عرف المتلر عللى المسلافة التلي يقطعهلا الضوء في الفراغ خالل زمن قدره 8542979992/1 ثانية. • الكيلوجرام عرفت وظحدة قياس الكتلة وهي الكيلوجرام بأنها تعادل كتلللة اسللطوانة قياسللية مللن خليط البالتينيوم والريديوم platinum-iridiumوهي المرجع للكيلوجرام. 1 General Physics Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 11
- 12. تابع: الوحدات Units للتعامل مع مختلف الكميات الفيزيائية في هذا الكون الفسيح باستخدام الوظحدات الساسية فإنه تم • تقسيمها إلى وظحدات أصغر أو مضاعفتها فمثال للتعامل مع البعاد الذرية يصبح المتر صغيرا جدا وعند التعامل مع البعاد الكبير كل المسافات بين المدن أو المجرات يصبح المتر صغيرا جدا، م ً ولحل هذه المشكلة نستخدم مضاعفات للوظحدة على النحو الموضح في الجدول التالي: 1 General Physics Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 21
- 13. العبعاد من الصغير جدا إلى الكبير جدا ً ً General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 13
- 14. Derived quantitiesالوحدات المشتقة All physical quantities measured by physicists can be expressed in terms of the three basic unit of length, mass, and time. For example, speed is simply length divided by time, and the force is actually mass multiplied by length divided by time squared. )كل الكميات الفيزيائية التي قام بقياسها الفيزيائيين هي عبارة عن كميات مشتقة من الكميات الفيزيائية السماسية )الطول والكتلمة والزممن( فمثل السمرعة عبارة عمن الطول علمى الزممن، والقوة عبارة عن .الكتلة مضروبة في الطول مقسومة على مربع الزمن [Speed] = L/T = LT-1 [Force] = ML/T2 = MLT-2 where [Speed] is meant to indicate the unit of speed, and M, L, and T represents mass, length, and time units. General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 14
- 15. Dimensional Analysisتحليل العبعاد • The word dimension in physics indicates the physical nature of the quantity. For example the distance has a dimension of length, and the speed has a dimension of length/time. • The dimensional analysis is used to check the formula, since the dimension of the left hand side and the right hand side of the formula must be the same. Example Using the dimensional analysis check that this equation x = ½ at2 is correct, where x is the distance, a is the acceleration and t is the time. Solution x = ½ at2 الطرف اليسر للمعادلة له بعد طول، ولكي تكون المعادلة صحيحة فإن الطرف اليمن يجب أن يكون .له بعد طول أيضا، وللتحقق من صحة المعادلة نستخدم تحليل البعاد لطرفي المعادلة ً، General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 15
- 16. General Physics 1 Dr. Hazem F. Sakeek www.physicsacademy.org 16