Physics 09 [9]

Citation preview

‫وزارت ﻣعارف‬

‫‪S‬‬

‫‪C‬‬

‫‪I‬‬

‫‪S‬‬

‫‪Y‬‬

‫‪H‬‬

‫‪P‬‬

‫سرود ملی‬ ‫دا وطن افغانســـتـــان دى‬

‫دا عــــزت د هـــر افـغـان دى‬

‫کور د سول‪ ３‬کور د تورې‬

‫هر بچی ي‪ ３‬قهرمـــــان دى‬

‫دا وطن د ټولـــو کـور دى‬

‫د بـــــلـوڅـــــــو د ازبـکــــــــو‬

‫د پښـــتــون او هـــــزاره وو‬

‫د تـــرکـمنـــــــو د تـــاجـکــــــو‬

‫ورســـره عرب‪ ،‬گوجــر دي‬

‫پــاميــريـــان‪ ،‬نـورســـتانيــــان‬

‫براهوي دي‪ ،‬قزلباش دي‬

‫هـــم ايمـــاق‪ ،‬هم پشـه ‪４‬ان‬

‫دا هيــــــواد به تل ځلي‪８‬ي‬

‫لـکـه لـمــر پـر شـــنـه آســـمـان‬

‫په ســـينــه ک‪ ３‬د آســـيـــا به‬

‫لـکــــه زړه وي جـــاويــــــدان‬

‫نوم د حق مـــو دى رهبـــر‬

‫وايـــو اهلل اکبر وايو اهلل اکبر‬

‫وزارت ﻣﻌارف‬

‫ﻓزﻳــــــﻚ‬ ‫‪p h y s i c s‬‬

‫صﻨــﻒ ﻧﻬﻢ‬ ‫ﺳال ﭼاپ‪ 1399 :‬ﻫ ‪.‬ش‪.‬‬ ‫اﻟف‬

‫ﻣشخصات‌کتاب‬ ‫‪-----------------------------------------------------‬‬‫ﻣضﻤﻮن‪‌:‬فزﻳک‬ ‫ﻣؤﻟفان‪‌:‬گروه مؤلفان کتابﻫاى درسﻰ بخش فزﻳک ﻧصاب تعلﻴﻤﻰ‬ ‫وﻳراستاران‪‌:‬اعضاى دﻳپارتﻤﻨت وﻳراستارى و اﻳدﻳت زبان درى‬ ‫صﻨف‪‌:‬ﻧﻬم‌‬ ‫زبان‌ﻣتﻦ‪‌:‬درى‬ ‫اﻧکشاف‌دﻫﻨده‪‌:‬رﻳاست عﻤﻮمﻰ اﻧکشاف ﻧصاب تعلﻴﻤﻰ و تألﻴف کتب درسﻰ‬ ‫ﻧاشر‪‌:‬رﻳاست ارتباط و آگاﻫﻰ عامﺔ وزارت معارف‬ ‫سال‌چاپ‪ 1399‌:‬ﻫجرى شﻤسﻰ‬ ‫ﻣکان‌چاپ‪‌:‬کابل‬ ‫چاپ‌خاﻧﻪ‪‌:‬اﻳﻤﻴﻞ‌آدرس‪‌[email protected]‌‌:‬‬ ‫‪-----------------------------------------------------‬‬‫حق طبع‪ ،‬تﻮزﻳع و فروش کتابﻫاى درسﻰ براى وزارت معارف جﻤﻬﻮرى اسﻼمﻰ‬ ‫افغاﻧستان محفﻮظ است‪ .‬خرﻳد و فروش آن در بازار مﻤﻨﻮع بﻮده و با متخلفان برخﻮرد‬ ‫قاﻧﻮﻧﻰ صﻮرت مﻰگﻴرد‪.‬‬ ‫ب‬

‫پﻴام وزﻳر ﻣﻌارف‬

‫اﻗرأ باسﻢ ربﻚ‬ ‫سپاس و حﻤد بﻴﻜران آﻓرﻳدﮔار ﻳﻜتاﻳﻰ را ﻛﻪ بر ﻣا ﻫستﻰ بخشﻴد و ﻣا را از ﻧﻌﻤت بزرگ خﻮاﻧدن و‬ ‫ﻧﻮشتﻦ برخﻮردار ساخت‪ ،‬و درود بﻰپاﻳان بر رسﻮل خاتﻢ‪ -‬حﻀرت ﻣحﻤد ﻣصﻄﻔﻰ ﻛﻪ ﻧخستﻴﻦ‬ ‫پﻴام اﻟﻬﻰ بر اﻳشان «خﻮاﻧدن» است‪.‬‬ ‫چﻨاﻧچﻪ بر ﻫﻤﻪﮔان ﻫﻮﻳداست‪ ،‬سال ‪ 1397‬خﻮرشﻴدى‪ ،‬بﻪ ﻧام سال ﻣﻌارف ﻣسﻤﻰ ﮔردﻳد‪ .‬بدﻳﻦ ﻣﻠحﻮظ‬ ‫ﻧﻈام تﻌﻠﻴﻢ و تربﻴت در ﻛشﻮر ﻋزﻳز ﻣا شاﻫد تحﻮﻻت و تﻐﻴﻴرات بﻨﻴادﻳﻨﻰ در ﻋرصﻪﻫاى ﻣختﻠﻒ‬ ‫خﻮاﻫد بﻮد؛ ﻣﻌﻠﻢ‪ ،‬ﻣتﻌﻠﻢ‪ ،‬ﻛتاب‪ ،‬ﻣﻜتب‪ ،‬اداره و شﻮراﻫاى واﻟدﻳﻦ‪ ،‬از ﻋﻨاصر ششﮔاﻧﻪ و اساسﻰ ﻧﻈام‬ ‫ﻣﻌارف اﻓﻐاﻧستان بﻪ شﻤار ﻣﻰروﻧد ﻛﻪ در تﻮسﻌﻪ و اﻧﻜشاف آﻣﻮزش و پرورش ﻛشﻮر ﻧﻘش ﻣﻬﻤﻰ‬ ‫را اﻳﻔا ﻣﻰﻧﻤاﻳﻨد‪ .‬در چﻨﻴﻦ برﻫﺔ سرﻧﻮشتساز‪ ،‬رﻫبرى و خاﻧﻮادة بزرگ ﻣﻌارف اﻓﻐاﻧستان‪ ،‬ﻣتﻌﻬد بﻪ‬ ‫اﻳجاد تحﻮل بﻨﻴادى در روﻧد رشد و تﻮسﻌﻪ ﻧﻈام ﻣﻌاصر تﻌﻠﻴﻢ و تربﻴت ﻛشﻮر ﻣﻰباشد‪.‬‬ ‫از ﻫﻤﻴﻦرو‪ ،‬اصﻼح و اﻧﻜشاف ﻧصاب تﻌﻠﻴﻤﻰ از اوﻟﻮﻳتﻫاى ﻣﻬﻢ وزارت ﻣﻌارف پﻨداشتﻪ ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫در ﻫﻤﻴﻦ راستا‪ ،‬تﻮجﻪ بﻪ ﻛﻴﻔﻴت‪ ،‬ﻣحتﻮا و ﻓراﻳﻨد تﻮزﻳﻊ ﻛتابﻫاى درسﻰ در ﻣﻜاتب‪ ،‬ﻣدارس و ساﻳر‬ ‫ﻧﻬادﻫاى تﻌﻠﻴﻤﻰ دوﻟتﻰ و خصﻮصﻰ در صدر برﻧاﻣﻪﻫاى وزارت ﻣﻌارف ﻗرار دارد‪ .‬ﻣا باور دارﻳﻢ‪،‬‬ ‫بدون داشتﻦ ﻛتاب درسﻰ باﻛﻴﻔﻴت‪ ،‬بﻪ اﻫداف پاﻳدار تﻌﻠﻴﻤﻰ در ﻛشﻮر دست ﻧخﻮاﻫﻴﻢ ﻳاﻓت‪.‬‬ ‫براى دستﻴابﻰ بﻪ اﻫداف ذﻛرشده و ﻧﻴﻞ بﻪ ﻳﻚ ﻧﻈام آﻣﻮزشﻰ ﻛارآﻣد‪ ،‬از آﻣﻮزﮔاران و ﻣدرسان‬ ‫دﻟسﻮز و ﻣدﻳران ﻓرﻫﻴختﻪ بﻪﻋﻨﻮان تربﻴت ﻛﻨﻨدهﮔان ﻧسﻞ آﻳﻨده‪ ،‬در سراسر ﻛشﻮر احتراﻣاﻧﻪ تﻘاﺿا‬ ‫ﻣﻰﮔردد تا در روﻧد آﻣﻮزش اﻳﻦ ﻛتاب درسﻰ و اﻧتﻘال ﻣحتﻮاى آن بﻪ ﻓرزﻧدان ﻋزﻳز ﻣا‪ ،‬از ﻫﻴچ‬ ‫ﻧﻮع تﻼشﻰ درﻳﻎ ﻧﻮرزﻳده و در تربﻴت و پرورش ﻧسﻞ ﻓﻌال و آﮔاه با ارزشﻫاى دﻳﻨﻰ‪ ،‬ﻣﻠﻰ و تﻔﻜر‬ ‫اﻧتﻘادى بﻜﻮشﻨد‪ .‬ﻫر روز ﻋﻼوه بر تجدﻳد تﻌﻬد و حس ﻣسؤوﻟﻴت پذﻳرى‪ ،‬با اﻳﻦ ﻧﻴت تدرﻳس راآﻏاز‬ ‫ﻛﻨﻨد‪ ،‬ﻛﻪ در آﻳﻨدة ﻧزدﻳﻚ شاﮔردان ﻋزﻳز‪ ،‬شﻬروﻧدان ﻣؤثر‪ ،‬ﻣتﻤدن و ﻣﻌﻤاران اﻓﻐاﻧستان تﻮسﻌﻪﻳاﻓتﻪ‬ ‫و شﻜﻮﻓا خﻮاﻫﻨد شد‪.‬‬ ‫ﻫﻤچﻨﻴﻦ از داﻧش آﻣﻮزان خﻮب و دوست داشتﻨﻰ بﻪ ﻣثابﻪ ارزشﻤﻨدترﻳﻦ سرﻣاﻳﻪﻫاى ﻓرداى ﻛشﻮر‬ ‫ﻣﻰخﻮاﻫﻢ تا از ﻓرصتﻫا ﻏاﻓﻞ ﻧبﻮده و در ﻛﻤال ادب‪ ،‬احترام و اﻟبتﻪ ﻛﻨجﻜاوى ﻋﻠﻤﻰ از درس ﻣﻌﻠﻤان‬ ‫ﮔراﻣﻰ استﻔادة بﻬتر ﻛﻨﻨد و خﻮشﻪ چﻴﻦ داﻧش و ﻋﻠﻢ استادان ﮔراﻣﻰ خﻮد باشﻨد‪.‬‬ ‫در پاﻳان‪ ،‬از تﻤام ﻛارشﻨاسان آﻣﻮزشﻰ‪ ،‬داﻧشﻤﻨدان تﻌﻠﻴﻢ و تربﻴت و ﻫﻤﻜاران ﻓﻨﻰ بخش ﻧصاب‬ ‫تﻌﻠﻴﻤﻰ ﻛشﻮر ﻛﻪ در تﻬﻴﻪ و تدوﻳﻦ اﻳﻦ ﻛتاب درسﻰ ﻣجداﻧﻪ شباﻧﻪ روز تﻼش ﻧﻤﻮدﻧد‪ ،‬ابراز ﻗدرداﻧﻰ‬ ‫ﻛرده و از بارﮔاه اﻟﻬﻰ براى آنﻫا در اﻳﻦ راه ﻣﻘدس و اﻧسانساز ﻣﻮﻓﻘﻴت استدﻋا دارم‪.‬‬ ‫با آرزوى دستﻴابﻰ بﻪ ﻳﻚ ﻧﻈام ﻣﻌارف ﻣﻌﻴارى و تﻮسﻌﻪﻳاﻓتﻪ‪ ،‬و ﻧﻴﻞ بﻪ ﻳﻚ اﻓﻐاﻧستان آباد و ﻣترﻗﻰ‬ ‫داراى شﻬروﻧدان آزاد‪ ،‬آﮔاه و ﻣرﻓﻪ‪.‬‬ ‫دﻛتﻮر ﻣحﻤد ﻣﻴروﻳس بﻠخﻰ‬ ‫وزﻳر ﻣﻌارف‬

‫ج‬

‫پﻴشﮕﻔتار‬ ‫ﻗرن پاﻧزدﻫﻢ‪ ،‬ﻋصر رﻧساﻧس‪ ،‬ﻋصرحﻴات ﻧﻮﻳﻦ ﻋﻠﻢ و ﻓرﻫﻨﮓ بﻮد ﻛﻪ در اﻳتاﻟﻴا آﻏاز شد و‬ ‫سرتاسر اروپا را ﻓراﮔرﻓت‪ .‬پس از آن در ﻗرن شاﻧزدﻫﻢ‪ ،‬اﻧﻘﻼب ﻋﻠﻤﻰبا ﻛارﻫاى ﮔاﻟﻴﻠﻪ آﻏاز‬ ‫شد و در ﻧﻴﻤﺔ دوم ﻗرن ﻫﻔدﻫﻢ با ﻛارﻫاى ﻧﻴﻮتﻦ بﻪ اوج خﻮد رسﻴد‪ .‬اﻳﻦ اﻧﻘﻼب دﮔرﮔﻮﻧﻰ‬ ‫ﻋﻤﻴﻘﻰ را در شﻴﻮهﻫاى پژوﻫش و تحﻘﻴﻖ در اسرار ﻃبﻴﻌت و ﻧحﻮة تﻔﻜر در پدﻳدهﻫاى ﻃبﻴﻌﻰ‬ ‫بﻪ وجﻮد آورد‪.‬‬ ‫تجربﻪ و آزﻣاﻳش در بررسﻰﻫاى ﻋﻠﻤﻰاز اﻫﻤﻴت خاص بر خﻮردار است‪ .‬ﻫر ﻓﻌاﻟﻴت ﻋﻠﻤﻰبا‬ ‫ﻳﻚ پرسش آﻏاز ﻣﻰشﻮد و ﻫﻤﻴشﻪ در جستجﻮى ﻳاﻓتﻦ جﻮاب براى ﻳﻚ ﻳا چﻨد پرسش‬ ‫است‪ .‬اﻳﻦ چﻨﻴﻦ ﻓﻌاﻟﻴت ﺿرورت بﻪ ﻃﻰ ﻣراحﻞ ﻋﻠﻤﻰدارد ﻛﻪ بﻪ آن روش ﻋﻠﻤﻰﻣﻰﮔﻮﻳﻨد‬ ‫ﻛﻪ در صﻨﻮف باﻻتر دربارة آن بﻴشتر خﻮاﻫﻴد داﻧست‪.‬‬ ‫اﻣروزه بشر بﻪ ﻛﻤﻚ داﻧشﻤﻨدان ساﻳﻨس‪ ،‬ﻗادر ﻫستﻨد ﻛﻪ سﻴارات و ﻛﻬﻜشانﻫا را در ﻓﻀا‬ ‫ﻣﻄاﻟﻌﻪ ﻛﻨﻨد‪ ،‬و اﻳﻦ تﻼش و ﻛﻮشش شان جﻬت اﻧﻜشاف بﻴشتر در جﻬان ﻣا اداﻣﻪ دارد‪ .‬ﻣا‬ ‫در زﻧدهﮔﻰ روزﻣره در جﻬاﻧﻰ بﻪسر ﻣﻰبرﻳﻢ ﻛﻪ ﻗﻮاﻧﻴﻦ ﻓزﻳﻚ اﻃراف ﻣا را احاﻃﻪ ﻛرده‬ ‫است‪ .‬در حﻘﻴﻘت اﻛثر ﻣردم بدون اﻳﻦﻛﻪ ﻗﻮاﻧﻴﻦ ﻓزﻳﻚ را ﻓراﮔرﻓتﻪ باشﻨد بسﻴار زﻳاد دربارة‬ ‫ﻓزﻳﻚ ﻣﻰداﻧﻨد‪ ،‬ﻣث ً‬ ‫ﻼ وﻗتﻰ شﻤا ﻳﻚ ﻛارتﻦ شﻴرﻳخ را از ﻣﻐازه ﻣﻰخرﻳد‪ ،‬آن را در ﻳخچال‬ ‫و ﻳا ﻣحﻞ سردى درخاﻧﻪ ﻧﮕﻬدارى ﻣﻰﻛﻨﻴد‪ .‬زﻳرا از تجارب ﻗبﻠﻰ دﻗﻴﻖ دربارة ﻗﻮاﻧﻴﻦ ﻓزﻳﻚ‬ ‫ﻣﻰداﻧﻴد ﻛﻪ اﮔر شﻴرﻳخ را در اﻟﻤارى آشپزخاﻧﻪ ﻗرار دﻫﻴد‪ ،‬ذوب ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫اﻣسال در ﻛتاب ﻓزﻳﻚ بﻪ اداﻣﺔ ﻣباحث ﻗبﻠﻰ ﻣﻮﺿﻮﻋات جدﻳد دﻳﮕرى ﻣاﻧﻨد حرﻛت ﻳﻚ‬ ‫بﻌدى‪ ،‬اﻫتزازات‪ ،‬اﻣﻮاج ‪ ،‬صﻮت‪ ،‬برق جارى و اﻟﻜتروﻣﻘﻨاﻃﻴس را ﻛﻪ از ﻣباحث ﻣﻬﻢ دﻳﮕر‬ ‫ﻓزﻳﻚ اﻧد در داخﻞ چﻬار ﻓصﻞ ﻣﻄاﻟﻌﻪ خﻮاﻫﻴد ﻛرد ﻛﻪ اﻣﻴدوارﻳﻢ شﻤا شاﮔردان ﻋزﻳز از‬ ‫ﻣﻔاﻫﻴﻢ ﻓﻮق با جزئﻴات آن آﮔاﻫﻰ ﻻزم حاصﻞ ﻧﻤائﻴد‪.‬‬ ‫دﻳپارتﻤﻨت ﻓزﻳﻚ‬

‫د‬

‫فﻬـــرست‬ ‫فصﻞ اول‪ :‬حرکت ﻳکبعدي‪.............................................................‬‬ ‫ﻣﻮقعﻴت‪............................................................................‬‬ ‫سرعت ﻣتﻮسط‪...............................................................‬‬ ‫شتاب‪................................................................................‬‬ ‫خﻼصﻪ و سﻮالﻫاى فصﻞ‪.............................................‬‬ ‫فصﻞ دوم‪ :‬اﻫتزازات‪ ،‬اﻣﻮاج وصﻮت‪..............................................‬‬ ‫اﻫتزاز‪..............................................................................‬‬ ‫اﻣﻮاج‪...............................................................................‬‬ ‫سرعت ﻣﻮج‪....................................................................‬‬ ‫صﻮت‪..............................................................................‬‬ ‫خﻼصﻪ و سﻮالﻫاى فصﻞ‪...........................................‬‬ ‫فصﻞ سﻮم‪ :‬برق جارى‪......................................................................‬‬ ‫جرﻳان برق‪....................................................................‬‬ ‫تفاوت پﻮتاﻧشﻴﻞ‪............................................................‬‬ ‫ﻣقاوﻣت برقﻰ‪................................................................‬‬ ‫قاﻧﻮن اوم‪......................................................................‬‬ ‫تطبﻴق قاﻧﻮن اوم‪...........................................................‬‬ ‫اتصال ﻣقاوﻣتﻫاى برقﻰ‪............................................‬‬ ‫بترى‪...............................................................................‬‬ ‫ﻣﻮارد حفاظتﻰ از خطرات برق‪....................................‬‬ ‫خﻼصﻪ و سﻮالﻫاى فصﻞ‪..........................................‬‬ ‫فصﻞ چﻬارم‪ :‬اﻟکتروﻣقﻨاطﻴس‪..........................................................‬‬ ‫اثرﻣقﻨاطﻴسﻰ جرﻳان برق‪.........................................‬‬ ‫گﻠﻮاﻧﻮﻣتر‪.....................................................................‬‬ ‫اﻟقاى اﻟکتروﻣقﻨاطﻴسﻰ‪.....................................................‬‬ ‫آﻫﻦرباى برقﻰ‪...................................................................‬‬ ‫ﻣقﻨاطﻴس چگﻮﻧﻪ کارﻣﻰﻧﻤاﻳد؟‪........................................‬‬ ‫خﻼصﻪ و سﻮالﻫاى فصﻞ‪.............................................‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪10‬‬ ‫‪11‬‬ ‫‪14‬‬ ‫‪15‬‬ ‫‪16‬‬ ‫‪22‬‬ ‫‪27‬‬ ‫‪28‬‬ ‫‪32-31‬‬ ‫‪33‬‬ ‫‪34‬‬ ‫‪38‬‬ ‫‪41‬‬ ‫‪42‬‬ ‫‪43‬‬ ‫‪47‬‬ ‫‪51‬‬ ‫‪53‬‬ ‫‪58-55‬‬ ‫‪59‬‬ ‫‪60‬‬ ‫‪66‬‬ ‫‪67‬‬ ‫‪70‬‬ ‫‪71‬‬ ‫‪74-73‬‬

‫ﻫـ‬

‫فصﻞ اول‬

‫حرﻛت ﻳﻚ بعدي‬ ‫اگر بﻪ اطراف خﻮد ﻧظر اﻧدازﻳﻢ ﻣشــاﻫده ﻣﻰكﻨﻴﻢ كﻪ اﻧسان ﻫا آن‬ ‫طرف و اﻳﻦ طرف در حال حركت اﻧد‪ .‬خزﻧده گان‪ ،‬پرﻧدهﻫا‪ ،‬ﻣﻮترﻫا‪،‬‬ ‫طﻴاره ﻫا‪ ،‬عقربﻪ ﻫاي ســاعت و باﻻخره ابــر و باران‪ ،‬ﻫﻤﻪ در حاﻟت‬ ‫حركت ﻫاي گﻮﻧاگﻮﻧﻲ ﻣﻰباشﻨد‪ .‬ﻳكﻲ راست راه ﻣﻰرود و از ﻣا دور‬ ‫ﻣﻲشــﻮد و دﻳگري فاصﻠﻪاش را روي خــط ﻣﻨحﻨﻲ و ﻳا داﻳره و ﻳا‬ ‫خط ﻣﻨكســر طﻲ ﻣﻰكﻨد‪ .‬اﻳﻦ دوري و ﻧزدﻳكﻲ و تﻨﻮع در حركت‪،‬‬ ‫گاﻫﻲ ســرﻳع و گاﻫﻲ ﻫﻢ آﻫســتﻪ صﻮرت ﻣﻰگﻴرد‪ .‬عﻠت ﻫاﻳﻲ كﻪ‬ ‫باعــث تغﻴﻴر ﻣســﻴر اﻳﻦ حركت ﻫا ﻣﻰشــﻮد در اﻳــﻦ بخش تحت‬ ‫ﻣطاﻟعﻪ قرار ﻧﻤﻲ گﻴرد‪.‬‬ ‫در اﻳــﻦ فصل صرف از ﻣســﻴر حركت ﻳكبعدي «ﻣســتقﻴﻢ اﻟخط»‬ ‫بحث بﻪعﻤل ﻣﻰآﻳد‪ .‬بخشﻰ از عﻠﻢ ﻣﻴخاﻧﻴك كﻪ حركت را بدون در‬ ‫ﻧظر داشت عاﻣل آن ﻣطاﻟعﻪ ﻣﻰكﻨد "كﻴﻨﻤاتﻴك" ﻧاﻣﻴده شده است‪.‬‬ ‫ﻣشخصات عﻤدة كﻴﻨﻤاتﻴك در حركت ﻳكبعدي عبارت از ﻣﻮقعﻴت‬ ‫جســﻢ ﻣتحرك‪ ،‬تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت‪ ،‬تﻴزى و سرعت جسﻢ بﻪروي ﻣسﻴر‪،‬‬ ‫سرعت ﻣتﻮسط‪ ،‬تغﻴﻴر در سرعت (شتاب) ﻣﻰباشد‪.‬‬ ‫آﻳا چﻨد حركت با ﻣسﻴر ﻣستقﻴﻢاﻟخط را ﻣﻲتﻮاﻧﻴد ﻧام ببرﻳد؟‬

‫‪1‬‬

‫ﻣﻮﻗعﻴت‬ ‫ﻫﻤﻪ روزه پدر شــﻤا از ﻣﻨزل‪ ،‬غرض اداي ﻧﻤاز بﻪ ﻣســجد ﻣﻰرود‪ .‬ﻣســجد در ﻳك ﻣﻮقعﻴت‬ ‫ﻣشــخص از ﻣﻨزل شــﻤا قرار دارد؛ ﻫﻢچﻨﻴﻦ خاﻧﻪ ﻫاي ﻧشﻴﻤﻦ ﻳك قرﻳﻪ از ﻳكدﻳگر بﻪ فﻮاصل‬ ‫ﻣشخص و ﻣعﻴﻦ قرار دارﻧد‪.‬‬ ‫شــاگردان قرﻳــﻪ ﻣﻰداﻧﻨد كﻪ خاﻧﻪﻫاي شــان از ﻳكدﻳگر در ﻣﻮقعﻴتﻫــاى دور قرار دارد و ﻳا‬ ‫ﻧزدﻳك ﻫﻢ اﻧد‪ .‬ﻣﻮقعﻴت ﻣﻨازل در شﻬرﻫا ﻧﻴز در ﻳك ﻧظﻢ خاص قرار گرفتﻪ اﻧد‪.‬‬ ‫اگر ﻣرﻳﻢ در كﻮچﺔ ﻣحل شﻤا در ﻣﻨزل شﻤاره دﻫﻢ زﻧدهگﻲ كﻨد‪ ،‬بﻪ آساﻧﻲ ﻣﻰتﻮان ﻣﻮقعﻴت‬ ‫ﻣﻨزل ﻣرﻳﻢ را پﻴدا ﻧﻤﻮد‪.‬‬ ‫ﻫﻢچﻨﻴﻦ در ﻳك صﻨف‪ ،‬شــاگردان بﻪ ﻳك ﻧظﻢ خاصﻲ ﻣﻰﻧشﻴﻨﻨد‪ ،‬ﻣسعﻮد كﻪ در وسط قطار‬ ‫اول ﻧشســتﻪ اســت و عﻠﻲ كﻪ در قطار‬ ‫دوم قــرار دارد‪ ،‬ﻧظر بﻪ ﻣﻴز ﻣعﻠﻢ كﻪ در‬ ‫ﻳك كﻨج صﻨف قرار دارد ﻣﻮقعﻴت ﻫاي‬ ‫ﻣس‬ ‫عﻮد‬ ‫ﻣتفاوتﻲ را دارا ﻣﻲباشﻨد‪.‬‬ ‫ﻫﻢچﻨــان ﻣﻰتــﻮان ﻣﻮقعﻴــت تﻤــام‬ ‫شــاگردان صﻨــف را ﻧظر بــﻪ ﻣﻴز ﻣعﻠﻢ‬ ‫ﻣعﻴﻦ ﻧﻤﻮد‪.‬‬ ‫علﻰ‬

‫شكل (‪ )1-1‬ﻣعﻠﻢ و شاگردان در صﻨف‬

‫پس گفتﻪ ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ كﻪ ﻣﻮقعﻴت ﻫر شاگرد در صﻨف را با ﻣشخص كردن ﻳك ﻣبدأ ﻣﻲتﻮاﻧﻴﻢ‬ ‫ﻣعﻴﻦ كﻨﻴﻢ‪ .‬در شكل (‪ )1-1‬اﻳﻦ ﻣبداء‪ ،‬ﻣﻴز ﻣعﻠﻢ ﻣﻲباشد‪.‬‬ ‫فعاﻟﻴت‬ ‫ﻣﻮاد ﻣﻮرد ضرورت‪ :‬ﻣتر فﻴتﻪﻳﻰ‬ ‫طرز اﻟعﻤل‪ :‬دو تﻦ از شــاگردان فاصﻠﺔ جاى ﻧشســتﻦ (ﻣﻮقعﻴت) چﻨد شــاگرد از قطارﻫاى ﻣختﻠف را ﻧظر بﻪ وسط‬ ‫ﻣﻴز ﻣعﻠﻢ اﻧدازه ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬ ‫ ﻫر شاگرد فاصﻠﻪﻫاى خﻮد را ﻳادداشت ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬‫ ﻫر شاگرد فاصﻠﺔ ﻣﻮقعﻴتﻫاى خﻮد را با ﻳكدﻳگر ﻣقاﻳسﻪ ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬‫‪ -‬ﻣعﻠﻮم ﻧﻤاﻳﻨد كﻪ ﻧزدﻳكترﻳﻦ و دورترﻳﻦ فاصﻠﻪ كدام است‪.‬‬

‫‪2‬‬

‫حال اگر در شــكل (‪ )1-1‬ﻣﻮقعﻴت ﻣﻴز ﻣعﻠﻢ را بﻪ ‪ O‬و ﻣﻮقعﻴت ﻣســعﻮد را بﻪ ‪ A‬و ﻣﻮقعﻴت‬ ‫عﻠــﻲ را بﻪ ‪ B‬ﻧشــان دﻫﻴﻢ‪ ،‬ﻧظر بﻪ ﻣبدا ‪ O‬اﻳــﻦ ﻣﻮقعﻴت ﻫا عبارت اﻧد از ‪ OA‬و ‪ OB‬كﻪ در‬ ‫اﻳﻦ حاﻟت ﻧظر بﻪ ﻣبدأ‪ ،‬ﻣﻮقعﻴت ﻫر دو شخص‪ ،‬ﻣشخص ﻣﻰباشد‪.‬‬ ‫بﻪ طﻮر خﻼصﻪ گفتﻪ ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ كﻪ براي تعﻴﻴﻦ ﻣﻮقعﻴت اجســام‪ ،‬بﻪ ﻣبدأ ضرورت ﻣﻰباشد و‬ ‫ﻧظر بﻪ آن ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ ﻣﻮقعﻴت اجسام را تعﻴﻴﻦ ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪.‬‬

‫تغﻴﻴر ﻣﻮﻗعﻴت اجسام‬ ‫در درس گذشــتﻪ فﻬﻤﻴدﻳﻢ كﻪ ﻣبدأ براي تعﻴﻴﻦ ﻣﻮقعﻴت اجســام خﻴﻠﻲ ﻣﻬﻢ ﻣﻲباشد‪ .‬حال‬ ‫ببﻴﻨﻴﻢ كﻪ تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت ﻳك جسﻢ ﻧظر بﻪ ﻣبدأ چگﻮﻧﻪ ﻣطاﻟعﻪ ﻣﻰگردد‪.‬‬ ‫در ﻧظر ﻣﻰگﻴرﻳﻢ كﻪ ﻣسﻴر (راه) حركت‪ ،‬ﻣستقﻴﻢ اﻟخط و ﻳكبعدي (بﻪ ﻳك جﻬت) است‪.‬‬ ‫خاﻧﺔ احﻤد‬

‫خاﻧﺔ زﻟﻤﻰ‬

‫ﻣكتب‬ ‫شكل (‪)1-2‬‬

‫براي تﻮضﻴح بﻴشتر ﻣﻮضﻮع ﻣثال ذﻳل را در ﻧظر ﻣﻰگﻴرﻳﻢ‪.‬‬ ‫طﻮرﻳكﻪ در شكل (‪ )1-2‬دﻳده ﻣﻰشﻮد‪ ،‬خاﻧﻪﻫاى زﻟﻤﻰ‪ ،‬احﻤد و ﻣكتب آنﻫا در ﻳك خط ﻣستقﻴﻢ‬ ‫واقع اﻧد‪ .‬زﻟﻤﻰ از خاﻧﺔ خﻮد (ﻧقطﻪ ‪ )O‬با ﻣﻮترش حركت ﻧﻤﻮد و در ﻣسﻴرش پﻴشروى خاﻧﺔ احﻤد‬ ‫(ﻧقطﻪ ‪ )A‬تﻮقف ﻧﻤﻮد تا او را ﻧﻴز با خﻮد بردارد‪ ،‬بعد ﻫر دو تا ﻣكتب (ﻧقطﻪ ‪ )B‬رفتﻨد‪ .‬فاصﻠﺔ خاﻧﺔ‬ ‫احﻤد تا ﻣكتب (‪ )AB‬بﻪ ﻧام تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت ﻳاد گردﻳده و از رابطﺔ ذﻳل بﻪدست ﻣﻰآﻳد‪.‬‬ ‫‪ = AB = OB OA‬تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت ﻣﻮتر‬ ‫عﻼوه بر اﻳﻦ باﻳد فﻬﻤﻴدكﻪ تغﻴﻴر ﻣكان‪ ،‬با گذشت زﻣان صﻮرت ﻣﻲگﻴرد‪.‬‬ ‫فعاﻟﻴت‬ ‫شاگردان‪ ،‬در صﻨف زبﻴر را در كﻨج ‪ O‬ﻣﻨحﻴث ﻣبدأ اﻳستاده ﻣﻰكﻨﻨد‪ ،‬بعد زبﻴر در‬ ‫طﻮل صﻨف بﻪ كﻨج دﻳگر (ﻧقطﺔ ‪ )A‬ﻣﻰرود و پس از آن در عرض صﻨف بﻪ كﻨج ‪B‬‬ ‫تﻮقف ﻣﻰكﻨد‪ .‬حال ﻣﻮقعﻴت زبﻴر ار از ﻣبدأ (‪ )O‬ﻣعﻠﻮم كﻨﻴد‪.‬‬ ‫شاگردان فاصﻠﺔﻫاى ‪ OA‬و ‪ AB‬و بعد فاصﻠﺔ ‪ OB‬را تﻮسط ﻣتر اﻧدازه ﻧﻤﻮده و‬ ‫‪2‬‬ ‫‪2‬‬ ‫در تختﻪ بﻨﻮﻳسﻨد؛ سپس تﻮسط فﻮرﻣﻮل ‪ OB = OB + AB‬فاصﻠﺔ ‪OB‬‬ ‫را ﻣحاسبﻪ ﻧﻤﻮد‪ ،‬و بﻪ جﻮاب اﻧدازه شده ﻣقاﻳسﻪ ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬

‫‪3‬‬

‫شكل (‪)1-3‬‬

‫بﻪ دو روش ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ اﻧدازة تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت ‪ OB‬را پﻴدا ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪:‬‬ ‫‪ )1‬تﻮسط ﻣتر فﻴتﻪﻳﻲ فاصﻠﺔ ‪ O‬تا ‪ B‬را اﻧدازه ﻣﻰ گﻴرﻳﻢ‪.‬‬ ‫‪ )2‬با استفاده از قضﻴﺔ فﻴثاغﻮرث اﻧدازة تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت را بﻪ دست ﻣﻰآورﻳﻢ‪.‬‬ ‫‪OB = OA 2 + AB 2‬‬

‫از اﻳﻨجــا چﻨﻴــﻦ بر ﻣﻰ آﻳد كــﻪ در ﻫﻤﻪ حاﻻت‪ ،‬ﻫــﻢ ﻣﻮقعﻴت و ﻫﻢ تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت اجســام‬ ‫ﻧظر بﻪ ﻣبدأ ﻣشــخص شده ﻣﻰ تﻮاﻧد‪.‬‬ ‫تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت با گذشت زﻣان صﻮرت‬ ‫درﻳاى آﻣﻮ‬ ‫ﻣﻰ گﻴــرد‪ ،‬ﻳا بــﻪ زبان رﻳاضــﻰ تغﻴﻴر‬ ‫ﻣﻮقعﻴت تابع زﻣان است‪.‬‬ ‫بﻪ طﻮر ﻣثال‪ :‬ﻣﻮترى را در ﻧظر ﻣﻰ گﻴرﻳﻢ‬ ‫قﻨدز‬ ‫كﻪ از كابل بﻪ طرف شــﻬر ﻣزارشرﻳف‬ ‫در حركت اســت‪ .‬ﻣﻮتر ﻣتذكره بعد از‬ ‫ﻣزارشرﻳف‬ ‫بغﻼن‬ ‫ﻣدت شش ساعت بﻪ شﻬر ﻣزار شرﻳف‬ ‫ﻣﻰ رسد كﻪ با رسﻴدن ﻣﻮتر از كابل بﻪ‬ ‫شــﻬر ﻣزارشرﻳف‪ ،‬تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت ﻣﻮتر‬ ‫ﻣتذكره از كابل بﻪ ﻣزارشرﻳف صﻮرت‬ ‫چارﻳكار‬ ‫گرفتﻪ است‪.‬‬ ‫بﻪ ﻫﻤﻴﻦ ترتﻴب شــاگردان در رابطﻪ‬ ‫كابل‬ ‫بﻪ تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت‪ ،‬ﻣثالﻫاى بﻴشترى‬ ‫بﻴان ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬ ‫(‪)1-4‬‬

‫تﻴزى‬ ‫در درس گذشتﻪ در ﻣﻮرد تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت بﻪ اﻧدازة كافﻰ بحث ﻧﻤﻮدﻳﻢ و در ضﻤﻦ تذكر دادﻳﻢ‬ ‫كﻪ تغﻴﻴر ﻣكان ﻳا ﻣﻮقعﻴت با گذشت زﻣان ﻫﻤراه ﻣﻰ باشد‪.‬‬ ‫با در ﻧظر داشــت ﻧكات فﻮق اﻟذكر‪ ،‬ﻫر جسﻤﻰكﻪ فاصﻠﺔ طﻰ شده اش در ﻣدت زﻣاﻧﻰ صﻮرت‬ ‫گﻴرد‪ ،‬ﻣﻰ تﻮان از تﻴزى و ﻳا كﻨدى ﻣقاﻳســﻮى آن صحبت كرد‪ .‬بﻪ ﻧظر شــﻤا‪ ،‬تﻴزى و كﻨدى‬ ‫وساﻳط تراﻧسپﻮرتﻰ در زﻧدهگﻰ اﻧسان ﻫا چقدر ﻣﻬﻢ خﻮاﻫد بﻮد؟‬ ‫‪4‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫ﻣعﻠﻢ در صحﻦ ﻣكتب ‪ 100‬ﻣتر فاصﻠﻪ را ﻧشاﻧﻰ ﻣﻰكﻨد‪ .‬سﻪ شاگرد بﻪ ﻧﻮبت اﻳﻦ فاصﻠﻪ را طﻰ ﻣﻰكﻨﻨد‪ ،‬حال شﻤا‬ ‫سرعت و زﻣان دوﻳدن آنﻫا را ﻣعﻠﻮم كﻨﻴد‪.‬‬

‫سرعت‬

‫‪m‬‬ ‫) (‬ ‫‪s‬‬

‫زﻣان (‪)s‬‬

‫فاصﻠﻪ (‪)m‬‬

‫اسﻢ‬

‫‪100‬‬

‫احﻤد‬

‫‪100‬‬

‫ﻣحﻤﻮد‬

‫‪100‬‬

‫سكﻨدر‬

‫در شــكل (‪ )1-5‬ﻳك ﻣﻮترساﻳكل سﻮار با ﻣﻮترساﻳكل سﻮار دﻳگر براى پﻴﻤﻮدن ﻳك كﻴﻠﻮﻣتر‬ ‫ﻣســافت ﻣســابقﻪ ﻣﻰ دﻫﻨد‪ .‬ﻳك ﻣﻮترساﻳكلســﻮار اﻳﻦ فاصﻠﻪ را در دو ساعت و ﻣﻮترساﻳكل‬ ‫ســﻮار دﻳگــر آنرا در ﻳك و‬ ‫ﻧﻴﻢ ساعت طﻰ ﻣﻰكﻨد‪.‬‬ ‫بگﻮﻳﻴد كﻪ ســرعت كدام‬ ‫ﻳك آنﻫا بﻴشتر ﻣﻰ باشد؟‬ ‫از ﻣثال فــﻮق برﻣﻰ آﻳدكﻪ‬ ‫تﻴــزى عبارت از ﻣســافت‬ ‫طﻰ شــده‪ ،‬در ﻣدت زﻣان‬ ‫ﻣعﻴﻦ ﻣﻰ باشد؛ ﻳعﻨﻰ‪:‬‬ ‫ﻣسافت طﻰ شده = تﻴزى‬ ‫وقت‬ ‫شكل (‪)1-5‬‬

‫اگر ﻣسافت طﻰ شده را با ‪ ،d‬ﻣدت زﻣاﻧﻰ را كﻪ اﻳﻦ ﻣسافت طﻰ ﻣﻰشﻮد با ‪ t‬و تﻴزى را با ‪s‬‬ ‫‪d‬‬ ‫ﻧشان دﻫﻴﻢ ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ بﻨﻮﻳسﻴﻢ؛‬ ‫=‪S‬‬ ‫‪t‬‬ ‫واحد اﻧدازهگﻴرى تﻴزى عبارت از ‪ m/s‬است‪.‬‬ ‫‪5‬‬

‫سرعت‬ ‫قب ً‬ ‫ﻼ ﻣطاﻟعﻪ ﻧﻤﻮدﻳﻢ كﻪ براى تعﻴﻴﻦ تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت جسﻢ ﻣتحرك از ﻣﻮقعﻴت ‪ A‬بﻪ ‪ B‬كافﻰ‬ ‫اســت ﻧقطﺔ ‪ A‬را تﻮســط ﻳك وكتﻮر بﻪ ‪ B‬وصل كﻨﻴﻢ‪ .‬كﻤﻴت سرعت با تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت جسﻢ‬ ‫در ﻣدت زﻣان ارتباط دارد‪ .‬ســرعت‪ ،‬ﻳك كﻤﻴت وكتﻮرى بﻮده و تﻤام خصﻮصﻴات ﻳك وكتﻮر‬ ‫باﻻى آن تطبﻴق ﻣﻰگردد‪ .‬ﻣطابق شــكل (‪ )1-6‬ﻳك باﻳسكل بر روى ﻣحﻮر (سرك) در زﻣان‬ ‫‪ t1‬ﻧظر بﻪ ﻣبداء ‪ O‬در ﻣﻮقعﻴت ‪ A‬قرار گرفتﻪ است‪.‬‬ ‫‪A‬‬

‫‪B‬‬

‫‪O‬‬

‫شكل (‪)1-6‬‬

‫سپس با گذشت زﻣان از ﻣﻮقعﻴت ‪ A‬در زﻣان‬ ‫تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت از ﻧقطﺔ ‪ A‬تا ‪ B‬عبارت است از‪:‬‬

‫‪t2‬‬

‫بﻪ ﻣﻮقعﻴت ‪ B‬ﻣﻰرسد‪ ،‬سرعت ﻣتحرك در‬ ‫تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت‬ ‫ﻣدت زﻣان تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت‬

‫= سرعت‬

‫اگر ســرعت را با ‪ ، V‬تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت را با ‪ AB‬و ﻣدت زﻣان تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت را با ‪t = t2 t1‬‬

‫ﻧشان دﻫﻴﻢ‪ ،‬ﻣﻰ تﻮاﻧﻴﻢ بﻨﻮﻳسﻴﻢ؛‬

‫‪AB‬‬ ‫‪t‬‬

‫=‪V‬‬

‫باﻳد تﻮجﻪ كرد كﻪ در تعرﻳف ســرعت‪ ،‬عﻼوه بر اﻧدازة ســرعت‪ ،‬جﻬت آن ﻧﻴز باﻳد ﻣشــخص‬ ‫شﻮد‪.‬‬ ‫ﻣثال‪ :‬رضا در ﻳك ﻣسﻴر ﻣستقﻴﻢ از ﻣﻮقعﻴت ‪ A‬تا ‪ B‬كﻪ در فاصﻠﺔ ‪ 3km‬بﻪ طرف شرق واقع‬ ‫است؛ در ﻣدت ‪ 1.5‬ساعت تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت ﻣﻰﻧﻤاﻳد‪ .‬اﻧدازه و جﻬت سرعت را تعﻴﻴﻦ كﻨﻴد‪:‬‬

‫‪6‬‬

‫شﻤال‬

‫حﻞ‪:‬‬ ‫‪t = 5400s‬‬ ‫شرق‬

‫‪AB = 3Km = 300m‬‬ ‫‪1.5h = 1.5 × 3600s‬‬ ‫‪AB‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪3000m‬‬ ‫=‪V‬‬ ‫‪5400s‬‬ ‫‪15‬‬ ‫=‪V‬‬ ‫‪m/s‬‬ ‫‪27‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪V = 0.55‬‬ ‫‪s‬‬ ‫=‪V‬‬

‫غرب‬

‫جﻨﻮب‬

‫چﻮن جﻬت ســرعت رضا با جﻬت تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت ﻳكســان اســت؛ بﻨابراﻳﻦ رضا با ســرعت‬ ‫‪ 0.55m/s‬در جﻬت شرق حركت ﻣﻰكﻨد‪.‬‬ ‫اگر جسﻢ ﻣتحرك صرف از ﻣبدأ ‪ O‬بﻪ ‪ B‬تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت داده باشد‪ ،‬در اﻳﻦحاﻟت فاصﻠﺔ تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت‬ ‫ﻧسبت بﻪ ‪ O‬را بﻪ ‪ )OB=d(,d‬و ﻣدت زﻣان آن را بﻪ ‪ t‬ﻧشان ﻣﻰدﻫﻴﻢ‪ ،‬ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ بﻨﻮﻳسﻴﻢ‪:‬‬ ‫‪d‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪d = V. t‬‬ ‫=‪V‬‬

‫وﻳا‬

‫حرﻛت ﻣستﻘﻴﻢ اﻟخط ﻣﻨظﻢ‬ ‫از تحﻠﻴل اخﻴر ﻣﻰ تﻮاﻧﻴﻢ ﻧﻮعﻴت حركت ﻣستقﻴﻢاﻟخط را ﻣشخص بسازﻳﻢ‪.‬‬ ‫بﻴشتر تذكر داده بﻮدﻳﻢ كﻪ در طبﻴعت حركت ﻫا بﻪ اﻧﻮاع ﻣختﻠف صﻮرت ﻣﻰ گﻴرد‪ ،‬كﻪ حركت‬ ‫ﻣســتقﻴﻢاﻟخط‪ ،‬ﻳكــﻰ از اﻳﻦ ﻧﻮع حركت ﻫا ﻣﻰ باشــد؛ ﻣاﻧﻨد حركت ﻳــك ﻣﻮتر در ﻳك جادة‬ ‫ﻣستقﻴﻢ‪.‬‬ ‫واضح اســت كﻪ در اﻳﻦ حركت‪ ،‬تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت جســﻢ ﻣتحرك ﻧظر بﻪ ﻣبدأ حركت (ﻣسﻴر)‬ ‫ﻳك خط ﻣستقﻴﻢ ﻣﻰباشد؛ اﻣا اﻳﻦ ﻣستقﻴﻢ بﻮدن خصﻮصﻴت حركت ﻣستقﻴﻢاﻟخط را بﻪ طﻮر‬ ‫كاﻣل تﻮضﻴح داده ﻧﻤﻰ تﻮاﻧد‪ .‬در حركت ﻣســتقﻴﻢ اﻟخط در بعضﻰ حاﻟتﻫا‪ ،‬ﻣتحرك فﻮاصل‬ ‫ﻣســاوى را در اوقات ﻣساوى طﻰ ﻣﻰكﻨد‪ .‬در حاﻟﻰكﻪ در بعضﻰ حاﻟتﻫاى دﻳگر فﻮاصل طﻰ‬ ‫شده در اوقات ﻣساوى‪ ،‬ﻣختﻠف ﻣﻰباشد شكل (‪.)1-7‬‬ ‫ﻣﺒﺪأ‬

‫شكل (‪)1-7‬‬

‫‪7‬‬

‫ﻣﺒﺪأ‬

‫حركت ﻫاﻳﻰ كﻪ در آن جســﻢ ﻣتحرك بر روى ﻣســﻴر حركت‪ ،‬فﻮاصل ﻣســاوى را در اوقات‬ ‫ﻣساوى طﻰ ﻣﻰكﻨد حركت ﻣﻨظﻢ و ﻳا ﻳكﻧﻮاخت ﻧاﻣﻴده ﻣﻰ شﻮد؛ ﻣاﻧﻨد ﻣﻮترى كﻪ با سرعت‬ ‫ثابت در ﻳك شاﻫراه ﻣستقﻴﻢ حركت ﻣﻰ كﻨد‪.‬‬ ‫ﻣعادﻟﺔ حركت ﻣســتقﻴﻢاﻟخط ﻣﻨظﻢ ‪ d = V × t‬ﻣﻰباشد كﻪ در آن سرعت ﻳك كﻤﻴت ثابت‬ ‫است‪ .‬بﻪ اﻳﻦ ﻣعﻨﻰ كﻪ ﻣتحرك‪ ،‬ﻫﻤﻴشﻪ فاصﻠﻪ ﻫاى ﻣساوى را در اوقات ﻣساوى طﻰ ﻣﻰكﻨد‪.‬‬ ‫گراف سرعت (‪ )V‬ﻧظر بﻪ زﻣان (‪ )t‬در اﻳﻦ حركت در شكل (‪ )1-8‬ﻧشان داده شده است‪ .‬در‬ ‫شكل ﻣﻰ بﻴﻨﻴﻢ كﻪ ﻧظر بﻪ گذشت زﻣان قﻴﻤت ثابت سرعت ‪ Sm/sec‬ﻣﻰ باشد‪.‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪s‬‬

‫‪Vv‬‬ ‫‪v‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪s‬‬

‫‪5‬‬

‫شكل (‪)1-8‬‬

‫‪t‬‬

‫‪8‬‬

‫‪6‬‬

‫‪4‬‬

‫‪2‬‬

‫‪O‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫شــاگردان در سﻪ گروپ بﻪ صﻮرت جداگاﻧﻪ گرافﻫاى سرعت داده شده درحركت ﻳكﻨﻮاخت را ﻧظر بﻪ زﻣان رسﻢ‬ ‫‪m‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪m‬‬ ‫ﻧﻤاﻳﻨد‪ ،‬گروپ ﻫا در حركت اول ‪ ، V = 10‬در حركت دوﻣﻰ ‪ V = 15‬و در حركت سﻮﻣﻰ ‪ V = 15‬را‬ ‫‪s‬‬ ‫‪s‬‬ ‫‪s‬‬ ‫در ﻧظر بگﻴرﻧد؛ سپس ﻧﻤاﻳﻨدة ﻫر گروپ در حضﻮر ﻣعﻠﻢ گراف ﻫا را بﻪ شاگردان صﻨف تﻮضﻴح ﻧﻤﻮده و تفاوت ﻫاى‬ ‫گرافﻴكﻰ و تشابﻪ فزﻳكﻰ بﻴﻦ شان را تشرﻳح ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬

‫‪v‬‬

‫عﻼوه بر اﻳــﻦ‪ ،‬ﻣعادﻟﻪ حركت ﻣﻨظﻢ ﻳكﻨﻮاخت ) ‪ (d = V × t‬با ﻣعادﻟﺔ‬ ‫حركت ﻣســتقﻴﻢ اﻟخط ﻣطابقت ﻣﻰﻧﻤاﻳد كﻪ بﻪ اســاس رﻳاضﻰ ﻣﻴل‬ ‫اﻳﻦ خط؛ ﻳعﻨﻰ ‪ v‬ﻫﻤﻴشــﻪ ثابت ﻣﻰ باشد‪ .‬در شكل (‪ ،)1-9‬فاصﻠﻪ ﻧظر‬ ‫بﻪ وقت در گراف ﻧشان داده شده است‪ .‬از شكل دﻳده ﻣﻰشﻮد كﻪ در‬ ‫اوقات ﻣساوى ‪ .....،t2,t1‬فﻮاصل ﻣساوى‪ .....،d2,d1‬طﻰ شده است‪.‬‬

‫شكل (‪)1-9‬‬

‫‪8‬‬

‫)‪d(m‬‬ ‫‪70‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫شاگردان براى فاصﻠﻪﻫاى داده شده زﻣانﻫاى آن پﻴدا‬ ‫ﻣﻰﻧﻤاﻳﻨد و بﻪ خاﻧﻪﻫاى خاﻟﻰ ﻣﻰﻧﻮﻳسﻨد‪.‬‬

‫‪50‬‬

‫‪2‬‬

‫)‪t(s‬‬

‫‪10‬‬

‫)‪d(m‬‬

‫‪5‬‬

‫)‪v(m/s‬‬

‫شكل (‪)1-10‬‬

‫‪30‬‬ ‫‪10‬‬ ‫)‪14 t(s‬‬

‫‪10‬‬

‫‪6‬‬

‫‪2‬‬

‫از تﻮضﻴحــات فﻮق ﻳكبــار دﻳگر بﻪ ﻳاد ﻣﻰ آورﻳﻢ كﻪ در حركــت ﻣﻨظﻢ ﻳكﻧﻮاخت‪ ،‬ﻣتحرك‬ ‫فﻮاصل ﻣساوى را در اوقات ﻣساوى طﻰ ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد و سرعت در آن ثابت ﻣﻰباشد‪.‬‬ ‫ﻣثال‪ :‬ﻣﻮترى ﻣطابق شكل (‪ )1-11‬از اﻳستگاه اوﻟﻰ (ﻧقطﺔ ‪ )O‬بﻪ سﻤت غرب حركت ﻧﻤﻮده‬ ‫و در ﻧقطﺔ ‪ A‬تﻮقف ﻣﻰكﻨد‪ .‬بعد از ﻧقطﺔ ‪ A‬تا ‪ B‬در ﻣدت ‪ 20‬دقﻴقﻪ با سرعت ثابت حركت‬ ‫ﻣﻰكﻨد‪.‬‬ ‫اﻟف) سرعت ﻣﻮتر از ﻧقطﺔ ‪ A‬تا ‪ B‬چﻪ ﻣقدار است؟‬ ‫ب) گراف سرعت زﻣان آن را رسﻢ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫حﻞ‪ :‬اﻟف) بر اساس شكل(‪ )1-11‬و تعرﻳف سرعت دارﻳﻢ كﻪ‪:‬‬ ‫‪20‬‬ ‫‪h = 0.3h‬‬ ‫‪60‬‬

‫= ‪t = 20 min‬‬

‫‪OB OA AB + 12km (+3km) 9km‬‬ ‫‪km‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫‪= 30‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪0.3‬‬ ‫‪0.3h‬‬ ‫‪h‬‬

‫=‪V‬‬

‫)‪(km/h‬‬

‫شرق‬ ‫‪0.3‬‬

‫‪1km‬‬

‫‪0.2‬‬

‫‪0.1‬‬

‫‪0‬‬

‫‪V = 27 K m / h‬‬

‫‪-24‬‬

‫‪O‬‬ ‫اﻳستگاه اوﻟﻰ (ﻣبدأ)‬

‫ﻣﻮقعﻴت اوﻟﻰ‬

‫ﻣﻮقعﻴت دوﻣﻰ‬ ‫شكل (‪)1-11‬‬

‫‪9‬‬

‫سرعت ﻣتﻮسط‬ ‫بﻪ طﻮر ﻣعﻤﻮل حﻴﻦ حركت‪ ،‬جســﻢ ﻣتحرك ﻧســبت بﻪ عﻮاﻣل ﻣختﻠف‪ ،‬فﻮاصل ﻣساوى را در‬ ‫اوقات ﻣساوى طﻰ ﻧﻤﻰ ﻧﻤاﻳد؛ ﻳعﻨﻰ سرعت آن تغﻴﻴر ﻣﻰكﻨد‪.‬‬ ‫در اﻳﻦ صﻮرت باﻳد براى پﻴدا ﻧﻤﻮدن سرعت حركت جسﻢ بﻪ خط ﻣستقﻴﻢ از اصطﻼح سرعت‬ ‫ﻣتﻮسط استفاده ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪ ،‬كﻪ در اﻳﻦ حاﻟت ﻣطابق شكل (‪ )1-12‬براى فاصﻠﻪﻫاى ‪ d1‬و ‪ d2‬در‬ ‫ﻣدت زﻣان ‪t1‬و ‪ t2‬ﻧظر بﻪ ﻣبدأ ﻣﻰتﻮان ﻧﻮشت‪:‬‬ ‫‪d 2 d1‬‬ ‫‪d‬‬ ‫=‬ ‫‪t 2 t1‬‬ ‫‪t‬‬

‫=‪V‬‬

‫اگر حركت بﻪ طﻮر ﻣستقﻴﻢ از ﻣبدأ در ﻧظر گرفتﻪ شﻮد ‪ ،‬در اﻳﻦ صﻮرت ‪ d‬بﻪ ‪ d‬و ‪ t‬بﻪ ‪t‬‬ ‫كل فاصﻠﺔ طﻰ شده ‪d‬‬ ‫تعﻮﻳض ﻣﻰشﻮد و ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ بﻨﻮﻳسﻴﻢ‪:‬‬ ‫= =‪V‬‬ ‫كل ﻣدت زﻣان حركت ‪t‬‬

‫‪d2‬‬

‫‪td‬‬

‫‪d1‬‬

‫‪t‬‬

‫شكل (‪)1-12‬‬

‫‪o‬‬

‫‪t2‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫شــكل (‪ ،)1-13‬سرعت بﻪ تابع وقت را ﻧشان ﻣﻰدﻫد‪ .‬شاگردان ﻫر گروپ‬ ‫اﻳــﻦ گراف را تحﻠﻴــل ﻧﻤﻮده و ﻳكــﻰ از آنﻫا بﻪ حضــﻮر صﻨف روى آن‬ ‫تﻮضﻴحات دﻫد‪.‬‬

‫شكل (‪)1-13‬‬

‫از تﻮضﻴحات بر ﻣﻰ آﻳد‪ ،‬وقتﻰ ﻳك حركت ﻣســتقﻴﻢاﻟخط شــده ﻣﻰتﻮاﻧد كﻪ برخﻰ از حركت‬ ‫شتابﻰ و قسﻤتﻰ از آن‪ ،‬حركت ﻣتشابﻪ‪ ،‬ﻣﻨظﻢ و ﻳكﻧﻮاخت با سرعت ثابت باشد‪.‬‬ ‫ﻣثال‪ :‬ﻳك باﻳسكلســﻮار كﻪ بر روى خط ﻣســتقﻴﻢ حركت ﻣﻰكﻨد‪ 100 ،‬ﻣتر اول را در ﻣدت‬ ‫‪ 200,20s‬ﻣتــر بعــدى را در ﻣدت ‪ 30s‬و‪ 100‬ﻣتر آخر را در ﻣدت ‪ 20s‬طﻰ ﻣﻰ كﻨد‪ .‬ســرعت‬ ‫ﻣتﻮسط اﻳﻦ باﻳسكلسﻮار‪ ،‬در تﻤام ﻣدت حركت چﻪ ﻣقدار است؟‬ ‫‪d + d 2 + d 3 100 + 200 + 100‬‬ ‫حﻞ ﻣثال‪:‬‬ ‫=‬ ‫‪V= 1‬‬ ‫‪20 + 30 + 20‬‬

‫‪t1 + t 2 + t 3‬‬

‫‪400m 40 m‬‬ ‫=‬ ‫‪70s‬‬ ‫‪7 s‬‬ ‫‪m‬‬ ‫‪V= 5.71‬‬ ‫‪s‬‬ ‫= ‪V‬‬

‫‪10‬‬

‫شتاب (تعجﻴﻞ)‬

‫ﻫرگاه جسﻢ ﻣتحرك فاصﻠﻪﻫاى ﻣساوى را در اوقات ﻣساوى طﻰ ﻧكﻨد؛ ﻳعﻨﻰ در رابطﺔ ‪d=v.t‬‬ ‫سرعت ثابت ﻧباشد‪ ،‬حركت تعجﻴﻠﻰ و ﻳا شتابﻰ ﻧاﻣﻴده ﻣﻰ شﻮد‪ .‬تغﻴﻴر سرعت در واحد زﻣان‬ ‫ﻣﻰتﻮاﻧد ﻳككﻤﻴت ثابت باشــد‪ .‬اگر اﻳﻦ تغﻴﻴر ســرعت در واحد زﻣان را كﻪ عبارت از شتاب‬ ‫اســت بﻪ ‪ a‬ﻧشــان دﻫﻴﻢ‪ ،‬در اﻳﻦ حاﻟت ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ ﻳك ﻧﻮع دﻳگر حركت ﻣستقﻴﻢاﻟخط را كﻪ‬ ‫حركت شتابﻰ ﻣﻨظﻢ ﻧاﻣﻴده ﻣﻰ شﻮد‪ ،‬تعرﻳف ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪.‬‬

‫شكل (‪)1-14‬‬

‫ﻣطابق شكل (‪ )1-14‬ﻳك جسﻢ در ﻣدت زﻣان‪ t1‬در ﻣﻮقعﻴت ‪ A‬داراى سرعت ‪ v1‬و در ﻣدت‬ ‫زﻣان ‪ t 2‬ﻣﻮقعﻴت ‪ B‬داراى سرعت ‪ V2‬ﻣﻰباشد‪ ،‬در اﻳﻦ حاﻟت تعجﻴل عبارت است از‪:‬‬ ‫واحد شتاب در سﻴستﻢ ‪ m2 ، SI‬است‪.‬‬

‫‪V2 V1‬‬ ‫‪t2 t1‬‬

‫=‪a‬‬

‫‪s‬‬

‫ﻣثال‪ :‬شــكل (‪ )1-15‬ﻣﻮترى را ﻧشــان ﻣﻰ دﻫد كﻪ از غرب بﻪ شــرق در ﻳك شاﻫراه ﻣﻰ رود‬ ‫و ســرعت ﻣﻮتر بﻪ طﻮر ﻳكﻧﻮاخت در حال افزاﻳش اســت‪ .‬شتاب ﻣﻮتر را در زﻣان ﻫاى زﻳر بﻪ‬ ‫دست آورﻳد‪.‬‬ ‫حﻞ ﻣثال‪:‬‬ ‫‪V2 V1 15 5‬‬ ‫اﻟف) بﻴﻦ ‪ 0s‬و ‪10s‬‬ ‫=‪a‬‬ ‫=‬ ‫‪= 1m 2‬‬ ‫‪s‬‬

‫ب) بﻴﻦ ‪ 10s‬و ‪20s‬‬ ‫ج) بﻴﻦ‪ 0s‬و ‪20s‬‬ ‫شرق‬ ‫شكل (‪)1-15‬‬

‫‪11‬‬

‫‪10 0‬‬

‫‪t1‬‬

‫‪t2‬‬

‫‪V3 V2 25 15‬‬ ‫=‬ ‫‪= 1m 2‬‬ ‫‪s‬‬ ‫‪t3 t 2‬‬ ‫‪20 10‬‬

‫=‪a‬‬

‫‪V3 V1 25 5‬‬ ‫=‬ ‫‪=1 m / s 2‬‬ ‫‪t3 t1 20 0‬‬

‫=‪a‬‬

‫‪V2 V1‬‬

‫در رابطﺔ تعجﻴل ‪ a = t2 t1‬اگر ‪ t = t2 t1‬را با ‪ t‬ﻧشــان دﻫﻴﻢ و ســرعت ﻣتحرك در ‪t1‬‬ ‫كﻪ ‪ V1‬ﻣﻰباشد‪ ،‬صفر باشد رابطﺔ فﻮق را بﻪ صﻮرت زﻳر ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ بﻨﻮﻳسﻴﻢ‪:‬‬ ‫‪V = at‬‬

‫‪V‬‬ ‫‪t‬‬

‫=‪a‬‬

‫ثابت‬

‫‪V2 0‬‬ ‫‪, V2 = V‬‬ ‫‪t‬‬ ‫‪V‬‬ ‫=‪a‬‬ ‫‪V = at‬‬ ‫‪t‬‬ ‫=‪a‬‬

‫شكل(‪)1-15‬‬

‫در شكل دﻳده ﻣﻰ شﻮد كﻪ با گذشت زﻣان قﻴﻤت ‪ a‬ثابت باقﻰ ﻣﻰ ﻣاﻧد‪.‬‬ ‫سﻮال‬ ‫باﻳســكﻠﻰ از حال ســكﻮن با شتاب ثابت ‪ 1m/s‬شروع بﻪ حركت ﻣﻰ كﻨد‪ .‬سرعت باﻳسكل را در ‪ 3s، 2s، 1s‬و ‪10s‬‬ ‫پس از شروع حركت بﻪ دست آورﻳد‪.‬‬ ‫‪2‬‬

‫گراف سرعت بﻪ تابع وقت براى حاﻟتﻰ كﻪ ﻣتحرك از حاﻟت سكﻮن شروع بﻪ حركت كﻨد‪ ،‬از‬ ‫ﻣعادﻟﺔ ‪ v=at‬بﻪ دست ﻣﻰ آﻳد‪ .‬در صﻮرت ثابت بﻮدن ‪ ،a‬سرعت با گذشت زﻣان بﻪ طﻮر ﻣﻨظﻢ‬ ‫تغﻴﻴــر ﻣﻲﻧﻤاﻳــد‪ .‬اگر ﻣعادﻟﺔ فﻮق را با ﻣعادﻟﺔ خط ﻣســتقﻴﻤﻰكﻪ از ﻣبدأ ﻣﻰگذرد ‪y = mx‬‬ ‫ﻣقاﻳســﻪ ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪ ،‬دﻳده ﻣﻰشﻮد كﻪ گراف آن با گراف شكل (‪ )1-16‬ﻣطابقت خﻮاﻫد ﻧﻤﻮد كﻪ‬ ‫در آن ‪ a‬ﻣﻴل خط بﻮده و ثابت ﻣﻰباشد‪.‬‬

‫‪x‬‬

‫‪m‬‬

‫شكل(‪)1-16‬‬

‫‪12‬‬

‫‪, V2 = V‬‬

‫‪0‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫‪m‬‬ ‫‪m‬‬ ‫شــاگردان در دو گروپ‪ ،‬شــتابﻫاى ‪ a = 5 2‬و‬ ‫‪2‬‬ ‫‪s‬‬ ‫‪s‬‬

‫‪ a = 10‬را با تابع وقت رســﻢ ﻧﻤﻮده؛ سپس تفاوت ﻫاى‬

‫گرافﻴكﻰ و تشابﻪ فزﻳكﻰ آنرا تﻮضﻴح ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬ ‫ﻫﻢ چﻨﻴﻦ در گروپ ﻫا براى تعجﻴل ﻫاى ﻣتذكره گراف ﻫاى ســرعت بﻪ تابع وقت را براى ‪ 5‬ثاﻧﻴﺔ اول رســﻢ ﻧﻤﻮده‬ ‫و تفاوت ﻫاى آن را تﻮضﻴح ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬

‫اگر شﻤا در جادة ﻫﻤﻮار‪ ،‬سﻮار بر ﻣﻮترى باشﻴد و با سرعت ثابت حركت كﻨﻴد؛بﻪ طﻮر ﻣعﻤﻮل‬ ‫شــﻤا حركت ﻣﻮتر را حس ﻧﻤﻰكﻨﻴد؛ اﻣا اگر در ﻣﻮترى ﻧشســتﻪ باشﻴد كﻪ ﻣﻮتر داراى شتاب‬ ‫باشــد؛ ﻳعﻨﻰ سرعت آن در ﻫر ﻟحظﻪ تغﻴﻴر كﻨد‪ ،‬شﻤا بﻪ ﻳك سﻤت ﻣتﻤاﻳل ﻣﻰ شﻮﻳد؛ ﻳعﻨﻰ‬ ‫حركت ﻣﻮتر را بﻪ طﻮر كاﻣل احساس ﻣﻰ كﻨﻴد؛ ﻣثال‪ :‬اگر ﻣﻮتر برك كﻨد‪ ،‬سرعت آن كﻢ شده‬ ‫و شﻤا طرف جﻠﻮ ﻣتﻤاﻳل ﻣﻰ شﻮﻳد وﻳا وقتﻰ ﻣﻮتر در ﻳك ﻣﻴدان‪ ،‬دور ﻣﻰ زﻧد‪ ،‬شﻤا بﻪ سﻤت‬ ‫بﻴرون ﻣﻮتر‪ ،‬ﻣتﻤاﻳل ﻣﻰ شﻮﻳد كﻪ اﻳﻦ تاثﻴر قﻮة عكس اﻟعﻤل است‪.‬‬

‫خﻼصﺔ فصﻞ اول‬ ‫حركت ﻣﻨظﻢ و ﻳكﻧﻮاخت‪ ،‬حركتﻰ ﻣﻰ باشد كﻪ در آن جسﻢ ﻣتحرك فﻮاصل ﻣساوى را‬ ‫در اوقات ﻣساوى طﻰ ﻣﻰكﻨد‪.‬‬ ‫تﻴزى كﻤﻴت ﻣقدارى بﻮده و واحد آن ﻣثل سرعت ‪ m/s‬است‪.‬‬ ‫سرعت‪ ،‬كﻤﻴت وكتﻮرى بﻮده و واحد اﻧدازهگﻴرى آن ‪ m/s‬ﻣﻰ باشد‪.‬‬ ‫ﻫرگاه جســﻢ ﻣتحرك فاصﻠﻪﻫاى ﻣساوى را در اوقات ﻣساوى طﻰ ﻧكﻨد در اﻳﻦ صﻮرت‪،‬‬ ‫حركت غﻴر ﻣﻨظﻢ بﻮده و ســرعت آن‪ ،‬بر اساس سرعت ﻣتﻮسط ﻣحاسبﻪ ﻣﻰ شﻮد‪ ،‬كﻪ بﻪ‬ ‫حرف ‪ V‬ﻧشان داده ﻣﻰ شﻮد‪.‬‬ ‫تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت در حركت ﻣﻨظﻢ تﻮســط رابطﺔ ‪ d=v.t‬ﻧشــان داده ﻣﻰ شﻮد‪ .‬در حاﻟﻰ كﻪ‬ ‫در حركت غﻴرﻣﻨظﻢ ‪ d = v t‬است‪.‬‬ ‫ﻫر گاه در سرعت جسﻢ تغﻴﻴر وارد شﻮد‪ ،‬حركت شتابﻰ ﻧاﻣﻴده ﻣﻰشﻮد‪ .‬واحد اﻧدازه گﻴرى‬ ‫شتاب ‪ m / s 2‬ﻣﻰ باشد‪.‬‬ ‫ﻫرگاه در ﻣقدار ســرعت جسﻢ‪ ،‬تغﻴﻴر ﻣﻨظﻢ و ﻳكﻧﻮاخت در واحد وقت بﻪ وجﻮد آﻳد‪ ،‬حركت‬ ‫ﻣتذكره شتابﻰ ﻣﻨظﻢ ﻧاﻣﻴده ﻣﻰشﻮد‪ .‬درحركت شتابﻰ ﻣﻨظﻢ‪ ،‬كﻤﻴت شتاب ثابت ﻣﻰ باشد‪.‬‬

‫‪13‬‬

‫سؤال ﻫاى فصﻞ اول‬ ‫سؤال ﻫاى چﻨد ﮔزﻳﻨﻪﻳﻰ‪:‬‬ ‫‪ -1‬ﻣﻮقعﻴت اجسام در ﻫر ﻟحظﻪ ﻧسبت بﻪ ﻣبدأ‪:‬‬ ‫ج) قابل اﻧدازهگﻴرى ﻧﻴست‬ ‫ب) ﻣشخص ﻧﻤﻰشﻮد‬ ‫اﻟف) ﻣشخص ﻣﻰشﻮد‬ ‫‪ -2‬تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت اجسام‬ ‫اﻟف) از ﻳك ﻣبدأ‪ ،‬اﻧدازه گﻴرى شده ﻣﻲتﻮاﻧد‪.‬‬ ‫ب) از ﻫر ﻣﻮقعﻴت اﻧدازه گﻴرى شده ﻣﻰتﻮاﻧد‪.‬‬ ‫ج) از ﻫﻴچ ﻣبدأ قابل اﻧدازه گﻴرى ﻧﻤﻰباشد‪.‬‬ ‫جاﻫاى خاﻟﻰ را در جﻤﻼت ذﻳﻞ با ﻛﻠﻤات صحﻴح پر ﻧﻤاﻳﻴد‪:‬‬ ‫‪ -3‬سرعت عبارت از ‪ .................... .‬طﻰ شده ‪ ............................‬وقت ﻣﻰ باشد‪.‬‬ ‫‪ -4‬سرعت ﻳك كﻤﻴت ‪ ...........................‬ﻣﻰباشد‪.‬‬ ‫‪ -5‬وكتﻮر داراى ‪ ...................‬و ‪......................‬ﻣﻰ باشد‪.‬‬ ‫‪ -6‬تﻴزى بﻪ ‪ ....................‬اﻧدازه ﻣﻰشﻮد و اﻧدازهاش بﻪ طﻮر كاﻣل ﻣشخص ﻣﻲگردد‪.‬‬ ‫‪ -7‬فرق عﻤده بﻴﻦ سرعت و تﻴزي جسﻢ در چﻴست؟‬ ‫‪ -8‬ﻳك جســﻢ با ســرعت ثابت ‪ ،2m/s‬حركت ﻣستقﻴﻢاﻟخط ﻳكﻧﻮاخت دارد‪ .‬قﻴﻤتﻫاى ‪d‬‬ ‫پﻴدا ﻧﻤﻮده و در خاﻧﻪﻫاى خاﻟﻰ جدول بﻨﻮﻳسﻴد‪.‬‬ ‫‪2‬‬

‫‪2‬‬

‫‪2‬‬

‫‪2‬‬

‫‪2‬‬

‫‪m‬‬ ‫‪ V‬بﻪ ) (‬ ‫‪s‬‬

‫‪9‬‬

‫‪6‬‬

‫‪4‬‬

‫‪3‬‬

‫‪2‬‬

‫‪ t‬بﻪ (‪)s‬‬ ‫‪ d‬بﻪ(‪)m‬‬

‫‪ -9‬ﻳك شاگرد طﻮل دﻳﻮار احاطﺔ ﻣكتب خﻮﻳش را با سرعت ثابت ‪ 3 m‬در ﻣدت ‪ 330s‬طﻰ‬ ‫‪s‬‬ ‫ﻣﻰكﻨد‪ .‬فاصﻠﻪ ﻳﻰ كﻪ شاگرد ﻣﻰ پﻴﻤاﻳد‪ ،‬چقدر خﻮاﻫد بﻮد؟‬ ‫‪ -10‬شــﻴﻨكﻰ فاصﻠﺔ بﻴﻦ دو قرﻳﻪ را با ســرعت ‪ v‬در ﻣدت ‪ 20‬دقﻴقﻪ طﻰ ﻣﻰكﻨد‪ .‬ﻣحﻤﻮد‬ ‫عﻴﻦ فاصﻠﻪ را با ســرعت ‪ 4 m‬در‪ 16‬دقﻴقﻪ طﻰ ﻣﻰ كﻨد‪ .‬سرعت شﻴﻨكﻰ را درﻳافت ﻧﻤﻮده با‬ ‫‪s‬‬ ‫سرعت ﻣحﻤﻮد ﻣقاﻳسﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪ -11‬اگر سرعت ﻣتﻮسط ﻳك باﻳسكلران در فاصﻠﺔ ‪ V ، 5km‬باشد‪ ،‬باﻳسكل ران دوﻣﻰ‪1,5km‬‬ ‫را در عﻴﻦ وقت با ســرعت ثابت ‪ 6 m‬طﻰ ﻣﻰ كﻨد‪ .‬ســرعت ﻣتﻮسط باﻳسكل ران اوﻟﻰ چقدر‬ ‫‪s‬‬ ‫خﻮاﻫد بﻮد؟‬ ‫‪14‬‬

‫فصﻞ دوم‬ ‫اﻫتزازات‪ ،‬اﻣﻮاج و صﻮت‬ ‫در فصل گذشــتﻪ راجع بﻪ حركت ﻣســتقﻴﻢاﻟخط و ﻣشــخصات آن‬ ‫ﻣﻮضﻮعاتــﻰ را آﻣﻮختﻴــﻢ‪ .‬در اﻳﻦ فصل ﻧﻮع دﻳگــر حركت را كﻪ در‬ ‫زﻧدهگﻰ روزﻣره در طبﻴعت ﻣشــاﻫده شــده و در تخﻨﻴك ﻧقش ﻣﻬﻢ‬ ‫دارد‪ ،‬ﻣﻮرد بحث قرار ﻣﻰدﻫﻴﻢ‪.‬‬ ‫آﻳا گاﻫﻰ فكر كرده اﻳد كﻪ صداى تارﻫاى دوتار و ﻳا ســﻪتار با صداى‬ ‫ﻟرزة برگ ﻫاى درختان خصﻮصﻴت ﻣشتركﻰ داشتﻪ باشﻨد؟‬ ‫براى پاســخ دادن درست بﻪ چﻨﻴﻦ سﻮاﻟﻰ در اﻳﻦ فصل باﻳد داﻧست‬ ‫كــﻪ اﻫتزاز چﻴســت؟ اﻫتزازﻫاى اجبارى و طبﻴعــﻰ از ﻫﻢ چﻪ فرق‬ ‫دارﻧد؟ ﻫﻢ چﻨﻴﻦ در اﻳﻦ فصل اﻫتزازﻫاى ﻣﻨظﻢ و غﻴر ﻣﻨظﻢ و ﻣﻮارد‬ ‫استفادة شان‪ ،‬اﻣﻮاج و اﻧﻮاع اﻣﻮاج ﻣﻴخاﻧﻴكﻰ ﻣطاﻟعﻪ ﻣﻰ شﻮد‪.‬‬

‫‪15‬‬

‫اﻫتزاز‬ ‫اگر بﻴرق را برافرازﻳد و بعد در ﻣﻮجﻮدﻳت وزش باد بﻪ آن ﻧگاه كﻨﻴد چﻪ ﻣشاﻫده خﻮاﻫﻴد ﻧﻤﻮد؟‬ ‫ﻫﻤﻴﻦ گﻮﻧﻪ برگﻫاى درختان‪ ،‬گلﻫا و بتﻪﻫا ﻧﻴز در اثﻨاى وزش باد‪ ،‬صحﻨﻪﻫاى دلاﻧگﻴز طبﻴعت‬ ‫را بﻪ ﻧﻤاﻳش ﻣﻰگذارﻧد‪ .‬بﻪ ﻫﻤﻴﻦ ترتﻴب در بسﻴارى خاﻧﻪﻫا ﻣشاﻫده ﻣﻰكﻨﻴﻢ كﻪ ﻣادران فرزﻧدان‬ ‫را در گﻬﻮاره خﻮاباﻧﻴده و گﻬﻮاره را ﻣﻰجﻨباﻧﻨد‪ ،‬ﻳا در بعضﻰ از ساعتﻫاى دﻳﻮاري‪ ،‬رقاصﺔ آن اﻫتزاز‬ ‫ﻣﻰﻧﻤاﻳد‪ ،‬ﻣثالﻫاى زﻳادى ﻣشابﻪ ﻣثال فﻮق اﻟذكر را آورده ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ‪.‬‬

‫شكل ( ‪ )2-1‬اﻫتزاز بﻴرق ﻣﻠﻰ و‬ ‫گﻬﻮارهﻳﻰ در حال حركت‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫ﻣطابق شكل (‪ )2-2‬تﻮسط ﻳك تار و ﻳك گﻠﻮﻟﻪ رقاصﺔ ساده را ساختﻪ و‬ ‫از ﻳك ﻣحل آوﻳزان ﻧﻤاﻳﻴد؛ سپس از حاﻟت تعادل آن را ﻣﻨحرف ساختﻪ‪،‬‬ ‫آزاد رﻫا كﻨﻴد‪ ،‬با اعضاى گروه خﻮد در ﻣﻮرد اﻳﻦ حركت بحث كﻨﻴد و‬ ‫وﻳژهگﻰ ﻫاى اﻳﻦ ﻧﻮع حركت ﻣاﻧﻨد وزن گﻠﻮﻟﻪ‪ ،‬طﻮل تار و اﻧدازة فاصﻠﺔ‬ ‫كش شده گﻠﻮﻟﻪ از حاﻟت تعادل را ﻣشخص ﻣﻰكﻨﻴد‪.‬‬ ‫شكل (‪)2-2‬‬

‫اﻫتزاز چﻴست؟‬ ‫تكان خﻮردن بﻴرق و ﻳا برگ ﻫاى درختان‪ ،‬جﻨباﻧﻴدن گﻬﻮاره و ﻳا حركت تكرارى گﻠﻮﻟﻪ ﻳﻰ كﻪ‬ ‫بﻪ اﻧجام تار بستﻪ شده‪ ،‬ﻫﻤﻪ ﻣثال ﻫاﻳﻰ از حركت اﻫتزازى اﻧد‪.‬‬

‫اﻧﻮاع اﻫتزاز‬ ‫بﻴﻦ اﻫتزازﻫا ﻫﻢ فرق وجﻮد دارد‪ ،‬ﻣثال‪ :‬برگ ﻫاى درختان و بﻴرق اﻫتزازشــان را بﻪ صﻮرت‬ ‫غﻴر ﻣﻨظﻢ اﻧجام ﻣﻰ دﻫﻨد و با وزش شــدﻳدتر ﻳا ضعﻴف تر باد ﻫر ﻟحظﻪ در ﻧحﻮة اﻫتزازشــان‬ ‫تغﻴﻴر وارد ﻣﻰ شــﻮد‪ ،‬در حاﻟﻰ كﻪ گﻬﻮاره و جســﻢ آوﻳزان شــده بﻪ اﻧجام تار‪ ،‬رفت و آﻣدشان‬ ‫‪16‬‬

‫را بــﻪ طﻮر ﻣﻨظﻢ اﻧجام ﻣﻰ دﻫﻨد‪ .‬اﻳﻦ ﻧﻮع اﻫتزازﻫا و ﻣثال ﻫاى ﻣشــابﻪ آن‪ ،‬اﻫتزازﻫاى ﻣﻨظﻢ‬ ‫ﻧاﻣﻴده ﻣﻰ شﻮد‪ .‬از تﻮضﻴحات فﻮق بر ﻣﻰ آﻳد‪ ،‬كﻪ اﻫتزازﻫا ﻣﻨظﻢ و غﻴرﻣﻨظﻢ ﻣﻰ باشﻨد و شده‬ ‫ﻣﻰ تﻮاﻧد كﻪ تﻮســط عﻤل ﻧﻤﻮدن قﻮة اضافﻰ‪ ،‬در ﻧحﻮة اﻫتزاز ﻳك جســﻢ تغﻴﻴر وارد كرد و آن‬ ‫را بﻪ حركت اﻫتزازى غﻴر ﻣﻨظﻢ ﻣبدل كرد‪.‬‬ ‫در تخﻨﻴك و طبابت از حركت اﻫتزازى اســتفادة فراوان صﻮرت ﻣﻰگﻴرد‪ .‬اگر بﻪ اﻫتزاز عقربﺔ‬ ‫ساعت دﻳﻮارى در ﻣكتب و ﻳا خاﻧﻪ ﻣتﻮجﻪ شﻮﻳد‪ ،‬خﻮاﻫﻴد دﻳد كﻪ بدون اﻫتزاز رقاصﺔ ساعت‪،‬‬ ‫تﻨظﻴﻢ كردن حركت ثاﻧﻴﻪ گرد‪ ،‬دقﻴقﻪ گرد و ساعت گرد غﻴر ﻣﻤكﻦ بﻪ ﻧظر ﻣﻰ رسد‪.‬‬

‫ﻣشخصﻪﻫاى اﻫتزاز‬ ‫آﻳــا گفتﻪ ﻣﻰ تﻮاﻧﻴد كﻪ ﻣشــخصﻪﻫاى اﻫتزاز ســاده چﻪ اﻧد؟ ﻣشــخصﻪﻫاى اﻫتزاز ﻧﻴز ﻣاﻧﻨد‬ ‫بسﻴارى از پدﻳده ﻫاى دﻳگر طبﻴعت‪ ،‬داراى ﻣشخصﻪﻫاى قابل اﻧدازهگﻴرى ﻣﻰ باشﻨد‪.‬‬ ‫فعاﻟﻴت‬ ‫ﻣﻮاد ﻣﻮرد ضرورت‪ :‬گﻠﻮﻟﺔ فﻠزى با قطر ‪ ، 2cm‬تار با طﻮل تقرﻳبﻰ ﻳك ﻣتر‪،‬‬ ‫كاغذ و ﻣﻴخ‪.‬‬

‫طرز اﻟعﻤﻞ‬ ‫‪ -1‬ﻣطابق شــكل (‪ ،)3-2‬گﻠﻮﻟﺔ فﻠزى را تﻮســط تار در بغل دﻳﻮار بﻪ ﻳك ﻣﻴخ‬ ‫آوﻳزان ﻧﻤاﻳﻴد و ورق سفﻴد كاغذ را در عقب رقاصﻪ برروى دﻳﻮار بچسپاﻧﻴد‪.‬‬ ‫‪ -2‬گﻠﻮﻟﻪ را بﻪ حاﻟت ســكﻮن (تعادل) قرار داده‪ ،‬ﻣﻮقعﻴت آن را باﻻى كاغذ‬ ‫‪A‬‬ ‫با حرف ‪ C‬ﻧشاﻧﻰ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪ -3‬گﻠﻮﻟﻪ را از حاﻟت تعادل خارج ســاختﻪ بﻪ ﻣﻮقعﻴت ‪ A‬برســاﻧﻴد؛ سپس‬ ‫شكل (‪)2-3‬‬ ‫آن را رﻫا كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪ -4‬ﻣﻮقعﻴت آخرى گﻠﻮﻟﻪ در سﻤت ﻣقابل را بﻪ حرف ‪ B‬ﻧشاﻧﻰ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪ -5‬فاصﻠﻪ بﻴﻦ ﻣﻮقعﻴتﻫاى ‪ A ،C‬و ‪ B ،C‬را تﻮسط خطكش اﻧدازه گﻴرى ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -6‬زﻣان ﻳك رفت و برگشت كاﻣل (حركت از ‪ A‬بﻪ ‪ B‬و دوباره از ‪ B‬بﻪ ‪ )A‬را ﻳادداشت كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪ -7‬تعداد دورﻫاى ﻣكﻤل در ﻳك ثاﻧﻴﻪ را حساب كﻨﻴد‪.‬‬

‫‪B‬‬

‫در فعاﻟﻴت باﻻ ﻣشــاﻫده خﻮاﻫﻴد ﻧﻤﻮد كﻪ رقاصﻪ از ﻣﻮقعﻴت ‪ A‬بﻪ طرف ‪ C‬حركت ﻣﻰﻧﻤاﻳد‬ ‫و از ‪ C‬خﻮد را دور ﻧﻤﻮده و بﻪ ﻣﻮقعﻴت ‪ B‬ﻣﻰ رســد‪ .‬گﻠﻮﻟﺔ رقاصﻪ ﻣجددا ً از ‪ B‬بﻪ ‪ C‬برگشــت‬ ‫ﻣﻰ كﻨد و خﻮد را بﻪ ‪ A‬ﻣﻰ رساﻧد‪ .‬بﻪ ﻫﻤﻴﻦ ترتﻴب بﻴﻦ ﻣﻮقعﻴت ﻫاى ‪ A‬و ‪ B‬اﻫتزاز ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد‬ ‫تا اﻳﻦ كﻪ اﻳﻦ اﻫتزاز تحت تأثﻴر وزن گﻠﻮﻟﻪ‪ ،‬اصطكاك بﻴﻦ تار ﻣﻴخ و ﻣقاوﻣت ﻫﻮا بﻪ ﻣرور زﻣان‬ ‫كﻢتر شده و باﻵخره رقاصﻪ در ﻣﻮقعﻴت ‪ C‬تﻮقف ﻣﻰكﻨد‪.‬‬

‫‪17‬‬

‫‪ -1‬ﻣشــاﻫده ﻧﻤﻮدﻳد كﻪ فاصﻠﻪ ‪ CA‬و ‪ CB‬را كﻪ تﻮسط خط كش اﻧدازه گﻴرى ﻧﻤﻮدﻳد با ﻫﻢ‬ ‫ﻣســاوى اﻧد‪ (CA = CB) .‬ﻫر كــدام اﻳﻦ طﻮلﻫاى ‪ CA‬و ‪ CB‬را اﻣپﻠﻴتــﻮد وﻳا داﻣﻨﺔ اﻫتزاز‬ ‫ﻣﻰ ﻧاﻣﻨد و آن را بﻪ حرف ‪ a‬ﻧشان ﻣﻰدﻫﻨد‪ .‬واحد داﻣﻨﻪ در ‪ SI‬ﻣتر است‪.‬‬ ‫‪ -2‬رفتﻦ گﻠﻮﻟﻪ از ‪ A‬تا ‪ B‬و برگشــت آن از ‪ B‬تا ‪ A‬ﻳك دور اﻫتزاز ﻣكﻤل ﻣﻰ باشــد‪ .‬ﻣدت‬ ‫زﻣاﻧﻰكﻪ در آن ﻳك دور اﻫتزاز كاﻣل (ﻳك رفت و آﻣد) صﻮرت ﻣﻰ گﻴرد‪ ،‬پرﻳﻮد ﻳا زﻣان تﻨاوب‬ ‫گفتﻪ ﻣﻰ شﻮد و بﻪ حرف ‪ T‬ارائﻪ ﻣﻰگردد‪.‬‬ ‫‪ -3‬در اﻫتزازات تعداد رفت و آﻣد و ﻳا اﻫتزازات فﻰ واحد وقت (ﻳك ثاﻧﻴﻪ) بﻪ ﻧام فرﻳكﻮﻧسﻰ‬ ‫اﻫتزاز ﻳاد ﻣﻰشﻮد و بﻪ حرف (‪ )f‬ﻧشان داده ﻣﻰ شﻮد؛ طﻮر ﻣثال‪ :‬اگر در ﻳك ثاﻧﻴﻪ دوبار رفت‬ ‫و برگشت صﻮرت گﻴرد‪ ،‬فرﻳكﻮﻧسﻰ اﻫتزاز ‪ 2‬بﻮده و ﻫرگاه در ﻳك ثاﻧﻴﻪ ‪ 10‬بار رفت و برگشت‬ ‫اﻧجام شﻮد فرﻳكﻮﻧسﻰ اﻫتزاز ‪ 10‬ﻣﻰباشد‪.‬‬ ‫زﻣان ﻳك رفت و برگشــت كاﻣل (پرﻳﻮد) را با تعداد دورﻫاى كاﻣل در ﻳك ثاﻧﻴﻪ (فرﻳكﻮﻧسﻰ)‬ ‫ﻣقاﻳسﻪ ﻣﻰكﻨﻴﻢ‪.‬‬ ‫تعداد دور ﻣكﻤل‬ ‫زﻣان اﻫتزاز‬ ‫زﻣان ﻳك اﻫتزاز ﻣكﻤل‪:‬‬

‫‪Ts‬‬

‫‪1‬‬

‫‪1s‬‬

‫‪f‬‬

‫‪f Ts = 1 1s‬‬

‫تعداد دورﻫاى ﻣكﻤل در ﻳك ثاﻧﻴﻪ‪:‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪f‬‬

‫=‪T‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪T‬‬

‫ﻳا‬

‫=‪f‬‬

‫از رابطﻪﻫاى فﻮق دﻳده ﻣﻰشﻮد كﻪ پرﻳﻮد و فرﻳكﻮﻧسﻰ ﻣعكﻮس ﻫﻢ اﻧد‪.‬‬

‫‪1‬‬

‫با تﻮجﻪ بﻪ رابطﺔ باﻻ‪ ،‬واحد فرﻳكﻮﻧسﻰ‪ ،‬ﻣعكﻮس واحد پرﻳﻮد؛ ﻳعﻨﻰ ﻳك بر ثاﻧﻴﻪ ) ‪ ( = s 1‬كﻪ‬ ‫‪s‬‬ ‫بﻪ آن ﻫرتز ﻣﻰ گﻮﻳﻨد‪ .‬ﻳك ﻫرتز‪ ،‬فرﻳكﻮﻧســﻰ اﻫتزازى ﻣﻰ باشــد كﻪ در ‪ 1s‬ﻳك اﻫتزاز كاﻣل‬ ‫اﻧجام ﻣﻰدﻫد‪ ،‬و آنرا بﻪ ‪ Hz‬ﻧشان ﻣﻰدﻫﻨد‪.‬‬ ‫زاوﻳﺔ كﻪ بﻴﻦ حاﻟت تعادل (اســتقرار) و اﻧحراف اعظﻤﻰ تار رقاصﺔ ســاده تشكﻴل ﻣﻰ شﻮد‪ ،‬بﻪ‬ ‫ﻧام زاوﻳﺔ اﻧحراف ﻳاد ﻣﻰ شﻮد‪ .‬شكل (‪.)2-4‬‬ ‫شكل (‪)2-4‬‬ ‫‪B‬‬

‫‪A‬‬ ‫‪C‬‬

‫‪18‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫شاگردان بﻪ گروه ﻫاى كﻮچك تقسﻴﻢ ﻣﻰ كﻨﻴﻢ؛ سپس گﻠﻮﻟﻪ ﻫاى داراى اوزان ﻣساوى را بﻪ تعداد گروپ ﻫا تقسﻴﻢ‬ ‫ﻣﻰ كﻨﻴﻢ‪ .‬اﻳﻦ گﻠﻮﻟﻪ ﻫا را بﻪ طﻮل تارﻫاى كﻮچكتر از ‪ 50‬ساﻧتﻲﻣتر آوﻳزان ﻣﻰكﻨﻴﻢ‪ ،‬رقاصﻪ ﻫا را بﻪ زواﻳاى ﻣساوى‬ ‫از حاﻟت تعادل (استقرار) ﻣﻨحرف ساختﻪ ﻣﻨتظر ﻫداﻳت ﻣعﻠﻢ ﻣﻰ شﻮﻳﻢ‪.‬‬ ‫بﻴﻦ شــروع و ختﻢ صداى ﻣعﻠﻢ‪ ،‬شاگردان تعداد دورﻫاى ﻣكﻤل اﻫتزازﻫا را ﻣﻰ شﻤارﻧد و زﻣان شروع تا ختﻢ آن را‬ ‫بﻪ تعداد اﻫتزازﻫا تقسﻴﻢ ﻣﻰ كﻨﻨد تا پرﻳﻮد آن بﻪ دست آﻳد‪ .‬ﻫر گروپ قﻴﻤت پرﻳﻮد حاصﻠﻪ و طﻮل تار رقاصﺔ گروپ‬ ‫خﻮد را در جدوﻟﻰ كﻪ از طرف استاد روى تختﺔ صﻨف رسﻢ شده است‪ ،‬بﻪ جاى ﻣعﻴﻨﺔ آن درج ﻣﻰ كﻨد‪ .‬اﻳﻦ آزﻣاﻳش‬ ‫را چﻨد بار تكرار كرده و وسط اﻧدازه گﻴرىﻫاى ﻫر گروپ در جدول ﻧﻮشتﻪ شﻮد‪ .‬شاگردان اﻳﻦ اعداد شﻤار شدة ﻣربﻮط‬ ‫بﻪ ﻫر رقاصﻪ را با ﻫﻤدﻳگر ﻣقاﻳسﻪ ﻣﻰ ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬

‫از فعاﻟﻴتﻰ كﻪ اﻧجام دادﻳد بﻪ اﻳﻦ ﻧتﻴجﻪ خﻮاﻫﻴد رســﻴد‪ ،‬كﻪ پرﻳﻮد اﻫتزازﻫا ﻣتﻨاســب با طﻮل‬ ‫تار ﻣﻰ باشد‪ .‬اگر اﻳﻦ آزﻣاﻳش ﻫا بﻪ شكل دقﻴق اﻧجام شﻮﻧد‪ ،‬ﻣتﻮجﻪ ﻣﻰ شﻮﻳﻢ كﻪ پرﻳﻮد رقاصﻪ‬ ‫با جذر طﻮل تار ﻣتﻨاسب است و بﻪ اﻧدازة كتﻠﻪﻫاى گﻠﻮﻟﻪ ﻫا ارتباط ﻧدارد؛ ﻳعﻨﻰ‪:‬‬ ‫بﻴﻦ طﻮل تار و پرﻳﻮد‪ ،‬ارتباط ذﻳل ﻣﻮجﻮد ﻣﻰ باشد‪:‬‬ ‫‪l‬‬ ‫‪g‬‬

‫‪T =2‬‬

‫اﻳﻦ فﻮرﻣﻮل را كﻪ حاﻻ بدون ثبﻮت قبﻮل ﻣﻰكﻨﻴﻢ‪ .‬رابطﻪ بﻴﻦ طﻮل تار رقاصﺔ ســاده و پرﻳﻮد‬ ‫آن را ﻧشــان ﻣﻰ دﻫد كﻪ در اﻳﻦ رابطﻪ ‪ g‬عبارت از تعجﻴل جاذبﺔ زﻣﻴﻦ ﻣﻰ باشــد كﻪ باﻻى‬ ‫اجسام وارد ﻣﻰ شﻮد‪.‬‬ ‫ﻣثال‪ :‬پرﻳﻮد ﻳك رقاصﺔ ســاعت (رقاصﻪ دار) را كﻪ طﻮل رقاصﺔ آن ‪ 25cm‬اســت بﻪ دست‬ ‫آورﻳد ‪( .‬شتاب جاذبﻪ را ‪ g = 10m/s2‬فرض كﻨﻴد‪).‬‬ ‫حﻞ‪ = l = 25cm = 0.25m :‬طﻮل رقاصﻪ‬ ‫‪l‬‬ ‫با استفاده از فﻮرﻣﻮل‬ ‫‪g‬‬

‫‪ T = 2‬پرﻳﻮد را ﻣحاسبﻪ ﻣﻲكﻨﻴﻢ‪.‬‬ ‫‪0.25‬‬ ‫‪10‬‬

‫‪T = 2 × 3.14‬‬ ‫‪T 1s‬‬

‫‪19‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫آﻳا اﻫتزاز در فﻨرﻫاى ارتجاعﻰ ﻧﻴز ﻣﻮرد بررسﻰ قرار گرفتﻪ ﻣﻰ تﻮاﻧد؟‬ ‫آﻳا ترازوى فﻨرى را دﻳده اﻳد؟‬ ‫اگر بﻪ ﻳك قســﻤتﻰ از فﻨر ﻧرم آوﻳزان شــده‪ ،‬ﻳك عقربﻪ را ﻣحكﻢ كﻨﻴد و بعد ﻣﻮازى بﻪ فﻨر ﻳك خطكش درجﻪ دار‬ ‫را ﻧصب ﻧﻤاﻳﻴد؛ سپس وزﻧﻪ ﻣتﻨاسب را بﻪ قسﻤت آزاد فﻨر بستﻪ و آن را رﻫا كﻨﻴد چﻪ ﻣشاﻫده خﻮاﻫﻴد كرد؟ وزﻧﻪ‬ ‫را بﻪ آﻫســتﻪگﻰ طرف پاﻳﻴﻦ كش ﻧﻤﻮده و رﻫا ســازﻳد؛ آﻳا وزﻧﺔ فﻨر اﻫتزاز (بﻪ طرف باﻻ و پاﻳﻴﻦ حركت) ﻣﻰ كﻨد؟‬ ‫شاگردان بعد از اجراى عﻤﻠﻴﺔ فﻮق بﻪ سﻮال ﻫا جﻮاب بگﻮﻳﻨد و ﻫر گروه ﻣعﻠﻮﻣاتشان را پﻴش روى صﻨف ﻣبادﻟﻪ كﻨﻨد‪.‬‬

‫شكل (‪)2-5‬‬

‫واضح اســت كﻪ بدون آوﻳزان ﻧﻤﻮدن وزﻧﻪ‪ ،‬عقربﺔ فﻨر بﻪ ﻳك ﻣﻮقعﻴت ﻣعﻴﻦ؛ ﻣثال‪10mm :‬‬ ‫ﻣطابقت خﻮاﻫد ﻧﻤﻮد‪ .‬بعد از آوﻳزان ﻧﻤﻮدن وزﻧﻪ‪ ،‬عقربﻪ با حﻠقﺔ فﻨرى كﻪ بﻪ آن ﻣحكﻢ شــده‬ ‫است‪ ،‬بﻪ طرف پاﻳﻴﻦ بﻰ جا ﻣﻰ شﻮد‪ .‬اگر دست خﻮد را بﻪ خاطر ﻣتﻮقف ساختﻦ فﻨر زﻳر وزﻧﻪ‬ ‫بگﻴرﻳﻢ و بعد رﻫا كﻨﻴﻢ‪ ،‬فﻨر در ﻳك ﻧقطﺔ خطكش در طﻮل ‪ 20mm‬ﻣﻰ اﻳستد‪.‬‬ ‫حال اگر وزﻧﻪ را تا ‪( 30mm‬ﻧقطﺔ ‪ )A‬بﻪ طرف پاﻳﻴﻦ بكشــﻴﻢ و رﻫا كﻨﻴﻢ‪ ،‬ﻣشاﻫده ﻣﻰ شﻮد‬ ‫كــﻪ وزﻧﻪ بﻪ طرف باﻻ حركت كــرده و از ‪( 20mm‬ﻧقطﺔ ‪ ) C‬ﻣﻰ گذرد و بﻪ باﻻتر ﻣﻰ رود تا‬ ‫در ﻳك ﻧقطﻪ (ﻧقطﺔ ‪ )B‬براى ﻟحظﻪ ﻳﻰ ﻣتﻮقف شــده؛ ســپس بر ﻣﻲگردد تا بﻪ ﻧقطﺔ ‪ A‬برسد‬ ‫و اﻳﻦ عﻤل تكرار ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫‪ -1‬شﻤا فاصﻠﺔ ‪ BC‬و ‪ AC‬را اﻧدازه بگﻴرﻳد و ببﻴﻨﻴد كﻪ ‪ BC = AC‬ﻣﻰشﻮد ﻳا خﻴر؟ چرا؟‬ ‫باﻫﻢ بحث كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪ -2‬زﻣان ‪ 10‬اﻫتزاز كاﻣل را اﻧدازهگﻴرى ﻧﻤﻮده و تقســﻴﻢ بر‪ 10‬كﻨﻴد تا پرﻳﻮد سﻴســتﻢ وزﻧﺔ‬ ‫فﻨر بﻪ دست آﻳد‪.‬‬ ‫‪ -3‬با استفاده از پرﻳﻮد بﻪ دست آﻣده فرﻳكﻮﻧسﻰ اﻫتزاز فﻨر را ﻣحاسبﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫با اســتفاده از خصﻮصﻴت اﻫتزازى فﻨرﻫا و رقاصﻪﻫا در تخﻨﻴك ﻣﻰ تﻮان ﻣﻮارد زﻳاد استفاده از‬ ‫آن را برشﻤرد؛ ﻣاﻧﻨد استفاده از فﻨر در ﻣﻮتر و ﻣﻮترساﻳكل در ﻫﻨگام حركت‪ ،‬استفاده از رقاصﻪ‬ ‫در بعضﻰ از ساعتﻫا براى تﻨظﻴﻢ حركت ساعت گرد‪ ،‬دقﻴقﻪگرد و ثاﻧﻴﻪگرد‪ .‬شكل (‪)2-6‬‬ ‫‪20‬‬

‫ﻣﻮارد استفاده از اﻫتزازات فﻨر و رقاصﻪ در شكلﻫاى زﻳر دﻳده ﻣﻰشﻮد‬

‫شكل (‪)2-6‬‬

‫اﻳﻦ فﻨر قﻮى تﻮسط اﻫتزاز خﻮد جﻤپ تاﻳر‬ ‫در اﻳﻦ ساعت اﻫتزاز رقاصﺔ‬

‫ﻣﻮتر را ﻣﻰگﻴرد‬

‫ساعت گرد‪ ،‬دقﻴقﻪ گرد و ثاﻧﻴﻪ‬ ‫گرد را بﻪ حركت ﻣﻰآورد‬

‫سﻮال‪ :‬از وساﻳل و ابزارى ﻧام ببرﻳد كﻪ در آنﻫا از اﻫتزازات فﻨر ﻳا رقاصﻪ استفاده شده باشد؟‬ ‫در شكلﻫاى زﻳر ﻣﻮقعﻴتﻫاى ﻣختﻠف اﻫتزازات فﻨر و رقاصﻪ ﻣقاﻳسﻪ شده است‪.‬‬ ‫تعادل‬ ‫تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت اعظﻤﻰ‬

‫حاﻟت تعادل‬

‫تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت اعظﻤﻰ‬

‫حاﻟت تعادل‬

‫تغﻴﻴر ﻣﻮقعﻴت اعظﻤﻰ‬ ‫شكل (‪)2-7‬‬ ‫‪21‬‬

‫اﻣﻮاج‬ ‫آﻳا گاﻫﻰ در ﻟب حﻮض و ﻳا اطراف آن اﻳســتاده و ســﻨگچﻠﻰ را در آن اﻧداختﻪ اﻳد؟ اگر چﻨﻴﻦ‬ ‫واقع شده باشد‪ ،‬چﻪ را ﻣشاﻫده كرده اﻳد؟‬ ‫اگركﻨار درﻳاچﻪ و ﻳا جﻮى را ﻣشــاﻫده ﻧﻤاﻳﻴد‪ ،‬خﻮاﻫﻴد دﻳد كﻪ آب كﻨار درﻳاچﻪ گاﻫﻰ سطح‬ ‫خﻮد را بﻠﻨد ﻧﻤﻮده و گاﻫﻰ ﻫﻢ دوباره پاﻳﻴﻦ ﻣﻲرود‪ .‬اﻳﻦ عﻤل چگﻮﻧﻪ واقع ﻣﻰ شﻮد؟‬ ‫ﻣﻮج در اثر بﻪ وجﻮد آﻣدن اختﻼل در ﻳك ﻣحﻴط (ﻣاﻧﻨد اﻧداختﻦ ســﻨگچل در حﻮض آب)‬ ‫تﻮﻟﻴد ﻣﻰشﻮد‪.‬‬

‫شكل (‪)2-8‬‬

‫ﻣﻮج عبارت از اﻧتقال اﻫتزازات در ﻳك ﻣحﻴط است‪ .‬اﻣﻮاج اﻧرژى را از ﻳك جاى بﻪ جاى دﻳگر‬ ‫اﻧتقال ﻣﻰدﻫﻨد‪ .‬روزاﻧﻪ در زﻧدهگﻰ خﻮد از ﻣﻮجﻫا استفاده ﻣﻰكﻨﻴﻢ و بﻪ ﻫﻤﻴﻦ خاطر شﻨاخت‬ ‫اﻣﻮاج براى ﻣا بسﻴار ﻣﻬﻢ است‪.‬‬

‫اﻣﻮاج زﻟزﻟﻪ قﻮى بﻮده و باعث‬ ‫تخرﻳب خاﻧﻪﻫا ﻣﻰگردد‬

‫اﻧرژى حرارتﻰ بﻪ شكل اﻣﻮاج‬ ‫تحت سرخ از آفتاب بﻪ زﻣﻴﻦ‬ ‫ﻣﻰرسد‬

‫از اﻣﻮاج رادﻳﻮ براى ارتباطات‬ ‫استفاده ﻣﻰكﻨﻴﻢ‬

‫‪22‬‬

‫اكثر اﻣﻮاج صﻮتﻰ از ﻳكجا بﻪ‬ ‫جاى دﻳگر اﻧتقال ﻣﻰﻳابد‬

‫از اﻳزوﻣﻮج (ﻣاﻳكرووﻳﻮ) در‬ ‫پخت و پز استفاده ﻣﻰكﻨﻴﻢ‬

‫از اﻣﻮاج صﻮتﻰ براى شﻨﻴدن‬ ‫استفاده ﻣﻰكﻨﻴﻢ‬

‫اشكال (‪ )2-9‬ﻣﻮارد استفادة اﻣﻮاج در زﻧدهگﻰ اﻧسانﻫا‬

‫ﻫرگاه كاغذ عقب اﻫتزاز فﻨر را بطﻮر ﻣﻨظﻢ حركت‬ ‫بدﻫﻴﻢ‪ ،‬باﻻى كاغذ شكل ﻣﻮج ترسﻴﻢ ﻣﻰگردد‪.‬‬

‫باﻳد بﻪ ﻳاد داشتﻪ باشﻴﻢ كﻪ در ﻣحﻴط ﻣﻮج (بﻪ طﻮر ﻣثال آب) تﻨﻬا اختﻼل حركت ﻣﻰكﻨد و‬ ‫ذرات آب اﻧتقال ﻧﻤﻰكﻨﻨد‪ .‬براى داﻧستﻦ اﻳﻦ ﻣﻮضﻮع فعاﻟﻴت ذﻳل را اﻧجام ﻣﻰدﻫﻴﻢ‪.‬‬

‫‪23‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫شــاگردان را بﻪ دو گروه تقســﻴﻢ ﻣﻰ كﻨﻴﻢ و دو رﻳسﻤان دراز را در اختﻴارشان قرار ﻣﻰ دﻫﻴﻢ‪ ،‬گروه اول ﻳك طرف‬ ‫رﻳسﻤان را درﻣكان ثابتﻰ ﻣحكﻢ ﻧﻤاﻳﻨد‪ .‬ﻳك شاگرد از اﻧجام دﻳگر رﻳسﻤان ﻣحكﻢ گرفتﻪ بﻪ شدت رﻳسﻤان ﻣتذكره‬ ‫را بﻪ طرف باﻻ و پاﻳﻴﻦ و ﻳا از طرف راســت بﻪ چپ تكان دﻫﻨد‪ .‬دﻳده ﻣﻰ شــﻮد كﻪ با اﻳﻦ روش ﻣﻰ تﻮاﻧﻴﻢ در طﻮل‬ ‫رﻳسﻤان ﻣﻮج اﻳجاد كﻨﻴﻢ‪.‬‬ ‫شاگردان چشﻢ دﻳدشان را روى تختﺔ صﻨف رسﻢ ﻧﻤﻮده و بﻪ كﻤك ﻣعﻠﻢ در ﻣﻮرد ﻣشاﻫداتشان بحث ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬ ‫گروه دوم ﻳك تكﺔ رﻧگﻪ را در ﻳك حصﺔ رﻳسﻤان ببﻨدﻧد؛ سپس فعاﻟﻴت فﻮق را اﻧجام دﻫﻨد‪ .‬بﻪ حركت اﻫتزاز تكﺔ‬ ‫رﻧگﻪ تﻮجﻪ كﻨﻨد‪ .‬آﻳا تكﺔ رﻧگﻪ در طﻮل رﻳســﻤان حركت ﻣﻰكﻨد؟ ﻳا ﻣطابق شــكل (‪ )2-10‬فقط حﻮل ﻳك ﻧقطﻪ‬ ‫حركت اﻫتزازى خﻮاﻫد داشت؟‬

‫شكل (‪)2-10‬‬

‫ازفعاﻟﻴــت فﻮق ﻣعﻠﻮم ﻣﻰشــﻮد كﻪ ﻣثل اﻣــﻮاج آب در اﻳﻦ جا ﻧﻴز ذرات رﻳســﻤان در طﻮل‬ ‫رﻳســﻤان حركت ﻧكرده؛ بﻠكﻪ تﻨﻬا اختﻼل (تكان) تكﺔ رﻧگﻪ بﻪ ســﻤت باﻻ و پاﻳﻴﻦ ﻳا چپ و‬ ‫راست حركت ﻣﻰكﻨد‪.‬‬

‫تﻮﻟﻴد اﻣﻮاج‬ ‫اگر جﻬان اطراف خﻮﻳش را بﻪ دقت ﻣشــاﻫده ﻧﻤاﻳﻴﻢ خﻮاﻫﻴﻢ دﻳد كﻪ بســﻴارى از واقعﻪﻫا بﻪ‬ ‫صﻮرت طبﻴعﻰ با اﻣﻮاج ﻫﻤراه ﻣﻰ باشــﻨد؛ آﻳا گفتﻪ ﻣﻰ تﻮاﻧﻴد كﻪ ﻣﻨابع اصﻠﻰ تﻮﻟﻴد اﻳﻦ اﻣﻮاج‬ ‫چﻪ است و چگﻮﻧﻪ باعث تﻮﻟﻴد اﻣﻮاج ﻣﻰ شﻮﻧد؟ چﻪ فكر ﻣﻰكﻨﻴد‪ ،‬وقتﻰ كﻪ زﻟزﻟﻪ واقع ﻣﻰ شﻮد‬ ‫چــرا خاﻧﻪﻫا ﻣﻲﻟرزﻧد و ﻳا زﻣﻴﻦ ﻟغزش ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد؟ ﻳا وقتﻰكﻪ تﻮســط تﻠﻴفﻮن خﻮﻳش تﻤاس‬ ‫برقرار ﻣﻰكﻨﻴد‪ ،‬چرا صداى شﻤا بﻪ جاﻧب ﻣقابل شﻤا ﻣﻰرسد و ﻳا برعكس صداى جاﻧب ﻣقابل‬ ‫بﻪ شــﻤا ﻣﻰرسد؟ اﻳﻦ ﻫا و ﻫﻢ چﻨان واقعﻪﻫاى دﻳگر ﻣثال ﻫاﻳﻰ استﻨدكﻪ براساس خصﻮصﻴت‬ ‫ﻣﻮجﻲ ﻣﻰ تﻮان آن ﻫا را تﻮضﻴح داد‪.‬‬

‫‪24‬‬

‫وقتــﻰ ﻳك ﻧقطﻪﻳﻰ از طﻨاب‪ ،‬ﻣثال‪ :‬ﻧقطﺔ‪ A‬را بــﻪ طرف باﻻ ﻣﻰبرﻳﻢ‪ ،‬ﻧقطﺔ ‪ B‬در برابر باﻻ رفتﻦ‬ ‫ﻣقاوﻣت ﻣﻰكﻨد؛ اﻣا با باﻻ رفتﻦ ‪ A‬بﻪ عﻠت ارتباط ﻳا بســتﻪگﻰ كﻪ با ‪ B‬دارد ﻣجبﻮر ﻣﻰشــﻮد بﻪ‬ ‫طرف باﻻ حركت كﻨد‪ .‬حركت ‪ ،B‬سبب حركت ‪ C‬و حركت ‪ C‬سبب حركت ﻧقطﺔ ﻣجاور خﻮد‬ ‫ﻣﻰشﻮد‪ .‬بﻪ اﻳﻦ ترتﻴب اﻧرژى داده شده بﻪ ‪ ،A‬بﻪ شكل ﻣرتب بﻪ ﻧقاط ﻣجاور دﻳگر ﻣﻨتقل شده و‬ ‫سبب ﻣﻰشﻮد كﻪ تغﻴﻴر شكل اﻳجاد شﻮد و در ﻧقطﺔ ‪ ،A‬بﻪ بقﻴﺔ ﻧقاط دﻳگر ﻣﻨتقل شﻮد‪ .‬بﻪ عبارت‬ ‫دﻳگر اﻧرژى داده شده بﻪ ﻧقطﺔ ‪ A‬بﻪ دﻳگر ﻧقاط طﻨاب ﻧﻴز ﻣﻨتقل ﻣﻰشﻮد‪.‬‬

‫شكل (‪ )2-11‬اﻧرژى داده شده بﻪ ﻧقطﺔ‬ ‫‪ A‬بﻪ دﻳگر ﻧقاط طﻨاب اﻧتقال ﻣﻰكﻨد‬ ‫شكل (‪ )2-12‬طﻮل ﻳك ﻣﻮج‬ ‫ﻣكﻤل را ﻧشان ﻣﻰدﻫد‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫شاگردان خاﻧﻪﻫاى خاﻟﻰ را با اﻧدازهﻫاى طﻮل ﻣﻮجﻫاى ﻣﻨاسب پر كﻨﻨد‪.‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪2‬‬

‫‪25‬‬

‫‪2‬‬

‫‪1‬‬

‫‪1‬‬

‫‪2‬‬ ‫‪3‬‬ ‫‪4‬‬

‫‪1‬‬

‫‪1‬‬ ‫‪4‬‬

‫سﻮال‬ ‫اگر بر روى ســطح آب ﻣﻮج اﻳجاد كﻨﻴﻢ‪ ،‬آﻳا اﻳﻦ ﻣﻮج بﻪ ﻫر طرف ﻣﻨتشــر ﻣﻰ شﻮد ﻳا فقط در ﻳك استقاﻣت ﻳا بﻪ‬ ‫جﻬت ﻣعﻴﻦ ﻣﻨتشر ﻣﻰ شﻮد؟‬

‫اﻣﻮاج بر دو ﻗسﻢ اﻧد‬ ‫الف) اﻣﻮاج ﻣﻴخاﻧﻴكﻲ؛ ﻣاﻧﻨد اﻣﻮاج سطح آب‪ ،‬سﻴﻢﻫاي ﻣﻮسﻴقﻲ و صﻮت؛‬ ‫ب) اﻣﻮاج اﻟكترو ﻣقﻨاطﻴس ﻣاﻧﻨد ﻧﻮر‪ ،‬اشعﺔ ﻣاوراي بﻨفش و تحت قرﻣز‪.‬‬

‫اﻣﻮاج چﮕﻮﻧﻪ اﻧتشار ﻣﻰ ﻛﻨﻨد؟‬ ‫ﻳكــﻰ از خصﻮصﻴــات ﻣﻬﻢ اﻣﻮاج ﻣﻴخاﻧﻴكﻰ اﻳﻦ اســت كﻪ براى اﻧتشــار آن‪ ،‬بﻪ ﻣحﻴط ﻣادى‬ ‫ضرورت است؛ ﻳعﻨﻰ بدون ﻣحﻴط ﻣادى اﻧتشار ﻣﻮج ﻣﻴخاﻧﻴكﻰ غﻴر ﻣﻤكﻦ است‪.‬‬ ‫تجربﻪ ﻧشان ﻣﻲدﻫد كﻪ اگر ﻣحﻴط ﻣادي را از ﻣﻨبع اﻫتزاز جدا كﻨﻴﻢ‪ ،‬اﻣﻮاج ﻣﻴخاﻧﻴكﻲ ﻣاﻧﻨد‬ ‫صﻮت اﻧتشار ﻧﻤﻲﻳابد‪.‬‬ ‫فعاﻟﻴت‬ ‫ﻣﻮاد ضرورت‪ :‬فﻨر دراز و ﻧرم‪.‬‬ ‫طرزاﻟعﻤل‪ :‬ﻣاﻧﻨد شــكل (‪ )2-13‬شــاگردان را بﻪ گروهﻫا تقسﻴﻢ ﻧﻤﻮده‪ ،‬ﻳك اﻧجام فﻨر را در ﻳك جاى ﻣحكﻢ بستﻪ‬ ‫ﻧﻤﻮده؛ ســپس اﻧجام دﻳگر آن را بﻪ طرف باﻻ و پاﻳﻴﻦ حركت بدﻫﻨد و ﻣتﻮجﻪ حركت ﻣﻮجﻫاى آن باشــﻨد‪ .‬بعد از‬ ‫آن ﻣاﻧﻨد شــكل (‪ )2-13‬در قﻤســت پﻴش و عقب فﻨر را باﻻى ﻣﻴز‪ ،‬قﻮه وارد ﻧﻤﻮده و بﻪ دقت ببﻴﻨﻴد كﻪ بعضﻰ از‬ ‫حﻠقﻪﻫاى فﻨر با ﻫﻢ ﻧزدﻳك و بعضﻰ آنﻫا از ﻳكدﻳگر دور ﻣﻰشﻮﻧد‪.‬‬

‫شكل (‪)2-13‬‬

‫در قســﻤت اول فعاﻟﻴت دﻳدﻳد كﻪ حﻠقﻪﻫاى فﻨر بﻪ طرف باﻻ و پاﻳﻴﻦ اﻫتزاز ﻣﻰكﻨد و خﻮد‬ ‫فﻨر بﻪ طرف چپ و راست حركت ﻣﻰكﻨد كﻪ اﻳﻦ ﻧﻮع ﻣﻮج را ﻣﻮج عرضﻰ ﻣﻰگﻮﻳﻨد‪.‬‬ ‫‪26‬‬

‫بﻪ ﻫﻤﻴﻦ ترتﻴب در فعاﻟﻴت دوم دﻳدﻳد كﻪ فﻨر بﻪ طرف چپ و راست اﻫتزاز ﻣﻰكﻨد؛ ﻫﻤچﻨان‬ ‫ﻣﻮج ﻫﻢ بﻪ طرف چپ و راست حركت ﻣﻰكﻨد كﻪ اﻳﻦ ﻧﻮع ﻣﻮج را ﻣﻮج طﻮﻟﻰ ﻣﻰگﻮﻳﻨد‪.‬‬

‫سرعت ﻣﻮج‬ ‫راجع بﻪ ﻣفﻬﻮم ســرعت و واحد اﻧدازه گﻴرى آن در فصل گذشــتﻪ بــﻪ تفصﻴل بحث ﻧﻤﻮدﻳﻢ‪،‬‬ ‫فكر كرده ﻣﻰ تﻮاﻧﻴد كﻪ ســرعت اﻧتشــار ﻧﻮر در ﻫﻮا و در آب چﻪ فرقﻰ خﻮاﻫﻨد داشت؟ گاﻫﻰ‬ ‫ﻫﻢ ﻣشــاﻫده كرده اﻳد كﻪ حﻴﻦ رعد و برق ابتدا روشــﻨﻰ را دﻳده و بعد از چﻨد ﻟحظﻪ صداى‬ ‫رعد بﻪ گﻮش ﻣﻰ رســد؟ بﻠﻰ! رعد و برق ﻫﻢ زﻣان واقع ﻣﻰگردد (ﻧﻮر و صﻮت ﻫﻤزﻣان تﻮﻟﻴد‬ ‫ﻣﻰشــﻮد) و بﻪ ﻳك فاصﻠﺔ ﻣشــخص از ﻣشاﻫده كﻨﻨده واقع ﻣﻰ باشد؛ چﻮن سرعت ﻧﻮر ﻧسبت‬ ‫بﻪ ســرعت صﻮت بسﻴار زﻳاد ﻣﻰ باشد‪ ،‬بﻪ اﻳﻦ ﻣﻠحﻮظ ﻧخست ﻧﻮر را دﻳده؛ سپس صداى رعد‬ ‫را ﻣﻰ شــﻨﻮﻳﻢ؛ چﻮن ﻧﻮر و صدا از عﻴﻦ ﻣﻮقعﻴت بﻪ چشﻢ ﻣشاﻫده و بﻪ گﻮش شﻨﻴده ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫بدﻳﻦ ﻟحاظ تفاوت وقت بﻴﻦ رســﻴدن روشــﻨﻰ و صداى رعد بﻪ ســرعت اﻧتشار ﻧﻮر و سرعت‬ ‫صداي رعد ارتباط ﻣﻰگﻴرد‪ .‬اگر فاصﻠﻪ بﻴﻦ ﻣﻨبع اﻧتشــار ﻣﻮج و شــﻨﻮﻧده را بﻪ زﻣان رسﻴدن‬ ‫ﻣﻮج تقسﻴﻢ ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪ ،‬سرعت ﻣﻮج بﻪ دست ﻣﻰآﻳد‪.‬‬ ‫فاصﻠﻪ بﻴﻦ ﻣﻨبع اﻧتشار ﻣﻮج و ﻣحل درﻳافت ﻣﻮج = سرعت اﻧتشار ﻣﻮج‬ ‫ﻣدت زﻣان اﻧتشار ﻣﻮج‬ ‫اگر فاصﻠﻪ بﻪ ‪ ،d‬زﻣان بﻪ ‪ t‬و ســرعت بﻪ ‪ V‬ﻧشــان داده شــﻮد‪ ،‬در اﻳﻦ صﻮرت خﻮاﻫﻴﻢ داشت‬ ‫‪d‬‬ ‫كﻪ‪:‬‬ ‫=‪V‬‬ ‫‪t‬‬

‫واحد اﻧدازهگﻴرى سرعت اﻧتشار ﻣﻮج ‪ m/s‬ﻣﻰ باشد‪.‬‬

‫‪27‬‬

‫طﻮل ﻣﻮج و فرﻳﻜﻮﻧسﻰ‬ ‫ﻫرﻣــﻮج چﻪ طﻮﻟﻲ باشــد چﻪ عرضــﻰ‪ ،‬داراى طﻮل ﻣﻮج ﻣعﻴﻦ ﻣﻰ باشــد‪ .‬داﻣﻨﺔ اﻫتزاز ﻳعﻨﻰ‬ ‫اﻣپﻠﻴتﻮد‪ ،‬فرﻳكﻮﻧسﻰ اﻫتزاز ﻣﻮج و پرﻳﻮد آن ﻣثل اﻫتزازﻫاى ساده ﻣﻰباشد؛ بﻨابراﻳﻦ فاصﻠﻪ ﻳﻰ‬ ‫كﻪ ﻣﻮج در ﻳك دوره (پرﻳﻮد) طﻰ ﻣﻰكﻨد‪ ،‬طﻮل ﻣﻮج ﻧاﻣﻴده ﻣﻰ شﻮد‪ .‬واحد طﻮل ﻣﻮج ﻫﻤان‬ ‫واحد طﻮل ﻣﻰ باشد‪ .‬طﻮل ﻣﻮج را بﻪ حرف ارائﻪ ﻣﻰ دارﻧد‪.‬‬ ‫ﻫﻢچﻨان واحد اﻧدازهگﻴرى فرﻳكﻮﻧسﻰ ﻫرتز بﻮده و تعداد اﻫتزاز فﻰ واحد وقت را ﻧشان ﻣﻰدﻫد‪.‬‬ ‫فاصﻠﻪ بﻴﻦ دو قﻠعﻪﻫاى بﻠﻨد ﻣﻮج را بﻪ ﻧام‬ ‫طﻮل ﻣﻮج ﻳاد ﻣﻰكﻨﻨد‪.‬‬

‫آن ﻫﻤان قسﻤتﻰ كﻪ ﻣﻮج اﻧتشار ﻣﻰﻧﻤاﻳد‬ ‫بﻪ ﻧام داﻣﻨﻪ اﻫتزاز ﻳاد ﻣﻰگردد‪.‬‬

‫شكل (‪)2-14‬‬

‫صﻮت (‪)sound‬‬ ‫جﻬاﻧﻰ كﻪ ﻣا در آن زﻧده گﻰ ﻣﻰ كﻨﻴﻢ‪ ،‬پر از ســر و صداﻫا و اصﻮات گﻮﻧاگﻮن ﻣﻰ باشد‪ ،‬بعضﻰ‬ ‫صداﻫــا دﻟپذﻳر و دﻟﻨشــﻴﻦ بﻮده و تعدادى ﻫﻢ ﻧاﻣﻮزون و ﻧاخﻮشــاﻳﻨد ﻣﻰ باشــﻨد‪ ،‬ﻣا قابﻠﻴت‬ ‫شﻨﻴدن بعضﻰ صداﻫا را ﻧدارﻳﻢ‪ .‬آﻳا عﻠت آن را ﻣﻰ داﻧﻴد؟‬ ‫وقتﻰ صداﻫا را ﻣﻰشﻨﻮﻳﻢ كﻪ ﻣاﻟﻴكﻮلﻫاى ﻫﻮا بﻪ پردة گﻮش ﻣا برخﻮرد كﻨﻨد و آن بﻪ اﻫتزاز‬ ‫در آورﻧد‪ .‬اگر ﻣاﻟﻴكﻮلﻫاى زﻳادى از ﻫﻮا بﻪ پردة گﻮش ﻣا برخﻮرد كﻨﻨد‪ ،‬صدا را بﻠﻨد ﻣﻰشﻨﻮﻳﻢ‬ ‫و اگر ﻣاﻟﻴكﻮلﻫاى كﻢ برخﻮرد كﻨﻨد‪ ،‬صدا را آرام ﻣﻰشﻨﻮﻳﻢ‪.‬‬ ‫طﻮل صﻮت بﻪ دســﻰ بل (‪ )db‬اﻧدازه ﻣﻰشــﻮد‪ .‬در اشــكال ذﻳل بعضــﻰ از آوازﻫاى كﻪ بﻠﻨد‬ ‫ﻫستﻨد با ﻣقدار دسﻰ بل آن ﻧﻮشتﻪ شده است‪.‬‬ ‫‪۸۰ dB‬‬

‫سگ در حاﻟت كشﻴدن صداى‬ ‫بﻠﻨد‬

‫‪۲۰ dB‬‬

‫صداى آرام پرﻧده‬

‫‪۱۰۰ dB‬‬

‫صداى ﻧﻮاختﻦ ُسرﻧﻰ‬

‫‪28‬‬

‫‪۱۵۰ dB‬‬

‫اﻧفجار دﻳگ بخار‬

‫‪۱۳۰ dB‬‬

‫‪۱۱۰ dB‬‬

‫صداى برﻣﻪ كردن سرك‬ ‫تﻮسط كارگر‬

‫طﻴارة جﻴت در حاﻟت پرواز‬

‫با اســتفاده از تصاوﻳر داده شــده‪ ،‬اﻧدازهﻳﻰ صداﻫا را از پاﻳﻴﻦ بﻪ ترتﻴب بﻪ صداﻫاى بﻠﻨد ﻣاﻧﻨد‬ ‫جدول ذﻳل در كتابچﻪﻫاىتان بﻨﻮﻳسﻴد‪:‬‬ ‫شﻤاره‬

‫ﻧام‬

‫دسﻰ بل‬

‫‪1‬‬

‫بدون صدا‬

‫‪0db‬‬

‫‪2‬‬

‫آواز پرﻧده‬

‫‪20db‬‬

‫‪3‬‬

‫ﻫﻨگاﻣﻰكﻪ ﻣردم بﻪ صداى‬ ‫آﻫستﻪ صحبت ﻣﻰكﻨﻨد‬

‫فعاﻟﻴت‬

‫‪29‬‬

‫ﺣﺎﻟﺖ ﺗﻌﺎدل‬

‫اﻟف) روى ﻳك تختﻪ دو عدد ﻣﻴخ را با فاصﻠﺔ ﻣعﻴﻦ بكﻮبﻴد؛ سپس‬ ‫ﻫر دو ﻣﻴخ را با ﻳك ســﻴﻢ ﻧازك بﻪ ﻫﻢ وصل كﻨﻴد‪ ،‬بﻪ طﻮرى كﻪ‬ ‫سﻴﻢ حاﻟت كشﻴده داشتﻪ باشد‪ .‬حال اگر بﻪ سﻴﻢ ضربﻪ وارد كﻨﻴد‪،‬‬ ‫صداﻳﻰ از آن در ﻫﻮا ﻣﻨتشر ﻣﻰ شﻮد كﻪ ﻣا آن را ﻣﻰ شﻨﻮﻳﻢ‪.‬‬ ‫ب) ﻳك خط كش را بﻪ ﻟبﺔ ﻣﻴز طﻮرى قرار دﻫﻴد كﻪ قسﻤت كﻢ آن‬ ‫در ﻫﻮا (خارج ﻣﻴز) و قسﻤت دﻳگر آن روى ﻣﻴز قرار داشتﻪ باشد‪ .‬با‬ ‫ﻳك دست قسﻤت خطكش را كﻪ روى ﻣﻴز قرار دارد‪ ،‬ﻧگﻪ داشتﻪ و‬ ‫بﻪ سر آزاد خط كش ضربﻪ وارد كﻨﻴد‪ .‬چﻪ ﻣﻰشﻨﻮﻳد و ﻣﻰبﻴﻨﻴد؟‬ ‫بار دوم قســﻤت بﻴشتر خطكش را در ﻫﻮا و قسﻤت كﻢ آنرا روى‬ ‫ﻣﻴز قرار داده و فعاﻟﻴت را تكرار و با حاﻟت اول ﻣقاﻳسﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬

‫شكل (‪)2-15‬‬

‫واضح است كﻪ عﻠت تﻮﻟﻴد صدا‪ ،‬ﻫﻤاﻧا اﻫتزاز ﻧﻤﻮدن سﻴﻢ و ﻳا خطكش ﻣﻰ باشد‪ .‬عﻼوه بر اﻳﻦ‬ ‫اگر شخصﻲ آﻫستﻪ سخﻦ گﻮﻳد‪ ،‬شدت اﻫتزاز تارﻫاى صﻮتﻰ بﻪ آن اﻧدازه ﻧﻤﻰ باشد كﻪ صداى‬ ‫بﻠﻨــد تﻮﻟﻴد كﻨد تا شــﻨﻴده بتﻮاﻧﻴﻢ‪ .‬از تﻮضﻴحات فﻮق بر ﻣﻰ آﻳد‪ ،‬كﻪ صــدا در ﻧتﻴجﺔ اﻫتزاز‬ ‫تارﻫاى صﻮتﻰ حﻨجره و ﻳا ﻫﻢ از اﻫتزاز اجسام‪ ،‬با اﻧتشار اﻣﻮاج طﻮﻟﻰ حاصل ﻣﻰگردد‪ .‬شكل‬ ‫(‪.)2-15‬‬ ‫ساحﺔ شﻨﻮاﻳﻰ گﻮش اﻧسان ﻣحدود بﻮده و صداﻫا را از فاصﻠﻪ ﻫاى دور كﻪ بﻠﻨدى آن كﻢ باشد‬ ‫شﻨﻴده ﻧﻤﻰ تﻮاﻧد‪ .‬اﻧسان ﻫا قادر اﻧد تا بﻪ صﻮرت ﻧﻮرﻣال صداﻫاى با اﻫتزاز ‪ 20‬تا ‪ 20000‬ﻫرتز‬ ‫را بشﻨﻮﻧد‪ .‬اگر صﻮت زﻳر باشد فرﻳكﻮﻧسﻰ اﻫتزاز آن زﻳاد ﻣﻰباشد و برعكس اگر صدا بﻢ باشد‬ ‫فرﻳكﻮﻧسﻰ اﻫتزاز آن پاﻳﻴﻦ است‪.‬‬ ‫آﻟﻪ ﻫــاى ﻣﻮســﻴقﻰ تاردار؛ ﻣثــل‪ :‬رباب‪ ،‬تﻨبﻮر و ســﻪ تار از جﻤﻠﻪ آﻟﻪ ﻫاﻳﻰ اﻧــد كﻪ ﻣﻰ تﻮاﻧﻨد‬ ‫صﻮت ﻫاى دﻟﻨشﻴﻦ تﻮﻟﻴد ﻧﻤاﻳﻨد‪.‬‬

‫شكل (‪)2-16‬‬

‫‪30‬‬

‫خﻼصﺔ فصﻞ دوم‬ ‫اﻫتزازات و اﻣﻮاج ﻧﻮعﻰ از حركت در طبﻴعت ﻣﻰ باشــﻨد كﻪ در زﻧده گﻰ و تخﻨﻴك از آن‬ ‫استفاده بﻪ عﻤل ﻣﻰ آﻳد‪.‬‬ ‫اﻫتزاز‪ ،‬ﻣﻨظﻢ و غﻴر ﻣﻨظﻢ بﻮده ﻣﻰ تﻮاﻧد‪.‬‬ ‫ﻣدت زﻣان ﻳك رفت و آﻣد عبارت از پرﻳﻮد و تعداد اﻫتزاز فﻰ واحد وقت را فرﻳكﻮﻧســﻰ‬ ‫ﻣﻰگﻮﻳﻨد‪.‬‬ ‫پرﻳﻮد بﻪ ثاﻧﻴﻪ و فرﻳكﻮﻧسﻰ بﻪ ﻫرتز اﻧدازه گﻴرى ﻣﻰ شﻮد‪.‬‬ ‫فاصﻠــﺔ اﻧحــراف از حاﻟت تعادل‪ ،‬داﻣﻨﺔ اﻫتزاز و ﻳا اﻣپﻠﻴتﻮد ﻧاﻣﻴده ﻣﻰ شــﻮد‪ .‬در ﻳك فﻨر‬ ‫داﻣﻨﺔ اﻫتزار ﻣتﻨاسب بﻪ قﻮة عاﻣل آن ﻣﻰ باشد‪.‬‬ ‫اﻧتشار اﻫتزاز در ﻳك ﻣحﻴط را ﻣﻮج گﻮﻳﻨد‪ .‬ﻧظر بﻪ سﻤت اﻧتشار و سﻤت اﻫتزاز‪ ،‬اﻣﻮاج بﻪ‬ ‫دو ﻧﻮع تقﻴسﻢ ﻣﻰ شﻮﻧد‪ ،‬اﻣﻮاج طﻮﻟﻰ و عرضﻰ‪.‬‬ ‫فاصﻠﻪ ﻳﻰ كﻪ ﻳك ﻣﻮج در ﻳك پرﻳﻮد طﻰ ﻣﻰكﻨد‪ ،‬طﻮل ﻣﻮج ﻧاﻣﻴده ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫صﻮت ﻳك ﻣﻮج طﻮﻟﻰ است و صداﻫاﻳﻰ كﻪ گﻮش ﻣا آنرا شﻨﻴده ﻣﻰتﻮاﻧد بﻴﻦ بﻴست اﻟﻰ‬ ‫بﻴست ﻫزار ﻫرتز فرﻳكﻮﻧسﻲ قرار دارﻧد‪.‬‬ ‫ﻫر قدر فرﻳكﻮﻧســﻲ ﻳا تعداد اﻫتزاز فﻰ واحد وقت افزاﻳش ﻳابد صدا زﻳر و عكس آن صدا‬ ‫بﻢ ﻣﻰگردد‪.‬‬

‫‪3131‬‬

‫سؤالﻫاي فصﻞ دوم‬ ‫‪ -1‬اﻫتزازﻫا بﻪ چﻨد ﻧﻮع اﻧد و از ﻫﻢ چﻪ تفاوت دارﻧد؟‬ ‫‪ -2‬خصﻮصﻴتﻫاى عﻤدة حركت اﻫتزازى را تعرﻳف ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -3‬پرﻳﻮد و فرﻳكﻮﻧسﻰ با ﻫﻢ چﻪ ارتباطﻰ دارﻧد؟ واحدﻫاى اﻧدازه گﻴرى آنﻫا كدام اﻧد؟‬ ‫‪ -4‬دو رقاصﻪ با طﻮلﻫاى تار ‪ 100cm‬و ‪ 81cm‬در حاﻟت اﻫتزاز اﻧد‪ .‬ارتباط بﻴﻦ پرﻳﻮدﻫاىشان‬ ‫را درﻳابﻴد و قﻴﻤتﻫاى پرﻳﻮدﻫا را درج ﻧﻤﻮده و تﻮضﻴح دﻫﻴد‪.‬‬ ‫‪ -5‬راجع بﻪ طﻮل ﻣﻮج چﻪ ﻣﻰداﻧﻴد؟ تﻮضﻴح ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -6‬اﻣﻮاج را از حﻴث اﻧتشار تﻮضﻴح ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -7‬سرعت ﻧﻮر با سرعت صﻮت چﻪ تفاوتﻰ را دارا ﻣﻰباشد؟‬ ‫‪ -8‬صﻮت چﻪ ﻧﻮع ﻣﻮج ﻣﻰباشــد و سرعت آن در ﻫﻮا بﻪ طﻮر تقرﻳبﻰ چقدر خﻮاﻫد بﻮد؟ آﻳا براى‬ ‫اﻧتشار صﻮت بﻪ ﻣحﻴط ﻣادى ضرورت است؟ چرا؟‬ ‫‪ -9‬فرﻳكﻮﻧسﻲ صﻮت قابل شﻨﻴدن براى گﻮش اﻧسان در كدام حدود ﻣﻮقعﻴت دارد؟‬ ‫‪ -10‬ارتباط بﻴﻦ ﻣﻮج و صﻮت را بﻪ صﻮرت ﻣختصر تﻮضﻴح ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬

‫‪32‬‬

‫فصﻞ سﻮم‬

‫برق جارى‬ ‫وقتﻰ سﻴﻢ اوتﻮ را بﻪ برق وصل ﻣﻰكﻨﻴﻢ گرم ﻣﻰآﻳد و ﻳا وقتﻰ كﻠﻴد‬ ‫تﻠﻮﻳزﻳﻮن را فشار دﻫﻴﻢ روشﻦ ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫آﻳا در اﻳﻦ باره فكر ﻧﻤﻮده اﻳد كﻪ كدام عﻮاﻣل ســبب گرم شــدن ﻳا‬ ‫روشﻦ شدن آنﻫا ﻣﻰشﻮد؟‬ ‫با روشﻦ ﻧﻤﻮدن تﻤام اﻳﻦ وســاﻳل (ﻣقاوﻣتﻫا)‪ ،‬چارجﻫاى برقﻰ بﻪ‬ ‫حركت ﻣﻰآﻳد‪ .‬شﻤا در صﻨف قبﻠﻰ راجع بﻪ چارج ﻫاى برقﻰ وخﻮاص‬ ‫آنﻫا ﻣعﻠﻮﻣات حاصل ﻧﻤﻮدﻳد‪ .‬در اﻳﻦ فصل خﻮاﻫﻴد آﻣﻮخت كﻪ‪:‬‬ ‫برق چﻴســت وكﻤﻴتﻫاى برقﻰ چگﻮﻧﻪ اﻧدازه گﻴرى ﻣﻰشــﻮﻧد؟ اوم‬ ‫كــدام قاﻧــﻮن را ارائﻪ كرد؟ﻣقاوﻣت ســﻴﻢﻫاى اﻧتقال بــرق با ابعاد‬ ‫ﻫﻨدسﻰشــان چﻪ رابطﻪ ﻳﻰ دارد؟ ﻫﻢ چﻨان دراﻳﻦ فصل بﻪ تركﻴب‬ ‫ﻣسﻠسل و ﻣﻮازى بترىﻫا و ﻣﻮارد حفاظتﻰ برق آشﻨا ﻣﻰشﻮﻳد‪.‬‬

‫‪33‬‬

‫جرﻳان برق‬ ‫اگر ﻳك گروپ‪ ،‬بترى و ﻣقدارى ســﻴﻢ ارتباطﻰ را ﻣطابق‬ ‫شــكل (‪ )3-1‬بﻪ ﻫﻢ وصل كﻨﻴﻢ‪ ،‬گروپ روشﻦ ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫اﻳﻦ ﻧشــان ﻣﻰدﻫد كﻪ در ســﻴﻢ‪ ،‬چارجﻫا جرﻳان دارﻧد‪.‬‬ ‫چــارج ﻣﻰتﻮاﻧد از بترى خارج شــﻮد‪ ،‬از ســﻴﻢ و گروپ‬ ‫عبﻮر ﻧﻤاﻳد و دوباره بﻪ بترى باز گردد‪ .‬اﻳﻦ اتصال را دوره‬ ‫(سركت) ﻣﻰگﻮﻳﻨد‪.‬‬

‫شكل(‪ )3-1‬اﻟكترونﻫاى آزاد درفﻠزات‬ ‫جﻬت حركت اﻟكترونﻫا‬

‫بترى‬ ‫شكل(‪ )3-2‬جرﻳان اﻟكترون ﻫاى‬ ‫آزاد در دوره‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫ﻣقدارى سﻴﻢ‪ ،‬بترى‪ ،‬ﻳك گروپ كﻮچك و ﻳك سﻮﻳچ را طﻮرى بﻪ ﻫﻢ وصل ﻧﻤاﻳﻴد كﻪ با آن بتﻮان گروپ را روشﻦ‬ ‫و خاﻣﻮش ﻧﻤﻮد‪.‬‬ ‫اﻟف) دوره را بستﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬چﻪ رخ ﻣﻰدﻫد؟‬ ‫ب) دوره را از ﻧقاط ﻣختﻠف باز (قطع) ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬چﻪ تغﻴﻴرى بﻪ وجﻮد ﻣﻰآﻳد؟‬

‫سﻮال‪ :‬چرا زﻣا ﻧﻰ كﻪ اﻳﻦ وساﻳل بﻪ صﻮرت دورة بستﻪ بﻪ ﻫﻢ وصل اﻧد‪ ،‬گروپ روشﻦ و زﻣاﻧﻰ كﻪ دوره‬ ‫بازاست‪ ،‬گروپ خاﻣﻮش ﻣﻰباشد؟‬ ‫ﻳعﻨﻰ درصﻮرتﻰ كﻪ دوره بستﻪ باشد اﻟكترونﻫا در دوره حركت ﻣﻰﻧﻤاﻳﻨد و جرﻳان اﻟكترونﻫا بﻪصﻮرت‬ ‫دوامدار برقرار ﻣﻰشﻮد‪ .‬حركت اﻟكترون ﻫا را در ﻳك سﻴﻢ فﻠزى جرﻳان برق گﻮﻳﻨد‪.‬‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫‪ -1‬با استفاده از وساﻳل ﻣختﻠف برقﻰ‪،‬كدام كارﻫا را اﻧجام داده ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ؟ در اﻳﻦ باره با ﻫﻢ بحث و ﻣشﻮرت ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬

‫‪34‬‬

‫دورة برﻗﻰ (سرﻛت)‬

‫شكل(‪ )3-3‬گروپ‬

‫بــراى اﻳﻨكﻪ برق در ﻳك دوره جرﻳان پﻴــدا كﻨد دو چﻴز ضرورى‬ ‫است‪:‬‬ ‫‪ -1‬دوره ﻣكﻤل‬ ‫‪ -2‬بترى براى حركت دادن اﻟكترونﻫا‬ ‫شكل (‪ )3-3‬دورة ﻣكﻤل را ﻧشان ﻣﻰدﻫد كﻪ شاﻣل بترى‪ ،‬سﻮﻳچ‪،‬‬ ‫گروپ و سﻴﻢ فﻠزى ﻣﻰباشد‪ .‬ﻫرگاه سﻮﻳچ را وصل ﻧﻤاﻳﻴﻢ برق در‬ ‫سﻴﻢ جرﻳان پﻴدا ﻣﻰكﻨد و گروپ روشﻦ ﻣﻰگردد‪.‬‬ ‫شكل (‪ )3-4‬عﻴﻦ ســركت را ﻧشان ﻣﻰدﻫد كﻪ‬ ‫تﻮسط سﻤبﻮلﻫا ارائﻪ شده است‪.‬‬

‫شكل(‪ )3-4‬دورة برقﻰ‬

‫اشكال ذﻳل بعضﻰ از اجزاء و سﻤبﻮلﻫاى عﻤﻮﻣﻰ دورة برقﻰ را ﻧشان ﻣﻰدﻫد‪.‬‬

‫‪35‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫بترىﻫا‪ ،‬گروپ و سﻮﻳچﻫا را كﻪ در اشكال (‪ )3-5‬ﻧشان داده شده در كتابچﻪﻫاى خﻮد ترسﻴﻢ ﻧﻤﻮده؛ سپس تﻮسط‬ ‫خطﻮط‪ ،‬سﻤبﻮلﻫا را در آنﻫا طﻮرى با ﻫﻢ وصل ﻧﻤاﻳﻴد كﻪ دورة ﻣكﻤل برقﻰ را ﻧشان دﻫد‪.‬‬

‫(اﻟف)‬

‫(ب)‬

‫(ج)‬

‫شكل(‪)3-5‬‬

‫از ﻣقاﻳسﺔ اشكال فﻮق گفتﻪ ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ كﻪ براى تشكﻴل دورة برقﻰ ﻣﻮقعﻴت اجزاى دوره ﻣﻬﻢ‬ ‫ﻧبﻮده؛ بﻠكﻪ بستﻪ بﻮدن دوره ﻣﻬﻢ است‪.‬‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫چرا دورة برقﻰ باﻳد بستﻪ باشد؟ شرح دﻫﻴد‪.‬‬

‫اﻧدازهﮔﻴرى جرﻳان برق‬ ‫چﻨان چﻪ ﻣقدار آب جارى بﻪ ﻟﻴتر فﻰ ثاﻧﻴﻪ اﻧدازه گﻴرى ﻣﻰشــﻮد‪ ،‬ﻫﻤﻴﻦ قســﻢ جرﻳان برق‬ ‫بﻪ ﻣقدار چارج برقﻲ فﻰ ثاﻧﻴﻪ كﻪ از ﻣقطع ســﻴﻢ عبﻮر ﻣﻰكﻨد اﻧدازه گﻴرى ﻣﻰشــﻮد؛ چﻮن‬ ‫چارج اﻟكترون بسﻴاركﻢ است؛ ﻟذا ﻳك ﻣقدار زﻳاد اﻳﻦ اﻟكترونﻫا ضرورى است تا ﻳك جرﻳان‬ ‫برقﻰ را ﻧشــان داده بتﻮاﻧد‪ .‬واحد اﻧدازهگﻴرى جرﻳان برق اﻣپﻴرﻧام دارد و بﻪ (‪ )A‬ﻧشــان داده‬ ‫ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫ﻫرگاه ازســطح ﻣقطع ﻳك ســﻴﻢ‪ ،‬ﻳك كﻮﻟﻤب چارج درﻳك ثاﻧﻴﻪ عبﻮركﻨد‪ ،‬جرﻳان برق ﻳك‬ ‫اﻣپﻴر ﻣﻰباشد‪ ،‬ﻳعﻨﻰ‪:‬‬ ‫‪1Culomb‬‬ ‫= ‪1A‬‬ ‫‪= 1 coul s‬‬ ‫‪1Second‬‬

‫‪36‬‬

‫در عﻤل‪ ،‬جﻬت اﻧدازهگﻴرى ﻣقدار جرﻳان برق از اﻣپﻴرﻣتر استفاده ﻣﻰگردد‪.‬‬ ‫اﻣپﻴرﻣتــر در ســاختﻤان خﻮد داراى ﻣحل اتصال ســﻴﻢ‪ ،‬صفحﺔ درجﻪ بﻨدى شــده و عقربﻪ‬ ‫ﻣﻰباشد‪ .‬اﻣپﻴرﻣتر در دوره ﻫاى برقﻰ بﻪ صﻮرت ﻣسﻠسل وصل ﻣﻰگردد‪ .‬اﻣپﻴر ﻣتر ﻧشان داده‬ ‫شــده در شكل (‪ )3-6‬اﻟﻰ ‪ 8A‬را ﻣﻰ تﻮاﻧد اﻧدازه گﻴرى ﻧﻤاﻳد‪ .‬از اﻳﻦ كﻪ صفحﺔ آن بﻪ ‪ 4‬حصﻪ‬ ‫تقســﻴﻢ شده پس ﻫرحصﻪ ﻳا ﻧشــاﻧﻰ‪ 2A ،‬را ﻧشان ﻣﻰ دﻫد‪ .‬طﻮرى كﻪ دﻳده ﻣﻰ شﻮد عقربﺔ‬ ‫صفحﺔ اﻣپﻴرﻣتر در وسط قسﻤت دوم قرار دارد؛ ﻟذا در اﻳﻦ دوره ‪ 2.5‬اﻣپﻴر جرﻳان وجﻮد دارد‪.‬‬ ‫) ﻧشان داده ﻣﻰ شﻮد‪ .‬شكل(‪)3-7‬‬ ‫اﻣپﻴرﻣتر در دورة برقﻰ بﻪ سﻤبﻮل(‬ ‫‪8‬‬

‫‪I‬‬ ‫شكل(‪ )3-7‬ارائﺔ سﻤبﻮﻟﻴك اﻣپﻴرﻣتر‬

‫شكل(‪ )3-6‬طرﻳقﺔ وصل ﻧﻤﻮدن اﻣپﻴر ﻣتر‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫درجﻪ اﻣپﻴرﻣترﻫاى شــكل(‪ )3-8‬را بخﻮاﻧﻴد و براى ﻫر ﻳك ﻣطابق ﻣﻮقعﻴت عقربﻪ و درجﻪ بﻨدىﻫا‪ ،‬ﻣقدار جرﻳان‬ ‫(‪ )I‬را بﻨﻮسﻴد‪.‬‬

‫(اﻟف)‬

‫(ج)‬

‫(ب)‬

‫‪4‬‬

‫‪I = ?A‬‬

‫‪I = ?A‬‬

‫‪I = ?A‬‬ ‫شكل (‪)3-8‬‬

‫‪37‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫ســﻤبﻮلﻫاى بترى‪ ،‬گــروپ و اﻣپﻴرﻣترى را كﻪ‬ ‫در شــكل(‪ )3-9‬ﻧشــان داده شــده است‪ ،‬در‬ ‫كتابچﻪ ﻫاى خﻮد ترســﻴﻢ؛ سپس تﻮسط خطﻮط‪،‬‬ ‫سﻤبﻮل را طﻮرى وصل ﻧﻤاﻳﻴد كﻪ ﻳك دورة برقﻰ‬ ‫بﻪ وجﻮد آﻳد‪.‬‬

‫شكل(‪)3-9‬‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬

‫وقتﻰ از ﻳك سﻴﻢ جرﻳان برق عبﻮر ﻣﻰكﻨد‪ ،‬بﻪ ﻧظر شﻤا چارج ﻫاى ﻣثبت درسﻴﻢ حركت‬ ‫ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد ﻳا چارج ﻫاى ﻣﻨفﻰ؟ چرا؟‬

‫تفاوت پﻮتاﻧسﻴﻞ‬ ‫حركت اﻧتقاﻟﻰ چارج ﻫا در ﻳك دورة برقﻰ بﻪ اثر قﻮة‬ ‫ﻣحركﺔ ﻣﻨبع صﻮرت ﻣﻰگﻴرد‪ .‬وساﻳل اﻳجادكﻨﻨدة‬ ‫قﻮة ﻣحركﺔ برقﻰ را ﻣﻨبع برق گﻮﻳﻨد؛ ﻣاﻧﻨد بترى‪،‬‬ ‫جﻨراتﻮر‪ ،‬داﻳﻨﻤﻮ و غﻴره‪.‬‬ ‫سؤال‪ :‬ﻣﻨبع برق در ﻳك دوره‪ ،‬چگﻮﻧﻪ جرﻳان را بﻪ‬ ‫وجﻮد ﻣﻰ آورد؟‬ ‫براى روشــﻦ شدن اﻳﻦ ﻣســأﻟﻪ‪ ،‬چگﻮﻧﻪ گﻰ اﻳجاد‬ ‫جرﻳان ﻳك سﻴســتﻢ حركت آب را كﻪ در شــكل‬ ‫(‪ )3-10‬ﻧشــان داده شــده‪ ،‬با دو كرة چارج دار ‪،‬‬ ‫ﻣقاﻳســﻪ ﻣﻰ ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪ .‬در شــكل دﻳده ﻣﻰ شــﻮد كﻪ‬ ‫ظرفﻫاى ‪ A‬و‪ B‬بﻪ ﻫﻢ وصل شــده اﻧد و ظرف‪A‬‬ ‫از آب پر است‪.‬‬ ‫اگر در شكل فﻮق شﻴردﻫﻦ باز شﻮد كدام عاﻣل سبب‬ ‫حركــت ﻳا جرﻳان آب بﻪ ظرف ‪ B‬خﻮاﻫدگردﻳد؟ و‬ ‫تا چﻪ وقت اداﻣﻪ خﻮاﻫد ﻳافت؟‬ ‫خﻮاﻫﻴد گفــت كﻪ ارتفاع ســطح آب در ظرف ‪A‬‬

‫شﻴر دﻫﻦ‬

‫شكل(‪ )3-10‬ﻣدل تحﻠﻴﻠﻰ‬

‫شكل(‪ )3-11‬كرةﻫاى چارج دار‬

‫‪38‬‬

‫باعث اﻳجاد فشــار در ســطح پاﻳﻴﻦ ظرف كﻪ ﻧل در آن وصل است‪ ،‬ﻣﻰ گردد؛ چﻮن در اﻧجام‬ ‫دﻳگر ﻧل‪ ،‬كﻪ بﻪ ظرف ‪ B‬وصل اســت چﻨﻴﻦ فشــارى وجﻮد ﻧدارد؛ بﻨابراﻳﻦ تفاوت فشــار آب‬ ‫در دو اﻧجام ﻧل باعث جرﻳان آب در آن ﻣﻰگردد و تا وقتﻰ كﻪ فشــار آب در ﻫر دو طرف ﻧل‬ ‫ﻣســاوى ﻧشﻮد‪ ،‬جرﻳان اداﻣﻪ ﻣﻰﻳابد‪ .‬فشار در دو طرف ﻧل زﻣاﻧﻰ ﻣساوى ﻣﻰ شﻮد كﻪ آب در‬ ‫ﻫر دو ظرف (‪ A‬و ‪ )B‬بﻪ ﻳك سطح قرارگﻴرد‪.‬‬ ‫ﻣشــابﻪ بﻪ اﻳﻦ ﻫرگاه بﻴﻦ دوجســﻢﻫادي (ﻳا حتﻲ بﻴﻦ دو اﻧجام‬ ‫ﻳكﻫادي) چارچﻫاي برقﻲ جرﻳان پﻴدا كﻨد‪ ،‬گفتﻪ ﻣﻰشــﻮد بﻴﻦ‬ ‫دوجســﻢ (ﻳا دو اﻧجام) اختﻼف پﻮتاﻧســﻴل برقﻲ وجﻮد دارد‪ .‬در‬ ‫دوره ﻫاى برقﻰ‪ ،‬اختﻼف پﻮتاﻧســﻴل بﻴﻦ قطب ﻫاى ﻣﻨبع ســبب‬ ‫ﻣﻰ شﻮد كﻪ اﻟكترون ﻫا از جاﻳﻰكﻪ داراى چارج ﻫاى ﻣﻨفﻰ بﻴشتر‬ ‫اســت (قطب ﻣﻨفﻰ) بﻪ جاﻳﻰكــﻪ داراى چارج ﻫاى ﻣﻨفﻰ كﻢ تر‬ ‫است (قطب ﻣثبت) جرﻳان ﻧﻤاﻳﻨد‪ .‬شكل(‪.)3-12‬‬ ‫بترى‬ ‫تفاوت پﻮتاﻧسﻴل برقﻲ را بﻪ ‪ V‬ﻧشان ﻣﻰدﻫﻨد و بﻪ وﻟت (‪)Volt‬‬ ‫اﻧدازه گﻴرى ﻣﻰگردد‪.‬‬ ‫شكل (‪ )3-12‬جرﻳان اﻟكترونﻫا‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫در گروهﻫاى كﻮچك در بارة سﻮال ذﻳل بحث ﻧﻤﻮده وخﻼصﺔ بحثتان را براى ﻫﻢ صﻨفانتان گزارش دﻫﻴد‪.‬‬ ‫سﻮال‪ :‬در كدام ﻳك از دورهﻫاى شكل(‪ ،)3-13‬جرﻳان بﻪ وجﻮد آﻣده ﻣﻰ تﻮاﻧد؟ در بارة ﻫرﻳك دﻻﻳل تان چﻴست؟‬ ‫اشكال(‪)3-13‬‬

‫(اﻟف)‬

‫(ب)‬

‫(ج)‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫چرا برق بترى چراغ دستﻰ‪ ،‬اﻧسان را تكان ﻧﻤﻰدﻫد؟ در حاﻟﻰكﻪ برق خاﻧﻪ و جﻨراتﻮر براى ﻣا خطر ﻧاك است؟‬

‫‪39‬‬

‫اﻧدازه ﮔﻴرى تفاوت پﻮتاﻧشﻴﻞ‬ ‫ﻫرگاه از ﻳك چراغ دستﻰ چﻨد روز استفاده كﻨﻴد روشﻨاﻳﻰ آن ضعﻴف ﻣﻰ شﻮد؛ اﻣا با تعﻮﻳض‬ ‫بترى‪ ،‬روشﻨاﻳﻲ آن افزاﻳش ﻣﻰﻳابد‪.‬‬ ‫درصﻮرت استفادة بﻴشتر از چراغ دستﻰ‪ ،‬كدام كﻤﻴت برقﻰ آن تغﻴﻴر ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد؟‬ ‫شــﻤا از درس گذشتﻪ ﻣﻰداﻧﻴد كﻪ ﻫر ﻣﻨبع برق در قطبﻫاى خﻮد‪ ،‬داراى تفاوت پﻮتاﻧسﻴل‬ ‫برقﻰ اســت و اســتفادة دراز ﻣدت از بترى ﻫا باعث كا ﻫش تفاوت پﻮتاﻧســﻴل قطبﻫاى آن‬ ‫ﻣﻰ شﻮد و چارج (وﻟتﻴج) بتري آن بﻪ صﻮرت تدرﻳجﻰ تقﻠﻴل ﻣﻰ ﻳابد‪.‬‬ ‫آﻟﻪﻳﻰ كﻪ تفاوت پﻮتاﻧســﻴل را اﻧدازهگﻴرى ﻣﻰﻧﻤاﻳد وﻟتﻣتر ﻧاﻣﻴده ﻣﻰشﻮد‪ .‬وﻟتﻣتر بﻪ سﻤبﻮل‬ ‫( ) ﻧشانداده ﻣﻰشﻮد و با دورهﻫاى برقﻰ بﻪصﻮرت ﻣﻮازى وصل ﻣﻰشﻮد‪ .‬شكل (‪)3-14‬‬ ‫وﻟت ﻣتر جرﻳان برق ﻣســتقﻴﻢ‪ ،‬داراى ﻣحل اتصال ســﻴﻢ با عﻼﻣت ﻫاى ﻣشــخص (‪ )+‬و (‪)-‬‬ ‫اســت كﻪ ﻧباﻳد آن را ﻣعكﻮس وصل ﻧﻤﻮد؛ ﻫﻢ چﻨان وﻟتﻣتر جرﻳان‬ ‫برق ﻣســتقﻴﻢ را ﻧباﻳد بﻪ برق خاﻧﻪ ﻳا بــرق جﻨراتﻮر وصل كرد‪ .‬براى‬ ‫اﻧدازهگﻴرى وﻟتﻴج بﻠﻨد تر‪ ،‬ﻧباﻳد بﻪ ﻧقاط بدون پﻮشش سﻴﻢ ﻫا با دست‬ ‫‪I‬‬ ‫بﻪطﻮر ﻣســتقﻴﻢ تﻤاس بگﻴرﻳد‪ .‬بزرگترﻳﻦ عــدد صفحﺔ درجﻪ بﻨدى‬ ‫شــدة وﻟت ﻣتر‪ ،‬ﻣقــدار ﻧﻬاﻳﻰ اﻧدازه گﻴرى آن را ﻧشــان ﻣﻰ دﻫد؛ بﻨابر‬ ‫اﻳﻦ ﻧباﻳــد وﻟت ﻣتر بﻪ ﻣﻨابع برقﻰ داراى وﻟتﻴج باﻻتر از آخرﻳﻦ درجﺔ‬ ‫اﻧدازه گﻴرى آن وصل شﻮد‪ ،‬در غﻴر آن وﻟت ﻣتر ﻣﻰسﻮزد‪.‬‬ ‫شكل(‪ )3-14‬طرﻳق اتصال وﻟتﻣتر‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫بﻪ طﻮر ﻣثال‪ :‬وﻟتﻣتر را ﻣطابق شكل (‪ )3-15‬بﻪ بتري وصل ﻧﻤﻮده و از روى صفحﻪ‬ ‫اﻧدازه وﻟتﻴج را بخﻮاﻧﻴد؛ سپس با ﻫﻤان وﻟتﻣتر وﻟتﻴج چﻨد بتري قﻠﻤﻲ را اﻧدازه گﻴري‬ ‫وﻧتاﻳج را ﻳاداشت ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬

‫‪V‬‬

‫شكل(‪ )3-15‬اﻧدازهگﻴرى وﻟتﻴج بترى‬

‫‪40‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫دوره ﻫاى برقﻰ شكل(‪ )3-16‬را بﻪ دقت ببﻴﻨﻴد و بگﻮﻳﻴد كﻪ كدام آﻻت اﻧدازه گﻴرى در دوره ﻫاى برقﻰ صحﻴح‬ ‫و كدام آن غﻠط وصل شده است‪ .‬چرا؟ ﻧﻤﻮﻧﻪﻫاى غﻠط را بﻪ طﻮر صحﻴح رسﻢ كﻨﻴد‪.‬‬

‫(اﻟف)‬

‫(ج)‬

‫(ب)‬

‫(د)‬

‫اشكال (‪)3-16‬‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫جﻬت اﻧدازه گﻴرى وﻟتﻴج (تفاوت پﻮتاﻧشﻴل)كدام ﻧكات را باﻳد در ﻧظر گرفت؟‬

‫ﻣﻘاوﻣت برﻗﻰ‬ ‫زﻣاﻧﻰكــﻪ ﻳكﻫادى بﻪ ﻳك ﻣﻨبع برق وصل ﻣﻰ شــﻮد‪ ،‬وﻟتﻴج ﻣﻨبــع باعث حركت اﻟكترون ﻫا‬ ‫درﻫادى ﻣﻰگردد‪ .‬اﻟكترون ﻫا ضﻤﻦ حركت در ﻫادى‪ ،‬با ذرات تشــكﻴل دﻫﻨدة ﻫادى تصادم‬ ‫ﻣﻰكﻨﻨــد و در ﻧتﻴجﻪ ﻳك ﻣقدار اﻧرژى اﻟكترون ﻫا‪ ،‬در اثر تصادﻣات ضاﻳع شــده و بﻪ حرارت‬ ‫ﻣبــدل ﻣﻰگردد‪ .‬درســت ﻣاﻧﻨد وقتﻰكﻪ اﻧســان از ﻳك ﻣحل پر رفت و آﻣــد عبﻮر ﻣﻰكﻨد با‬ ‫افرادى كﻪ در ســﻤت ﻫاى ﻣختﻠف در حركت اﻧد تصــادم ﻣﻰ كﻨد‪ ،‬اﻳﻦ تصادمﻫا ﻣاﻧع حركت‬ ‫شخص شده و اﻧرژى او را بﻪ ﻣصرف ﻣﻰرساﻧد‪.‬‬ ‫اﻟكترونﻫا در ﻫﻨگام حركت در ﻫادى ﻫﻤﻴشــﻪ با ﻧﻮعﻰ ﻣخاﻟفت ﻳا ﻣقاوﻣت رو بﻪ رو اســتﻨد‪.‬‬ ‫ﻣخاﻟفت در برابر حركت چارج ﻫا را ﻣقاوﻣت برقﻰ گﻮﻳﻨد‪ .‬ﻣقاوﻣت برقﻰ بﻪ (‪ )R‬ﻧشــان داده‬ ‫شده و بﻪ اوم (‪ )Ohm‬اﻧدازه گﻴرى ﻣﻰ شﻮد‪.‬‬ ‫ﻫــرگاه تفاوت پﻮتاﻧســﻴل ﻳك وﻟت‪ ،‬جرﻳان ﻳك اﻣپﻴر را در ﻳــك دوره بﻪ وجﻮد آورد‪ ،‬ﻣقاوﻣت‬ ‫برقﻲ چﻨﻴﻦ دوره ﻳك اوم اســت‪ .‬شــكل (‪ .)3-17‬اوم را بﻴشــتر بﻪ حــرف ﻻتﻴﻦ (‪ )Ω‬ﻧﻤاﻳش‬ ‫ﻣﻰ دﻫﻨد‪.‬‬

‫‪41‬‬

‫شكل(‪ )3-17‬دورة برقﻰ‬

‫آﻳا تﻤامﻫادىﻫا در طبﻴعت داراي ﻣقاوﻣت برقﻲ ﻳك سان است؟‬ ‫عﻨاصــر و ﻣركبات در طبﻴعت داراى خﻮاص ﻣختﻠف اﻧد‪ .‬ﻳكــﻰ ازخﻮاص فﻠزات ﻫداﻳت برقﻰ‬ ‫آنﻫا اســت‪ .‬برخﻰ از فﻠزاتﻰ كﻪ ﻣقاوﻣت برقﻰ كﻮچــك دارﻧد؛ عبارت اﻧد از‪ :‬طﻼ‪ ،‬ﻧقره‪ ،‬ﻣس‬ ‫و اﻟﻤﻮﻧﻴﻢ‪ .‬در صﻨعت برق از عﻨاصر ﻣس و اﻟﻤﻮﻧﻴﻢ بﻨابر كﻮچك بﻮدن ﻣقاوﻣت برقﻰ شــان و‬ ‫ارزان بﻮدن آنﻫا ﻧسبت بﻪ طﻼ و ﻧقره استفادة وسﻴع صﻮرت گرفتﻪ و از اﻳﻦ ﻟحاظ اكثر سﻴﻢ ﻫا‬ ‫و كﻴبل ﻫاى برق از ﻣس و اﻟﻤﻮﻧﻴﻢ ســاختﻪ شده است‪ .‬براى ساختﻦ سﻴﻢﻫاى حرارتﻰ ﻣﻨقل‬ ‫برقــﻰ‪ ،‬آب گرﻣﻰ‪ ،‬بخــارى برقﻰ و غﻴره از فﻠز ﻧﻴكروم (تركﻴب ﻧــكل و كروﻣﻴﻢ) كﻪ ﻣقاوﻣت‬ ‫برقﻰ بﻠﻨد دارد استفاده ﻣﻰشﻮد‪.‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫در گروهﻫاى كﻮچك تقسﻴﻢ شﻮﻳد و در بارة سؤال ذﻳل بحث و ﻣذاكره ﻧﻤﻮده و ﻧتاﻳج بحثتان را ﻳادداشت و براى‬ ‫ﻫﻢ صﻨفانتان گزارش دﻫﻴد‪:‬‬ ‫چرا زﻣاﻧﻰ كﻪ ﻣﻨقل‪ ،‬آب گرﻣﻰ‪ ،‬داش برقﻰ و دﻳگر آﻻت حرارتﻰ بﻪ برق وصل ﻣﻰشﻮﻧد‪ ،‬حرارت تﻮﻟﻴد ﻣﻰ كﻨﻨد؟‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫از فﻠزاتﻰ كﻪ داراى ﻣقاوﻣت برقﻰ كﻮچك است‪ ،‬چﻪ ﻧﻮع استفاده صﻮرت ﻣﻰ گﻴرد؟‬

‫ﻗاﻧﻮن اوم‬ ‫آﻳا ﻣتﻮجﻪ شــده اﻳد‪ ،‬زﻣاﻧﻰ كﻪ از طرف شــب باﻳسكل را بﻪ سرعت ﻣﻰ راﻧﻴد روشﻨﻰ چراغ آن‬ ‫بﻴش تر ﻣﻰ گردد و ﻟحظﻪ ﻳﻰ كﻪ تﻮقف ﻣﻰكﻨﻴد‪ ،‬چراغ آن ﻧﻴز خاﻣﻮش ﻣﻰگردد‪ .‬روشﻨﻰ چراغ‬ ‫زﻣاﻧﻰ افزاﻳش ﻳا كاﻫش ﻣﻰﻳابد كﻪ در چراغ جرﻳان برق تغﻴﻴر ﻧﻤاﻳد‪.‬‬ ‫چﻪ چﻴز در ﻳك دورة برقﻰ باعث تغﻴﻴر ﻣقدار جرﻳان برق ﻣﻰگردد؟‬

‫‪42‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫وساﻳﻞ ﻣﻮرد ضرورت‪ :‬پﻨج عدد بترى قﻠﻤﻰ‪ ،‬ﻳك گروپ‪ ،‬وﻟتﻣتر‪ ،‬اﻣپﻴر ﻣتر و سﻴﻢ ﻫاى اتصاﻟﻰ‪.‬‬ ‫طرزاﻟعﻤﻞ‪ :‬دوره را ﻣاﻧﻨد شــكل (‪ )3-18‬بســتﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬تجربﻪ را پﻨج ﻣرتبﻪ تكرار ﻧﻤاﻳﻴد و در ﻫر ﻣرتبﻪ ﻳك بترى‬ ‫را در دوره بﻪصــﻮرت ﻣسﻠســل اضافﻪ ﻧﻤــﻮده و ﻣقادﻳر وﻟتﻴج و جرﻳان را از روى وﻟت ﻣتر و اﻣپﻴر ﻣتر ﻳادداشــت‬ ‫ﻧﻤاﻳﻴد؛ ســپس حاصل تقســﻴﻢ وﻟتﻴج بر جرﻳان را براى ﻫر دفعﻪ حاصل ﻧﻤﻮده و ﻧتاﻳج بﻪ دست آﻣده را در جدول‬ ‫ذﻳل ترتﻴب ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫تجربﻪ‬

‫جرﻳان ‪I‬‬

‫وﻟتﻴج ‪V‬‬

‫ﻣقاوﻣت ‪R = V / I‬‬

‫ﻳك بترى‬ ‫دو بترى‬ ‫سﻪ بترى‬ ‫چﻬار بترى‬ ‫پﻨج بترى‬ ‫شكل(‪)3-18‬ﻣطاﻟعﺔ ﻧسبت ‪ V/I‬در دوره‬

‫آﻳا ﻧسبت وﻟتﻴج بر جرﻳان تقرﻳباً ثابت است؟‬ ‫اوم تجاربﻰ را اﻧجام داد و ﻧتﻴجﻪ گرفت كﻪ در دورهﻫاى برقﻰ حاصل تقسﻴﻢ وﻟتﻴج برجرﻳان ثابت‬ ‫است‪ .‬اﻳﻦ ﻣقدار ثابت راﻣقاوﻣت (‪ )Resistance‬گﻮﻳﻨد‪.‬‬ ‫بﻪ اﻳﻦ رابطﻪ قاﻧﻮن اوم ﻣﻰگﻮﻳﻨد‪.‬‬

‫وﻟتﻴج‬ ‫جرﻳان‬

‫= ﻣقاوﻣت‬

‫وﻳا‬

‫‪V‬‬ ‫‪I‬‬

‫=‪R‬‬

‫اگر ‪ V‬ﻳك وﻟت و ‪ I‬ﻳك اﻣپﻴر باشد قﻴﻤت ‪ R‬ﻳك اوم ﻣﻰباشد‪.‬‬

‫تطبﻴق ﻗاﻧﻮن اوم‬

‫‪:‬‬

‫از قاﻧــﻮن اوم ﻣﻲتــﻮان كﻤﻴت ﻫاى جرﻳان‪ ،‬ﻣقاوﻣت و تفاوت پﻮتاﻧشــﻴل را در دوره ﻫاى برقﻲ‬ ‫ﻧﻤﻮد‪.‬‬ ‫ﻣحاسبﻪ ‪.‬‬ ‫‪ 220v‬ﻧﻮشــتﻪ شده‪ .‬با استفاده از قاﻧﻮن اوم ﻣقاوﻣت‬ ‫‪ :‬ﻣثال اول‪ :‬در عقب ﻳك بخارى ‪ 4A‬و‬ ‫‪220v 4A‬‬ ‫برقﻰ بخارى را ﻣحاسبﻪ ﻣﻰ ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪.‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪220V‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫حﻞ‪:‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫‪= 55‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪4A‬‬ ‫‪ :‬ﻣثال دوم ‪ :‬كﻤﻴتﻫاى ذﻳل داده شده اﻧد‪ ،‬جرﻳان را ﻣحاسبﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪(V = 12v , R = 4Ω) .‬‬ ‫‪.‬‬

‫‪:‬‬

‫‪V‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫‪R‬‬

‫‪43‬‬

‫‪= 3A‬‬

‫‪12v‬‬

‫=‪I‬‬

‫‪V V‬‬ ‫= ‪R =R‬‬ ‫‪I I‬‬

‫‪220VV‬‬ ‫‪220‬‬ ‫‪55‬‬ ‫==‪RR‬‬ ‫‪== 55‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪4A‬‬

‫‪: :‬‬ ‫‪: :‬‬ ‫‪:‬‬

‫‪:‬‬

‫‪.‬‬

‫‪.‬‬

‫حﻞ‪:‬‬

‫‪V‬‬ ‫‪I =V‬‬ ‫‪I= R‬‬

‫‪12Rv‬‬ ‫‪= 3A‬‬ ‫‪12‬‬ ‫‪v‬‬ ‫‪4‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫‪= 3A‬‬ ‫=‪I‬‬

‫‪4‬‬ ‫‪3A‬‬ ‫‪:‬‬ ‫ﻣثال سـﻮم ‪ :‬در ﻳك دورة برقــﻲ ‪ 3A‬جرﻳان از ﻳك ﻣقاوﻣت ‪ 4Ω‬عبــﻮر ﻣﻰكﻨد‪ ،‬اختﻼف‬ ‫‪3A‬‬ ‫‪4 :‬‬ ‫ﻣﻨبع اﻳﻦ دوره را ﻣحاسبﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫پﻮتاﻧسﻴل‬ ‫حﻞ‪. :‬‬ ‫‪4‬‬ ‫‪V = IR‬‬ ‫‪= 12V‬‬

‫‪.‬‬

‫‪V = 3A 4‬‬

‫ﻣحاسبﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪:‬‬ ‫‪:‬‬ ‫با استفاده از قاﻧﻮن اوم سﻮاﻻت ذﻳل را حل كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪: )1‬‬ ‫‪I = A:‬‬ ‫‪V = 30v:‬‬ ‫‪I= A‬‬ ‫=‪R‬‬

‫‪V = 30v‬‬ ‫=‪R‬‬

‫پﻴدا ﻛردن ﻣﻘاوﻣت برﻗﻰ‬

‫‪= 12v‬‬

‫‪= 12v‬‬

‫‪.‬‬ ‫‪: )2‬‬

‫‪V = 12v‬‬ ‫‪:‬‬ ‫=‪R‬‬

‫‪VI = 12Av‬‬ ‫=‪R‬‬ ‫‪I= A‬‬

‫‪V = I .R‬‬ ‫‪V = 3 A.4‬‬

‫‪.‬‬

‫‪V = I .R‬‬ ‫‪V = 3 A.4‬‬ ‫‪)3 :‬‬

‫‪I = 10 A‬‬ ‫=‪R :‬‬ ‫‪I = 10‬‬ ‫‪V =A v‬‬

‫=‪R‬‬ ‫‪V= v‬‬

‫شﻤا ﻣﻰداﻧﻴدكﻪ اكثر سﻴﻢﻫاى اﻧتقال برق از فﻠزات ﻣس‪ ،‬اﻟﻤﻮﻧﻴﻢ و ﻳا اﻟﻴاژﻫاى آنﻫا ساختﻪ‬ ‫ﻣﻰشﻮد‪ .‬بﻬترﻳﻦ سﻴﻢ اﻧتقال برق‪ ،‬آن است كﻪ داراى كﻮچك ترﻳﻦ ﻣقاوﻣت برقﻰ باشد‪.‬‬ ‫ﻫادى ﻫاى ﻣختﻠف در عﻴﻦ درجﺔ حرارت و عﻴﻦ ابعاد ﻫﻨدسﻰ (طﻮل‪ ،‬ﻣساحت‪ ،‬ﻣقطع) داراى‬ ‫ﻣقاوﻣت برقﻰ ﻣتفاوت اﻧد‪ .‬ﻣقاوﻣت برقﻰ ﻣس در حدود پﻨج ﻣرتبﻪ كﻮچكتر از ﻣقاوﻣت آﻫﻦ‬ ‫است‪ .‬ﻫﻤﻴﻦ خاصﻴت كاربرد ﻣس را در صﻨعت برق وسعت داده است‪ .‬ﻣقاوﻣت برقﻰ سﻴﻢ ﻫا‬ ‫عﻼوه بر جﻨسﻴت بﻪ ابعاد ﻫﻨدسﻰ آنﻫا ﻧﻴز ارتباط دارد‪ .‬افزاﻳش طﻮل سﻴﻢ باعث افزاﻳش‬ ‫ﻣقاوﻣت برقﻰ آن ﻣﻰگردد؛ اﻣا افزاﻳش قطر سﻴﻢ (افزاﻳش ﻣساحت ﻣقطع سﻴﻢ) سبب كاﻫش‬ ‫ﻣقاوﻣت آن ﻣﻰ شﻮد‪.‬‬

‫‪44‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫در جدول ذﻳل سﻴﻢﻫاى ﻣسﻰ با ﻣساحت ﻣقطع و طﻮلﻫاى ﻣختﻠف داده شده اﻧد‪ .‬در گروهﻫا‪ ،‬حاصل تقسﻴﻢ‬ ‫طﻮل بر ﻣساحت ﻣقطع را كﻪ ﻧشان دﻫﻨدة ﻣقاوﻣت سﻴﻢ است پﻴدا كﻨﻴد‪ .‬بر اساس كﻮچك بﻮدن ﻣقاوﻣت‪ ،‬سﻴﻢﻫا‬ ‫را درجﻪ بﻨدى كﻨﻴد‪.‬‬

‫طﻮل سﻴﻢ (‪ )l‬بﻪ ﻣتر ﻣساحت ﻣقطع سﻴﻢ‬ ‫(‪)m‬‬ ‫(‪ )A‬بﻪ ‪m 2‬‬ ‫‪20‬‬

‫‪0.000002‬‬

‫‪20‬‬

‫‪0.000001‬‬

‫‪10‬‬

‫‪0.000004‬‬

‫‪10‬‬

‫‪0.000006‬‬

‫‪40‬‬

‫‪0.000001‬‬

‫‪50‬‬

‫‪0.000001‬‬

‫‪L‬‬ ‫‪A‬‬

‫‪ R‬ﻣقاوﻣت‬

‫درجﻪ‬

‫اول‬

‫شاگردان درجﻪ بﻨدى ﻣقاوﻣتﻫا را با ﻫﻤدﻳگر ﻣقاﻳسﻪ ﻧﻤﻮده و عﻠتﻫاى آن را بگﻮﻳﻨد‪.‬‬

‫اومﻣتر‬ ‫اوم ﻣتــر آﻟﺔ اﻧدازه گﻴرى ﻣقاوﻣت برقﻰ اســت كﻪ با ﻳك وســﻴﻠﺔ‬ ‫برقﻰ بﻪ صﻮرت ﻣﻮازى وصل ﻣﻰگردد‪ .‬شكل(‪)3-19‬‬ ‫درجﻪ بﻨدى صفحﺔ اوم ﻣتر برعكس درجﻪ بﻨدى صفحﺔ اﻣپﻴرﻣتر‬ ‫و وﻟت ﻣتر اســت؛ ﻳعﻨــﻰ بﻪ ﻫر اﻧدازة كﻪ ﻣقــدار ﻣقاوﻣت برقﻰ‬ ‫كﻮچك باشــد عقربﻪ بﻴشتر بﻪ طرف راست حركت ﻣﻰكﻨد و در‬ ‫حاﻟت عادى عقربﺔ آن بﻰ ﻧﻬاﻳت (∞) را ﻧشان ﻣﻰدﻫد‪.‬‬

‫‪45‬‬

‫شكل(‪)3-19‬طرزاتصال اوم‬ ‫ﻣتر‬

‫بــراى اﻧدازهگﻴرى ﻣقاوﻣــت برقﻰ ﻳك آﻟﺔ‬ ‫برقــﻰ‪ ،‬آن را باﻳــد از دوره جدا ﻧﻤﻮد‪ .‬قبل‬ ‫از اســتفاده از اوم ﻣتر آن را اﻣتحان كﻨﻴد؛‬ ‫ﻳعﻨﻰ ﻫر دو ســﻴﻢ قطبﻫــاى آن را با ﻫﻢ‬ ‫وصل ﻧﻤاﻳﻴد تا آن كﻪ عقربﺔ آن باﻻى صفر‬ ‫قرار گﻴرد‪ .‬شكل (‪)3-20‬‬ ‫در ﻫﻨگام استفاده از اوم ﻣتر بﻪ قسﻤت ﻫاى‬ ‫بدون پﻮش ســﻴﻢ ﻫاى آن دســت خﻮد را‬ ‫تﻤــاس ﻧدﻫﻴد؛ زﻳرا ﻣقاوﻣت برقﻰ بدن شــﻤا با اوم ﻣتر وصل‬ ‫ﻣﻰشﻮد و سبب پاﻳﻴﻦ آﻣدن دقت اﻧدازهگﻴرى ﻣﻰگردد‪.‬‬ ‫عــﻼوه بــرآﻻت اﻧدازه گﻴــرى عقربــﻪدار‪ ،‬آﻻت اﻧدازه گﻴرى‬ ‫دﻳجﻴتﻠــﻰ ﻧﻴز وجﻮد دارد كﻪ ﻧتاﻳــج اﻧدازهگﻴرى كﻤﻴت ﻫاى‬ ‫برقﻰ را بﻪ صﻮرت عددى ﻧشــان ﻣﻰ دﻫﻨد‪ .‬شكل (‪ )3-21‬ﻳك‬ ‫ﻣﻮﻟتﻰﻣتر دﻳجﻴتﻠﻰ را ﻧشان ﻣﻰدﻫد‪ .‬از ﻣﻠتﻰ ﻣتر ﻣﻰتﻮان ﻫﻢ‬ ‫بﻪ حﻴث وﻟتﻣتر و ﻫﻢ بﻪ حﻴث اﻣپﻴرﻣتر و اوم ﻣتر اســتفاده‬ ‫ﻧﻤﻮد‪.‬‬

‫شكل(‪ )3-20‬ﻣﻮقعﻴت عقربﻪ در‬ ‫حاﻟت عادى‬

‫شكل (‪ )3-21‬ﻣﻮﻟتﻰ ﻣتر دﻳجﻴتﻠﻰ‬

‫فعاﻟﻴت‬

‫چراغ‬ ‫اوﻟﻲ‬

‫در گروهﻫاى كﻮچك تقســﻴﻢ شﻮﻳد؛ ســپس سﻪ چراغ ﻣختﻠف را‬ ‫تﻮســط اوم ﻣتر اﻧدازه ﻧﻤﻮده و در جدول ذﻳل درج ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬ﻧتاﻳج‬ ‫سﻮﻣﻲ‬ ‫كارتان را با گروه ﻫاى دﻳگر ﻣقاﻳسﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫دوﻣﻲ‬

‫ﻣقاوﻣت برقﻰ‬

‫‪R = ........‬‬ ‫‪R = ........‬‬ ‫‪R = ........‬‬

‫‪46‬‬

‫(‪ )3-22‬ﻧﻤاﻳﻰ ازچراغ ﻫاى زﻳﻨتﻰ‬

‫اتصال ﻣﻘاوﻣتﻫاى برﻗﻰ‬ ‫آﻳا گاﻫﻰ در بارة اتصال چراغ ﻫاﻳﻰ كﻪ براى تجﻠﻴل روزﻫاى جشــﻦ‬ ‫در جاده ﻫا و خاﻧﻪﻫا ﻧصب ﻣﻰگردد؛ فكر ﻧﻤﻮده اﻳد؟ شكل (‪)3-22‬‬ ‫در دوره ﻫــاى برقﻰ‪ ،‬ﻣقاوﻣت ﻫا بــﻪ صﻮرتﻫاى ﻣختﻠف با ﻫﻢ وصل‬ ‫ﻣﻰگردﻧد‪ .‬اتصال ﻣقاوﻣت ﻫا در ﻳك دوره ﻣﻰ تﻮاﻧد پﻴچﻴده و ﻳا ساده‬ ‫باشد‪ .‬در زﻳر دو ﻧﻮع اتصال ﻣقاوﻣتﻫا را ﻣطاﻟعﻪ ﻣﻰ ﻧﻤاﻳﻴﻢ كﻪ براى‬ ‫تحﻠﻴل دوره ﻫاى پﻴچﻴده ﻧﻴز قابل استفاده است‪.‬‬

‫اتصال ﻣسﻠسﻞ ﻣﻘاوﻣت ﻫا‬ ‫در اﻳﻦ ﻧﻮع اتصال ﻣقاوﻣت ﻫا در دوره ﻣطابق شــكل (‪ )3-23‬پشــت سر ﻫﻢ وصل ﻣﻰ گردﻧد‪.‬‬ ‫ﻫــرگاه ﻧقــاط (‪ )A‬و(‪ )B‬اﻳﻦ دوره را بــﻪ ﻣﻨبع برق وصل ﻧﻤاﻳﻴــﻢ‪ ،‬در دوره جرﻳان بﻪ وجﻮد‬ ‫ﻣﻰآﻳد‪ .‬در دورهﻫاى ﻣسﻠســل براى عبﻮر جرﻳان صرف ﻳك ﻣسﻴر (راه) وجﻮد دارد؛ بﻨابر اﻳﻦ‬ ‫از ﻫﻤﻪ اجزاى دوره عﻴﻦ جرﻳان عبﻮر ﻣﻰكﻨد‪ .‬در دوره ﻫاى ﻣسﻠســل ﻫرگاه ﻳك ﻧقطﺔ دوره‬ ‫قطع شــﻮد جرﻳان در تﻤام اجزاى دوره قطع ﻣﻰ شــﻮد‪ .‬ﻣقدار جرﻳان در دورهﻫاى ﻣسﻠسل از‬ ‫حاصل تقسﻴﻢ وﻟتﻴج ﻣﻨبع بر ﻣقاوﻣت ﻣعادل دوره بﻪ دست ﻣﻰ آﻳد‪.‬‬ ‫در ﻳك ﻣدار ﻣسﻠســل ﻣقاوﻣت‪ ،‬ﻣعادل عبارت از حاصل جﻤع تﻤاﻣﻰ ﻣقاوﻣتﻫا اســت‪ .‬اگر‬ ‫ﻣقاوﻣت ﻣعادل را در دورة زﻳر بﻪ (‪ )R‬ﻧشان دﻫﻴﻢ‪ ،‬خﻮاﻫﻴﻢ داشت‪:‬‬

‫شكل(‪ )3-23‬اتصال ﻣسﻠسل‬ ‫ﻣقاوﻣتﻫا‬

‫‪R = R +R +R +R‬‬

‫‪4‬‬

‫‪3‬‬

‫‪47‬‬

‫‪:‬‬

‫‪2‬‬

‫‪1‬‬

‫‪.‬‬ ‫‪R = R1 + R2 + R3 + R4‬‬

‫‪R1 = 2‬‬

‫ﻣثال‪ :‬شدت جرﻳان را در دورة برقﻰ زﻳر ﻣحاسبﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪R = R1 + R 2 + R 3 + R 4‬‬ ‫‪R = 2 + 4 + 8 + 10 = 24‬‬ ‫‪12V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫= ‪= 0,5A I‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪12V‬‬ ‫‪= 0,5A‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫‪24‬‬

‫‪R1 = 2‬‬ ‫‪R2 = 4‬‬ ‫‪R3 = 8‬‬ ‫‪R4 =10‬‬ ‫‪V =12v‬‬ ‫?= ‪I‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫وساﻳﻞ ﻣﻮرد ضرورت‪ :‬چﻬار عدد گروپ ‪ ،3v‬سﻮﻳچ‪ ،‬بترى ‪ ،12v‬سﻴﻢ ﻫاى اتصاﻟﻰ‪ ،‬وﻟتﻣتر‪ ،‬اﻣپﻴر ﻣتر و اوم ﻣتر‬ ‫طرزاﻟعﻤﻞ‬

‫‪ -1‬گروپﻫا را در ﻳك دورة برقﻰ بﻪ شكل ﻣسﻠسل ﻣطابق شكل (‪ )3-24‬وصل ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -2‬ســﻮﻳچ دوره را بستﻪ ﻧﻤﻮده جرﻳان را ﻳادداشت‬ ‫ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -3‬وﻟتﻴج بترى را تﻮسط وﻟتﻣتر اﻧدازه گﻴرى و‬ ‫ﻳادداشت ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -4‬ﻣقاوﻣت ﻣعادل دوره را ﻣحاسبﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -5‬دوره را از بترى قطع ﻧﻤﻮده تﻮســط اوم ﻣتر‬ ‫ﻣقاوﻣــت ﻣعادل دوره (‪ )R‬را اﻧدازه گﻴرى ﻧﻤﻮده‬ ‫آن را با قﻴﻤت ‪ R‬كﻪ از رابطﺔ فﻮق بﻪ دست آﻣده‬ ‫است‪ ،‬ﻣقاﻳسﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪ -6‬اگر تفاوتﻰ ﻣﻴان اﻧدازهگﻴرى تجربﻰ وﻣحاسبﻪ‬ ‫وجﻮد دارد‪ ،‬عﻠت آن را بررسﻰ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫شكل(‪ )3-24‬اتصال ﻣسﻠسل گروپﻫا‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫‪ -1‬سﻪ چراغ برقﻰ در ﻳك دوره با ﻫﻢ ﻣسﻠسل وصل اﻧد؛ ﻫرگاه از چراغ اول ‪ 2A‬جرﻳان عبﻮر كﻨد‪ ،‬از چراغ دوﻣﻰ‬ ‫و سﻮﻣﻰ چﻨد اﻣپﻴر جرﻳان عبﻮر خﻮاﻫد كرد؟ و چرا؟‬ ‫‪ -2‬چرا چراغ ﻫاﻳﻰ جاده ﻫا باﻫﻢ اتصال ﻣسﻠسل ﻧدارﻧد؟ در باره با دوستان و ﻫﻢ صﻨفانتان بحث كﻨﻴد‪.‬‬

‫‪48‬‬

‫)‪(15-26‬‬

‫)‪(15-26‬‬ ‫‪B‬‬

‫‪A‬‬

‫‪A‬‬

‫)‪(15-26‬‬

‫‪B‬‬

‫‪. B A‬‬

‫‪.‬‬

‫قو‬ ‫‪I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪.‬‬ ‫شكل(‪ )3-25‬اتصال ﻣﻮازى‬ ‫ﻣقاوﻣت ﻫا‬

‫ﻣﻮازى ﻣﻘاوﻣتﻫا‬ ‫) ‪(A‬‬ ‫اتصال ‪(A .‬‬ ‫)‬ ‫و‬ ‫ﻧقطﻪ‪A‬‬ ‫دو‬ ‫بﻴﻦ‬ ‫كﻪ‬ ‫دﻫد‬ ‫ﻣﻰ‬ ‫ﻧشــان‬ ‫را‬ ‫ﻣقاوﻣت‬ ‫سﻪ‬ ‫)‬ ‫‪3-25‬‬ ‫(‬ ‫شــكل‬ ‫ا ‪.‬‬ ‫) ‪(B ) (A‬‬ ‫ا ‪.‬‬ ‫) ‪(B‬‬ ‫‪ B‬بﻪ طﻮر ﻣﻮازى باﻫﻢ بســتﻪ شده اﻧد‪ .‬در اتصال ﻣﻮازى ﻣقاوﻣت ﻫا‪،‬‬ ‫ا‬ ‫ﻳك ســر ﻫﻤﺔ ﻣقاوﻣت )ﻫا بﻪ ‪B‬‬ ‫(ﻧقطﻪ‪ )A‬و ‪.‬ســر دﻳگر آنﻫا‬ ‫ﻳك( ﻧقطﻪ‬ ‫د‪،‬‬ ‫قو‬ ‫د‪ ،‬بﻪ ﻧقطﺔ دﻳگر (ﻧقطﺔ‪ )B‬بســتﻪ شده اســت‪ .‬دراﻳﻦ حاﻟت اگر دو سر‬ ‫ﻣﻨبع‪ ،‬برق وصل شــﻮد‪ ،‬جرﻳان برق در ﻫرﻳك از‬ ‫ﻣقاوﻣتوﻫا بﻪ د‬ ‫اﻳــﻦ ق‬ ‫ﻣقاوﻣتﻫــا بــر قرار ﻣﻰگــردد و جرﻳان كﻠﻰ برابر بــﻪ حاصل جﻤع‬ ‫ﻫرﻳك از‪ I‬ﻣقاوﻣت ﻫا ‪.‬است؛ ﻳعﻨﻰ‪I = I 1 + I 2 + I 3:‬‬ ‫ﻫاى ‪= I 1‬‬ ‫جرﻳان‪+ I‬‬ ‫‪2 + I3‬‬ ‫و‬ ‫)‪(15-26‬ا ل از‬ ‫چﻮن ﻳك ســر ﻣقاوﻣت ﻫا بﻪ ﻧقطﺔ ‪ A‬و ســر دﻳگر آنﻫا بﻪ ﻧقطﺔ ‪B‬‬ ‫‪I = I1 + I 2 + I 3‬‬ ‫‪.‬‬ ‫سرﻣقاوﻣت ﻫا ‪ V‬و سر دﻳگر آنﻫا )‪(15-26‬ا ل‬ ‫ﻳك‬ ‫وﻟتﻴج‬ ‫اﻳﻦ‬ ‫بﻨابر‬ ‫اســت؛‬ ‫وصل‬ ‫‪A‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪ VB‬اســت‪ .‬بﻪ عبارت دﻳگر‪ ،‬تفاوت پﻮتاﻧســﻴل (وﻟتﻴج) در دو ســر‬ ‫‪VAA‬‬ ‫‪(.B V)B‬‬ ‫‪. V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫باشــد؛ بﻨابر اﻳﻦ بر اساس‬ ‫‪ A‬ﻣقاوﻣت ﻫاى‪B‬ﻣﻮازى ﻫﻤﻴشــﻪ ﻣساوى ﻣﻰ‬ ‫‪.‬‬ ‫قاﻧﻮن اوم‪ ،‬جرﻳان ﻫر ‪.VA‬‬ ‫تﻮان‪V‬طﻮر ‪.‬ذﻳل ﻣحاسبﻪ كرد‪.‬‬ ‫ﻣقاوﻣت را ﻣﻰ‬ ‫‪B‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪VV‬‬ ‫‪.I 2 = V‬‬ ‫= ‪I3‬‬ ‫== ‪I I1 3‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R3‬‬ ‫‪VR 2‬‬ ‫‪V R 13‬‬ ‫‪V 2‬‬ ‫‪I‬‬ ‫=‬ ‫اﻳﻦ‪I‬‬ ‫=‬ ‫ﻣقاوﻣت ﻫا را ‪3‬بﻪ‪ R‬ﻧشــان‬ ‫اﻳــﻦ ‪R 3‬‬ ‫‪R1‬‬ ‫دﻫﻴﻢ‪ R.‬در‪R 2 :‬‬ ‫اگــر ﻣقاوﻣت ﻣعادل ‪R‬‬ ‫‪2‬‬ ‫صﻮرت دارﻳﻢ كﻪ‪:‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪I = I1 + I 2 + I 3‬‬ ‫=‪I‬‬

‫‪I‬‬

‫‪V V V V‬‬ ‫‪= +‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪R R1 I R2 R3‬‬ ‫‪I 1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪V( ) =V( +‬‬ ‫) ‪+‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R1 R2 R3‬‬ ‫‪1‬‬ ‫)‬ ‫‪R3‬‬ ‫‪1 1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪= +‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪R R1 R2 R3‬‬

‫‪I‬‬

‫‪v‬‬

‫‪:‬‬

‫‪:‬‬ ‫‪49‬‬

‫‪:‬‬

‫‪R‬‬

‫‪V‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪V V V‬‬ ‫‪I‬‬ ‫=‬ ‫‪I‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪1 + I 2 + I3‬‬ ‫‪R1 R2 R3‬‬ ‫‪V V V V‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1 =1 +‬‬ ‫‪) = V ( + R+ R)1 R2 R3‬‬ ‫‪R1 R2 R3‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪V( ) =V( +‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R1 R2‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪= +‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪R1 R2 R3‬‬ ‫‪1 1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪= +‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪R R1 R2 R3‬‬ ‫=‪I‬‬

‫‪+ I 2 + I3‬‬

‫‪1‬‬

‫‪V V V V‬‬ ‫‪= +‬‬ ‫‪+‬‬ ‫‪R R1 R2 R3‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪V( ) =V( +‬‬ ‫) ‪+‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪R1 R2 R3‬‬

‫بﻨابــر اﻳﻦ ﻣقاوﻣت ﻣعادل در اتصال ﻣﻮازى ﻣقاوﻣتﻫا تﻮســط رابطﺔ‬ ‫‪1 1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫زﻳر ﻣحاسبﻪ ﻣﻰشﻮد‪:‬‬ ‫‪= +‬‬ ‫‪+‬‬

‫‪:‬‬

‫‪R11 = 12‬‬ ‫‪R2 ،R‬‬ ‫‪R32 = 24 ،R 3 = 8‬‬

‫ﻫاى= ‪, R 2 = 2V‬‬ ‫ﻣثال‪ :‬در زﻳر ‪:‬ﻣقاوﻣت‪12v‬‬

‫‪, R 2 =. 24‬‬

‫‪R‬‬

‫‪R 1 = 12‬‬

‫بﻪ طﻮر ﻣﻮازى باﻫﻢ بستﻪ شده اﻧد و دو سر آنﻫا بﻪ ﻣﻨبع‪ V=12v‬وصل‬ ‫‪.‬‬ ‫شده است‪ .‬ﻣقاوﻣت ﻣعادل و جرﻳان كﻠﻰ را ﻣحاسبﻪ ﻣﻰ ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪.‬‬ ‫‪1 1 1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪= + +‬‬ ‫‪R R1 R2 R3‬‬ ‫‪1 1 1 1‬‬ ‫‪= + +‬‬ ‫‪R 12 24 8‬‬ ‫‪R=4‬‬ ‫‪V‬‬ ‫‪12v‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫=‪I‬‬ ‫‪= 3A‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪4‬‬

‫‪I‬‬

‫‪I‬‬ ‫‪I‬‬ ‫‪I‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫وساﻳﻞ ﻣﻮرد ضرورت‪ :‬سﻪ عدد گروپ‪ ،‬سﻪ عدد ﻫﻠدر‪ ،‬ﻳك بترى ‪ 12‬وﻟت و ﻳك سﻮﻳچ‬

‫‪12‬دﻳگر بﻪ صﻮرت ﻣﻮازى ‪.‬وصل ﻧﻤﻮده‬ ‫طرزاﻟعﻤﻞ‪ :‬گروپﻫا ‪:‬را از طرﻳق سﻮﻳچ بﻪ بترى ﻳك بار بﻪ صﻮرت ﻣسﻠسل و بار‬ ‫و ﻧﻮر ‪:‬گروپﻫا را در اﻳﻦ دو حاﻟت باﻫﻢ ﻣقاﻳسﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫در ﻫر دو حاﻟت (ﻣﻮازى و ﻣسﻠســل) ﻳك گروپ را از ﻫﻠدر جدا ﻧﻤﻮده ‪ ،‬بﻪ ﻧﻮر گروپﻫاى دﻳگر تﻮجﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬در‬ ‫‪.‬‬ ‫پاﻳان‪ ،‬تجربﻪ ﻣشاﻫدات خﻮد را براى ﻫﻢ صﻨفانتان گزارش دﻫﻴد‪.‬‬ ‫(‬ ‫)‬ ‫‪.‬‬ ‫‪.‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫در اشكال (‪ )3-26‬دو ﻧﻮع سﻴستﻢ جرﻳان آب و دو ﻧﻮع دورة برقﻰ ﻧشان داده شده است‪ .‬شﻤا در گروپ ﻫاى خﻮد‬ ‫)‪(15-27‬‬ ‫درﻣﻮرد شباﻫت ﻫاى آنﻫا بحث كﻨﻴد‪ ،‬و ﻧتاﻳج بحث ﻫاى تان را براى ﻫﻢ صﻨفان خﻮد گزارش دﻫﻴد‪.‬‬ ‫(د)‬ ‫(ج)‬ ‫(ب)‬ ‫(اﻟف)‬

‫‪.‬‬

‫شكل (‪)3-26‬‬

‫‪50‬‬ ‫ا‬

‫ل )‪(15-27‬‬

‫‪.‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫‪-1‬كدام ﻳك از اتصال ﻣقاوﻣتﻫاﻳﻰ كﻪ در اشكال (‪ )3-27‬ﻧشان داده شده‪ ،‬اتصال ﻣﻮازى است؟‬ ‫(اﻟف)‬

‫(ج)‬

‫(ب)‬

‫(د)‬

‫شكل (‪ )3-27‬اتصال ﻣختﻠف ﻣقاوﻣت ﻫا‬

‫‪ -2‬ﻳك تعداد چراغ ﻫاى زﻳﻨتﻰ ﻫفت رﻧگ باﻻى ﻳك تعﻤﻴر ﻧصب شــده اســت‪ .‬در ﻫﻨگام شب دﻳده ﻣﻰشﻮد كﻪ چراغ‬ ‫سﻮم و ششﻢ آن خاﻣﻮش و ﻣتباقﻰ روشﻦ است‪ ،‬اﻳﻦ چﻪ ﻧﻮع اتصال است؟ ﻣسﻠسل ﻳا ﻣﻮازى؟ چرا؟‬

‫بترى‬

‫‪20‬‬

‫شكل(‪ )3-28‬تجربﺔ وﻟتا‬

‫شــﻤا وســاﻳل ﻣتعدد ﻫﻤچﻮ رادﻳﻮ‪ ،‬چراغ دستﻰ‪ ،‬ساعت و غﻴره را كﻪ‬ ‫تﻮسط بترىﻫا فعال ﻣﻰ شﻮﻧد دﻳده اﻳد‪ .‬در ﻫرﻳك از اﻳﻦ وساﻳل اﻧرژى‬ ‫برق بﻪ ﻣصرف ﻣﻰرســد و اﻧرژى برقﻰ اﻳﻦ وساﻳل تﻮسط بترى تﻮﻟﻴد‬ ‫ﻣﻰشــﻮد‪ .‬اوﻟﻴﻦ بترى تﻮسط داﻧشﻤﻨد فزﻳك بﻪ ﻧام وﻟتا ساختﻪ شده‬ ‫است‪ .‬وﻟتا تﻮاﻧســت با قرار دادن دو فﻠز ﻣختﻠفاﻟﻨﻮع جستﻰ و ﻣسﻰ‬ ‫(اﻟكتــرود) در ﻳك ﻣاﻳــع تﻴزابﻰ كﻪ بﻪ ﻧام اﻟكتروﻟﻴــت ﻳاد ﻣﻰگردد‪،‬‬ ‫تفاوت پﻮتاﻧشﻴل را بﻴﻦ آنﻫا بﻪ وجﻮد آورد‪ .‬شكل (‪)3-28‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫اﻟف) در ﻳك گﻴﻼس ﻣقدارى آب ﻟﻴﻤﻮ برﻳزﻳد و دو تﻴغﺔ ﻣس و جست را داخل گﻴﻼس دور از ﻫﻢ قرار دﻫﻴد؛ سپس‬ ‫تﻴغﻪﻫا را تﻮسط سﻴﻢ بﻪ وﻟتﻣتر وصل كﻨﻴد‪ .‬بﻪ عقربﺔ وﻟتﻣتر ﻧگاه كﻨﻴد و ﻧتﻴجﻪ را ﻳاداشت ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫ب) چﻨدﻳــﻦ ﻣــادة ترش (اســﻴدى) و تﻴغﺔ ﻣختﻠف را تجربــﻪ كﻨﻴد و ببﻴﻨﻴــد دركدام حاﻟت وﻟتﻴج بﻴشــتر تﻮﻟﻴد‬ ‫ﻣﻰگردد‪.‬‬ ‫ج) با ﻣﻮافقت ﻣعﻠﻢ و ﻣدﻳرﻳت ﻣكتب اﻳﻦ فعاﻟﻴت بﻪ صﻮرت ﻣسابقﻪ اجرا گردد‪.‬‬

‫در شكل (‪ )3-28‬ﻳك تﻴغﺔ ﻣسﻰ و ﻳك تﻴغﺔ جستﻰ در داخل آب ﻟﻴﻤﻮ قرار داده شده است‪.‬‬ ‫در اﻳﻦ ﻣحﻠﻮل تﻴزابﻰ تﻴغﺔ جستﻰ اﻟكترون داده قطب ﻣثبت را تشكﻴل ﻣﻰدﻫد و تﻴغﺔ ﻣسﻰ‬ ‫اﻟكترون گرفتﻪ و قطب ﻣﻨفﻰ را ﻣﻰســازد‪ .‬اگر ﻫر دو تﻴغﻪ با وﻟت ﻣتر وصل شــﻮﻧد در ﻧتﻴجﻪ‬ ‫‪51‬‬

‫عقربﺔ وﻟت ﻣتر بﻪ حركت ﻣﻰآﻳد كﻪ ﻧشان دﻫﻨدة جرﻳان برق است‪.‬‬

‫اتصال بترى ﻫا‬ ‫بترىﻫا در دورهﻫاى برقﻰ بﻪ ســﻤبﻮل ( ) ﻧشــان داده ﻣﻰ شﻮد‪.‬‬ ‫از اتصال چﻨدﻳﻦ بترى‪ ،‬ﻣا ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ وﻟتﻴجﻫاى ﻣختﻠف را بﻪ دســت‬ ‫آورﻳﻢ‪ .‬در شــكل (‪ )3-29‬اتصال ﻣسﻠســل بترىﻫا ﻧشــان داده شده‬ ‫است‪ .‬درشــكل دﻳده ﻣﻰشــﻮد كﻪ در اتصال ﻣسﻠسل بترى ﻫا قطب‬ ‫ﻣثبت ﻳك بترى با قطب ﻣﻨفﻰ بترى دﻳگر وصل است و از ﻫر بترى‬ ‫ﻳــك قطب باقﻰ ﻣاﻧدة آن بﻪ چراغ ارتباط داده شــده اســت‪ .‬ﻫرگاه‬ ‫وﻟتﻴج بترىﻫا را بﻪ ‪ V2 ، V1‬و ‪ V3‬و وﻟتﻴج ﻣعادل آنﻫا را بﻪ ‪ V‬ﻧشان‬ ‫دﻫﻴﻢ‪ ،‬در اﻳﻦ صﻮرت دارﻳﻢ كﻪ‪V = V1 + V2 + V3 :‬‬

‫‪I‬‬ ‫شكل (‪ )3-29‬بستﻪ كارى ﻣسﻠسل بترى ﻫا‬

‫ﻣثال‪ :‬در ﻳك رادﻳﻮ ‪ 4‬عدد بترى كﻪ وﻟتﻴج ﻫر ﻳك ‪ 1.5v‬است طﻮر‬ ‫ﻣسﻠسل وصل شده اﻧد؛ وﻟتﻴج ﻣعادل بترىﻫا را ﻣحاسبﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫حﻞ‪:‬‬

‫‪V = V1 + V2 + V3 + V4‬‬

‫‪V = 1.5v + 1.5v + 1.5v + 1.5v‬‬ ‫‪V= v‬‬

‫بســتﻪ كارى ﻣﻮازى بترىﻫا زﻣاﻧﻰ صﻮرت ﻣﻰگﻴرد كﻪ ﻧﻴاز بﻪ دوام كار‬ ‫بﻴشــتر بترى وجﻮد داشتﻪ باشد‪ .‬شكل (‪ )3-30‬طرز بستﻪ كارى ﻣﻮازى‬ ‫بترىﻫا را ﻧشــان ﻣﻰ دﻫد‪ .‬درا ﻳﻦ جا دﻳده ﻣﻰشــﻮد كﻪ قطب ﻫاى ﻫﻢ‬ ‫ﻧﻮع باﻫﻢ تﻮسط سﻴﻢ وصل شده اﻧد‪.‬‬ ‫ﻣــا زﻣاﻧﻰ ﻣﻰتﻮاﻧﻴﻢ چﻨد بترى را باﻫﻢ بﻪ طﻮر ﻣﻮازى بســتﻪ كﻨﻴﻢ كﻪ‬ ‫داراى عﻴﻦ وﻟتﻴج باشــﻨد‪ .‬ﻫرگاه در شكل (‪ )3-30‬وﻟتﻴج بترى ﻫا را بﻪ‬ ‫‪V1‬ووو ‪ V2‬وﻧشان دﻫﻴﻢ‪ ،‬وﻟتﻴج ﻣعادل آنﻫا (‪ )V‬ﻣساوﻳست بﻪ‪:‬‬ ‫‪V=V1=V2‬‬

‫‪I‬‬ ‫شكل (‪ )3-30‬بستﻪ كارى ﻣﻮازى بترى ﻫا‬

‫‪52‬‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫‪ -1‬اشكال (‪ )3-31‬را ﻣشاﻫده ﻧﻤﻮده و بگﻮﻳﻴد كﻪ كدام ﻧﻮع بستﻪ كارى بترى ﻫا صحﻴح است و چرا؟‬ ‫(د)‬ ‫(ج)‬ ‫(ب)‬ ‫(اﻟف)‬

‫شكل (‪ )3-31‬اتصال ﻣسﻠسل و ﻣﻮازى بترى ﻫا‬

‫‪ -2‬بترى در فعاﻟﻴت ﻣﻮتر چﻪ ﻧقش دارد؟ درﻳﻦ باره جستجﻮ ﻧﻤﻮده با ﻫﻢصﻨفانتان بحث ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬

‫ﻣﻮارد حفاظتﻰ از خطرات برق‬ ‫در درسﻫــاى قبﻠــﻰ تجاربﻰ را اﻧجام دادﻳﻢ كﻪ داراى وﻟتﻴج پاﻳﻴﻦ بﻮدﻧد و ســبب برق گرفتﻪگﻰ‬ ‫ﻣا ﻧﻤﻰشــدﻧد؛ وﻟﻰ ﻣﻨابع دﻳگرى ﻣاﻧﻨد شبكﺔ برق شﻬرى و برق جﻨراتﻮر وجﻮد دارد كﻪ در صﻮرت‬ ‫بﻰاحتﻴاطﻰ ﻣﻰتﻮاﻧد سبب ﻣرگ اﻧسان شﻮد‪.‬‬ ‫اكثر آتشسﻮزىﻫاى خطرﻧاك در ﻣﻨازل‪ ،‬فابرﻳكﻪﻫا و ﻣاركﻴتﻫاى تجارتﻰ ﻧاشﻰ از بﻰاحتﻴاطﻰ و‬ ‫عدم رعاﻳت ﻣﻮارد حفاظتﻰ برق است‪ .‬ﻣا باﻳد ﻫﻤﺔ ﻣقررات حفاظتﻰ برق را كﻪ جﻬت حفظ جان و ﻣال‬ ‫ﻣا طرح گردﻳده است‪ ،‬رعاﻳت ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪ .‬اكﻨﻮن بﻪ چﻨد ﻣﻮرد ﻣﻬﻢ اﻳﻦ ﻣقررات اشاره ﻣﻰﻧﻤاﻳﻴﻢ‪:‬‬ ‫‪ -1‬بﻪ سﻴﻢﻫاى بدون پﻮش عاﻳق كﻪ حاﻣل وﻟتﻴج باشﻨد دست ﻧزﻧﻴد ‪.‬‬ ‫‪ -2‬در داخل تﻠﻮﻳزﻳﻮن وﻟتﻴج خﻴﻠﻰ بﻠﻨد تﻮﻟﻴد ﻣﻰشﻮد؛ بﻨابر اﻳﻦ در ﻫﻨگاﻣﻰكﻪ تﻠﻮﻳزﻳﻮن روشﻦ باشد‬ ‫ﻧباﻳد در عقب آن دست بزﻧﻴد‪.‬‬ ‫‪ -3‬تﻤام سﻴﻢﻫاى برق‪ ،‬ساكتﻫا ‪ ،‬سﻮﻳچﻫا و جاﻳﻨت بكسﻫا باﻳد داراى پﻮش عاﻳق (پﻼستﻴكﻰ)‬ ‫باشــﻨد‪ .‬ﻫرگاه قسﻤتﻰ از پﻮش سﻴﻢ وساﻳل برقﻰ ازبﻴﻦ رفتﻪ باشد‪ ،‬طﻮر عاجل از برق قطع‬ ‫و دو باره ترﻣﻴﻢ شﻮد‪ .‬شكل(‪)3-32‬‬ ‫‪ -4‬ﻫﻴچگاه با ســﻴﻢﻫاى ﻫﻮاﻳﻰ چﻴزى را تﻤاس ﻧدﻫﻴد؛ زﻳرا ســﻴﻢﻫاى ﻫﻮاﻳﻰ بدون پﻮش و اﻧتقال‬ ‫دﻫﻨده وﻟتﻴج بﻠﻨد ﻣﻰباشﻨد‪ .‬شكل (‪)3-33‬‬ ‫‪53‬‬

‫‪ -5‬ﻧباﻳد با پاى برﻫﻨﻪ (بدون كفش) در زﻣﻴﻦ تر و ﻣرطﻮب؛ ﻣاﻧﻨد تشﻨابﻫا ﻳا حﻤامﻫا بﻪ وساﻳل‬ ‫برقﻰ فعال تﻤاس بگﻴرﻳد‪.‬‬ ‫‪ -6‬ﻫرگاه سﻴﻢ برقﻰ از پاﻳﺔ برق بﻪ زﻣﻴﻦ افتاده باشد؛ بﻪ آن ﻧزدﻳك ﻧشﻮﻳد و ﻣسﻴر حركت خﻮد را‬ ‫تغﻴﻴر دﻫﻴد و در صﻮرت اﻣكان بﻪ ﻣؤظفان برق اطﻼع دﻫﻴد‪.‬‬ ‫‪ -7‬در ﻫﻨگام كار (رﻧگﻣاﻟﻰ‪ ،‬كﻨدنكارى‪ ،‬پﻠستركارى) اول برق آن ﻣحل را قطع كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪ -8‬ﻫرگاه در خاﻧﻪ بﻮى ﻧاشــﻰ از ســﻮختﻦ رابر ﻳا پﻼستﻴك را احساس ﻧﻤﻮدﻳد بﻪ سرعت فﻴﻮز‬ ‫عﻤﻮﻣﻰﻣﻨزل تان را خاﻣﻮش و دﻳگران را خبر دﻫﻴد‪.‬‬ ‫‪ -9‬وساﻳل برقﻰ غﻴر ضرورى را خاﻣﻮش ﻧﻤاﻳﻴد ‪.‬‬ ‫‪ -10‬ﻫﻤﻴشﻪ از اطفال ﻣﻮاظبت كﻨﻴد كﻪ چﻴزى را بﻪ ساكتﻫاى برق داخل ﻧكﻨﻨد‪.‬‬

‫شكل(‪ )3-32‬عﻮارض سﻴﻢﻫا‬

‫شكل(‪)3-33‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫چﻪ ﻧﻮع ﻣﻮارد بﻴشــتر بﻰ احتﻴاطﻰ را كﻪ باعث برق گرفتﻪگﻰ اﻧســان ﻣﻰگردد ﻣثال داده ﻣﻰتﻮاﻧﻴد؟ درﻳﻦ باره در‬ ‫گروه خﻮد بحث ﻧﻤﻮده و ﻧتﻴجﺔ آن را براى ﻫﻢ صﻨفانتان گزارش دﻫﻴد‪.‬‬

‫‪54‬‬

‫خﻼصﺔ فصﻞ سﻮم‬ ‫حركت اﻧتقاﻟﻰ ﻣﻨظﻢ اﻟكترونﻫا درﻳك سﻴﻢ (ﻫادى) را جرﻳان برق گﻮﻳﻨد‪.‬‬ ‫ﻫرگاه بترى‪ ،‬گروپ و سﻮﻳچ تﻮسط سﻴﻢ وصل شﻮﻧد‪ ،‬دورة برقﻰ را ﻣﻰسازﻧد‪.‬‬ ‫اگر از ســطح ﻣقطع ﻳك سﻴﻢ‪ ،‬ﻳك كﻮﻟﻤب چارچ درﻳك ثاﻧﻴﻪ عبﻮركﻨد؛ ﻳك اﻣپﻴرجرﻳان‬ ‫گفتﻪ ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫در دورهﻫاى برقﻰ اختﻼف پﻮتاﻧســﻴل بﻴﻦ قطب ﻫاى ﻣﻨبع سبب ﻣﻰشﻮد كﻪ اﻟكترون ﻫا‬ ‫از قطبــﻰ كﻪ داراى چارجﻫاى ﻣﻨفﻰ بﻴشتر اســت؛ بﻪ قطبﻰ كﻪ داراى چارج ﻫاى ﻣﻨفﻰ‬ ‫كﻢتر است جرﻳان ﻳابد‪.‬‬ ‫چارجﻫاى برقﻰ ﻣتحرك در ﻫادى‪ ،‬ﻫﻤﻴشــﻪ با ﻧﻮعﻰ ﻣقاوﻣت روبﻪ رو ﻫســتﻨد‪ ،‬كﻪ آنرا‬ ‫ﻣقاوﻣت برقﻰ گﻮﻳﻨد‪.‬‬ ‫در دوره ﻫاى برقﻰ ﻧسبت وﻟتﻴج بر جرﻳان ثابت است و اﻳﻦ رابطﻪ را قاﻧﻮن اوم گﻮﻳﻨد‪.‬‬ ‫ﻣقاوﻣت برقﻰ ســﻴﻢﻫا عﻼوه بر جﻨسﻴت آن بﻪ ابعاد ﻫﻨدسﻰ آن ﻧﻴز ارتباط دارد‪ .‬افزاﻳش‬ ‫طﻮل ســﻴﻢ باعث افزاﻳش ﻣقاوﻣت برقﻰ آن ﻣﻰگردد‪ ،‬در حاﻟﻰكﻪ افزاﻳش ﻣساحت ﻣقطع‬ ‫سﻴﻢ سبب كاﻫش ﻣقاوﻣت آن ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫اوم ﻣتر آﻟﺔ اﻧدازه گﻴرى ﻣقاوﻣت برقﻰ اســت و با ﻳك وسﻴﻠﺔ برقﻰ بﻪ صﻮرت ﻣﻮازى وصل‬ ‫ﻣﻰگردد‪.‬‬ ‫با اتصال ﻣسﻠسل چﻨدﻳﻦ بترى ﻣﻰ تﻮاﻧﻴﻢ وﻟتﻴج ﻫاى ﻣختﻠف را بﻪ دست آورﻳﻢ‪.‬‬ ‫براى حفاظت از خطرﻫاى برق‪ ،‬باﻳد ﻣﻮارد حفاظتﻰ آنرا رعاﻳت كﻨﻴﻢ‪.‬‬

‫‪55‬‬

‫‪-1‬‬ ‫‪.‬‬ ‫‪...............................‬‬ ‫‪.....................‬‬ ‫‪.‬‬

‫‪.‬‬ ‫‪.‬‬

‫‪.....................‬‬ ‫‪....................‬‬

‫‪.‬سؤال ﻫاى فصﻞ سﻮم‬

‫‪.‬‬

‫‪................................‬‬

‫‪.‬‬

‫‪ -1‬ﻳك دورة برقﻰ رســﻢ كﻨﻴد كﻪ داراى چﻬار ﻣقاوﻣت باشد و از ﻫﻤﺔ آن ﻫا جرﻳان ﻳك سان‬ ‫‪-2‬عبﻮركﻨد‪.‬‬ ‫‪ -2‬اتصال ‪.‬‬ ‫ﻣﻮازى ﻣقاوﻣتﻫا با اتصال ﻣسﻠسل چﻪ تفاوت دارد؟‬ ‫‪ -3-3‬طرز اتصال وﻟتﻣتر و اﻣپﻴرﻣتر درﻳك دورة برقﻰ را در شكل‪ .‬ﻧشان دﻫﻴد‪.‬‬ ‫‪ -4‬قاﻧﻮن اوم‪ ،‬رابطﻪ بﻴﻦ كدام كﻤﻴتﻫاى برقﻰ را ﻧشان ﻣﻰ دﻫد؟‬ ‫‪.‬‬ ‫‪-4‬‬ ‫‪ -5‬براى اﻳﻦ كﻪ بﻪ خطر برق گرفتﻪ گﻰ ﻣﻮاجﻪ ﻧشﻮﻳﻢ كدام ﻧكات را باﻳد رعاﻳت ﻧﻤاﻳﻴﻢ؟‬ ‫‪.‬‬ ‫‪ -6-5‬روش استفاده از اوم ﻣتر را در ﻳك دوره برقﻰ رسﻢ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪ -7-6‬وﻟتﻴج ﻣعادل در بســتﻪ كارى ﻣسﻠســل و ﻣﻮازى بترىﻫا چگﻮﻧﻪ ﻣحاسبﻪ ﻣﻰ شﻮد؟ تﻮسط‬ ‫سازﻳد‪.‬‬ ‫فﻮرﻣﻮل واضح ‪.‬‬ ‫‪ -8‬چرا رعاﻳت ﻣﻮارد حفاظتﻰ از خطرات برق ﻣﻬﻢ است؟ تشرﻳح كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪ -9-7‬با استفاده از قاﻧﻮن اوم‪ ،‬كﻤﻴت برقﻰ ﻣجﻬﻮل را ﻣحاسبﻪ ﻧﻤاﻳﻴد ‪. .‬‬

‫‪-8‬‬

‫(اﻟف)‬

‫(ب)‬

‫‪V = 24v‬‬ ‫‪R =8‬‬ ‫‪I =?A‬‬

‫‪I = 4A‬‬

‫(ج)‬

‫‪.‬‬

‫‪I = 10 A‬‬ ‫‪V = 50v‬‬ ‫?=‪R‬‬

‫‪R = 12‬‬ ‫‪V = ?v‬‬

‫‪-9‬‬

‫‪:‬‬ ‫)‬

‫) (‬

‫(‬ ‫‪R1 = 6‬‬ ‫‪R2 = 12‬‬ ‫‪R3 = 12‬‬ ‫‪V = 15v‬‬ ‫?=‪R‬‬ ‫‪I =?A‬‬

‫‪R1 = 5‬‬ ‫‪R2 = 3‬‬ ‫‪R3 = 8‬‬ ‫‪V = 32v‬‬ ‫‪I =?A‬‬ ‫‪56‬‬

‫‪-8‬‬

‫‪.‬‬

‫‪I = 4A‬‬

‫‪V = 24v‬‬ ‫‪= v8‬‬ ‫‪V =R24‬‬ ‫‪R =I 8= ? A‬‬ ‫‪I =?A‬‬

‫‪V = 50‬‬ ‫‪I =v10 A‬‬ ‫‪R = ?V = 50v‬‬

‫‪RI = 12‬‬ ‫‪4A‬‬ ‫‪VR== ?12v‬‬

‫?=‪R‬‬

‫‪V = ?v‬‬

‫‪-9‬‬

‫در سؤالﻫاى زﻳر ﻣقاوﻣت ﻣعادل و جرﻳان را ﻣحاسبﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪: .‬‬ ‫‪-9-10‬‬ ‫) (‬ ‫) (‬ ‫) (‬

‫‪RR1 == 66‬‬

‫‪R1 = 5R = 5‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪R2 = 3R2 = 3‬‬

‫‪1‬‬

‫‪2‬‬

‫‪12‬‬ ‫‪RR33 == 12‬‬

‫‪R3 = 8R3 = 8‬‬

‫‪15vv‬‬ ‫‪VV = 15‬‬ ‫?? == ‪RR‬‬

‫‪V v= 32v‬‬ ‫‪V = 32‬‬

‫‪II == ?? AA‬‬

‫‪v‬‬

‫‪:‬‬

‫) (‬

‫‪12‬‬ ‫‪RR2 == 12‬‬

‫‪I‬‬

‫‪I = 10 A‬‬

‫‪I = ? IA= ? A‬‬

‫‪v‬‬ ‫(ب)‬

‫(الف)‬

‫‪ -11‬وﻟتﻴج ﻣعادل را در اتصال بطرىﻫا كﻪ در زﻳر ﻧشان داده شده است؛ ﻣحاسبﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫‪V1=V2=V3=6V‬‬ ‫? =‪V‬‬ ‫‪v1‬‬

‫‪v1‬‬

‫‪v2‬‬

‫(الف)‬

‫‪57‬‬

‫‪v2‬‬

‫‪v3‬‬

‫(ب)‬

‫‪v3‬‬

‫‪ -12‬كدام اﻣپﻴرﻣتر در دورهﻫاى زﻳر درست بستﻪ شده است؟‬

‫(الف)‬

‫(ج)‬

‫(ب)‬

‫‪ -13‬كدام صفحات اﻣپﻴرﻣتر درست خﻮاﻧده شده است؟ ﻣﻮارد غﻠط را صحﻴح كﻨﻴد‪.‬‬

‫‪I=7.5A‬‬ ‫( اﻟف)‬

‫‪I=8A‬‬ ‫(ب)‬

‫‪I=1A‬‬ ‫(ج)‬

‫‪I=4.5A‬‬ ‫(د)‬

‫‪58‬‬

‫فصﻞ چﻬارم‬ ‫اﻟﻜتروﻣﻘﻨاطﻴس‬ ‫شــﻤا گاﻫﻰ دربارة تﻨﻮع وســاﻳل برقﻰ و اﻳﻦ كﻪ ﻫرﻳك چﻪ كارﻫاى‬ ‫ﻣﻬﻤﻰ را اﻧجام ﻣﻰ دﻫﻨد‪ ،‬تﻮجﻪ ﻧﻤﻮده اﻳد؟‬ ‫واترپﻤپ آب را از چاه بﻴرون ﻣﻰكشــد‪ ،‬پكﺔ برقﻰ باد تﻮﻟﻴد ﻣﻰكﻨد‪،‬‬ ‫داﻳﻨﻤﻮ و جﻨراتﻮر برق تﻬﻴﻪ ﻣﻰكﻨﻨد‪ ،‬ﻳخچال سردى اﻳجاد ﻣﻰكﻨد‪،‬‬ ‫ﻣاشﻴﻦ ﻟباس شﻮﻳﻰ ﻟباس ﻣﻰ شﻮﻳد‪ ،‬رادﻳﻮ صﻮت تﻮﻟﻴد ﻣﻰكﻨد‪ ،‬ﻫﻤﺔ‬ ‫اﻳﻦ وســاﻳل بﻪ اســاس قﻮاﻧﻴﻦ اﻟكترو ﻣقﻨاطﻴــس كار ﻣﻰكﻨﻨد‪ .‬در‬ ‫عصر حاضر كﻢتر وســﻴﻠﺔ برقﻰ را ﻣﻰتﻮان ﻳافت كﻪ در آن از پدﻳدة‬ ‫اﻟكتروﻣقﻨاطﻴس بﻪ طﻮر ﻣســتقﻴﻢ ﻳا غﻴرﻣســتقﻴﻢ اســتفاده ﻧشده‬ ‫باشد‪.‬‬ ‫شــﻤا در صﻨف ﻫشــتﻢ راجع بﻪ خﻮاص ﻣقﻨاطﻴس ﻣعﻠﻮﻣات كسب‬ ‫ﻧﻤﻮدﻳد‪ .‬در اﻳﻦ فصل با ﻣفاﻫﻴﻤﻰﻣاﻧﻨد‪ :‬اثر ﻣقﻨاطﻴسﻰ جرﻳان برق‪،‬‬ ‫قﻮة ﻣقﻨاطﻴســﻰ‪ ،‬اﻟقاى اﻟكتروﻣقﻨاطﻴسﻰ آشﻨا ﻣﻰ شﻮﻳد؛ ﻫﻢ چﻨﻴﻦ‬ ‫طــرز كارداﻳﻨﻤﻮ‪ ،‬جﻨراتﻮر و زﻧگ برقــﻰ را ﻧﻴز در اﻳﻦ فصل خﻮاﻫﻴد‬ ‫آﻣﻮخت‪.‬‬

‫‪59‬‬

‫اثر ﻣﻘﻨاطﻴسﻰ جرﻳان برق‬ ‫زﻣاﻧﻰكــﻪ ﻳك بﻠﻨد گﻮ صدا پخــش ﻣﻰكﻨد اگر با‬ ‫دســت تﻤاس ﻧﻤاﻳﻴد اﻫتــزازات (ﻟرزه) آن را حس‬ ‫ﻣﻰكﻨﻴد‪ .‬شكل (‪)4-1‬‬ ‫آﻳا فكر ﻧﻤﻮده اﻳد كﻪ چﻪ چﻴز سبب اﻫتزازات پردة‬ ‫بﻠﻨدگﻮ ﻣﻰگردد؟‬

‫شكل(‪ )4-1‬بﻠﻨدگﻮ‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫تجربﻪ ﻛﻨﻴد‬ ‫سـاﻣان ﻣﻮاد ﻣﻮرد ضرورت‪ :‬بترى‪ ،‬سﻴﻢ ﻣسﻰ ضخﻴﻢ‪ ،‬سﻴﻢﻫاى ارتباطﻰ‪ ،‬رﻳﻮستات (ﻣقاوﻣت ﻣتغﻴر)‪ ،‬صفحﺔ ﻣقﻮا‪،‬‬ ‫قطبﻧﻤا وسﻮﻳچ‪.‬‬ ‫طرزاﻟعﻤﻞ‪ :‬اجزاى دوره را ﻣطابق شكل (‪ )4-2‬باﻫﻢ وصل ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬قطب ﻧﻤا را روى صفحﺔ ﻣقﻮا قرار داده سﻮﻳچ را‬ ‫روشــﻦ كﻨﻴد‪ .‬جرﻳان را طﻮرى تﻨظﻴﻢ كﻨﻴد كﻪ عقربﻪ شــروع بﻪ حركت كﻨد‪ .‬ﻣﻮقعﻴت قطب ﻧﻤا را در اطراف سﻴﻢ‬ ‫تغﻴﻴر داده‪ ،‬اﻧحراف عقربﺔ قطبﻧﻤا را ﻣشــاﻫده ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬در اخﻴر ﻣشــاﻫداتتان را طﻮرى بﻨﻮﻳسﻴدكﻪ بﻪ سؤالﻫاى‬ ‫ذﻳل جﻮاب گﻮ باشد ‪:‬‬ ‫‪ )1‬چﻪ چﻴز سبب اﻧحراف عقربﺔ قطب ﻧﻤا گردﻳد؟‬ ‫‪ )2‬چرا در ﻣﻮقعﻴتﻫاى ﻣختﻠف اطراف سﻴﻢ‪ ،‬عقربﺔ قطب ﻧﻤا جﻬتﻫاى ﻣختﻠف را ﻧشان داد؟‬ ‫رﻳﻮستات‬

‫قطبﻧﻤا‬

‫سﻮﻳچ‬ ‫بترى‬ ‫شكل(‪ )4-2‬سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان جﻬت عقربﺔ قطب ﻧﻤا را تغﻴﻴر داده است‪.‬‬

‫‪60‬‬

‫عاﻟﻢ دﻧﻤاركﻰ بﻪ ﻧام ﻫاﻧس اورستﻴد در سال ‪ 1820‬ﻣﻴﻼدى تجارب ﻣتعددى را اﻧجام داد‪ .‬او‬ ‫بار اول ﻣاﻧﻨد شــكل (‪ )4-3‬در اطراف سﻴﻤﻰكﻪ درآن برق جرﻳان ﻧداشت قطب ﻧﻤا را قرار داد‬ ‫و ﻣشاﻫده كرد كﻪ در ﻫر ﻧقطﺔ اطراف سﻴﻢ قطب ﻧﻤا جﻬت ﻳك سان را ﻧشان ﻣﻰدﻫد‪.‬‬ ‫بار دوم قطبﻧﻤا را ﻣطابق شكل(‪ )4-4‬در اطراف ﻳك سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان برق قرارداد‪ .‬در اﻳﻦ حاﻟت‬ ‫ﻣشــاﻫده كرد كﻪ جﻬت عقربﺔ قطبﻧﻤا در ﻫر ﻧقطﺔ اطراف ســﻴﻢ ﻣتفاوت است و ﻣتﻮجﻪ شد كﻪ‬ ‫عﻠت ﻧﻤاﻳش جﻬتﻫاى ﻣختﻠف عقربﻪ در شــكل (‪ )4-4‬ﻣﻮجﻮدﻳت ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ است كﻪ از‬ ‫سبب عبﻮر جرﻳان برق در اطراف سﻴﻢ بﻪ وجﻮد آﻣده است؛ بﻨابراﻳﻦ سﻴﻢﻫاى حاﻣل جرﻳان برق در‬ ‫اطراف خﻮد اثر ﻣقﻨاطﻴسﻰ اﻳجاد ﻣﻰﻧﻤاﻳﻨد كﻪ بﻪ ﻧام ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ ﻳاد ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫سﻴﻢ ﻣسﻰ‬

‫شكل(‪ )4-3‬سﻴﻢ بدون جرﻳان‬ ‫باﻻى جﻬت قطبﻧﻤا اثر ﻧدارد‬

‫شكل(‪ )4-4‬تاثﻴر ساحﺔ‬ ‫ﻣقﻨاطﻴسﻰ سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان‬ ‫باﻻى قطبﻧﻤا‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫چرا فروشــﻨدهﻫاى كســتﻫاى صﻮتﻰ ﻳا تصﻮﻳرى كست ﻫاى شان را دور از ســﻴﻢﻫاى برق و ﻣقﻨاطﻴس ﻫا ﻧگﻬدارى‬ ‫ﻣﻰﻧﻤاﻳﻨد؟ در اﻳﻦ باره با شاگردان دﻳگر بحث ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬

‫ساحﺔ ﻣﻘﻨاطﻴسﻰ اطراف سﻴﻢ حاﻣﻞ جرﻳان‬ ‫در درس قبﻠﻰ آﻣﻮختﻴد كﻪ ســﻴﻢ حاﻣل جرﻳان برق در اطراف خﻮد ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ اﻳجاد‬ ‫ﻣﻰﻧﻤاﻳد‪ ،‬اﻳﻦ ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ بﻪ شــكل خطﻮط داﻳروى ﻫﻢ ﻣركز ﻣطابق شكل (‪ )4-5‬بﻪ‬ ‫فاصﻠﻪ ﻫاى ﻣختﻠف از سﻴﻢ تشكﻴل ﻣﻰگردﻧد‪.‬‬

‫شكل(‪ )4-5‬جﻬت خطﻮط ساحﺔ‬ ‫ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬

‫‪61‬‬

‫جﻬت خطﻮط ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ در اطراف سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان بستﻪ گﻰ بﻪ جﻬت جرﻳان در‬ ‫سﻴﻢ دارد‪ .‬ﻫرگاه جﻬت جرﻳان در سﻴﻢ تغﻴﻴر داده شﻮد جﻬت خطﻮط ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ ﻧﻴز‬ ‫تغﻴﻴر ﻣﻰكﻨد‪ .‬اﻳﻦ تغﻴﻴر جﻬت تﻮسط قطب ﻧﻤا قابل ﻣشاﻫده است‪.‬‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫ﻣﻰخﻮاﻫﻴﻢ ﻣشاﻫده ﻧﻤاﻳﻴﻢ ﻛﻪ‪:‬‬

‫‪-1‬سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان‪ ،‬برادهﻫاى آﻫﻦ را بﻪ چﻪ شكل در اطراف خﻮد جﻤع ﻣﻰﻧﻤاﻳد‪.‬‬ ‫‪ -2‬آﻳا تغﻴﻴر جﻬت جرﻳان در سﻴﻢ باعث تغﻴﻴر جﻬت خطﻮط ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ ﻣﻰگردد؟‬ ‫ﻣـﻮاد و سـاﻣان ﻣﻮرد ضـرورت‪ :‬ﻣﻨبع برق (بترى)‪ ،‬ﻣقاوﻣت ﻣتغﻴر‪ ،‬صفحﺔ ﻣقﻮا‪ ،‬ســﻴﻢ ضخﻴﻢ ﻣســﻰ‪ ،‬برادة آﻫﻦ‪،‬‬ ‫قطب ﻧﻤا و سﻴﻢﻫاى ارتباطﻰ‪.‬‬ ‫طرزاﻟعﻤﻞ‪ :‬اجزاى دوره را ﻣطابق شكل (‪ )4-6‬باﻫﻢ وصل ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -1‬برادة آﻫﻦ را در روى صفحﺔ ﻣقﻮا در اطراف ســﻴﻢ آﻫســتﻪ و ﻧازك برﻳزﻳد‪ .‬قطبﻧﻤا را باﻻى صفحﻪ گذاشــتﻪ‪،‬‬ ‫جﻬت آن را رسﻢ ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -2‬دوره را بﻪ بترى وصل و جرﻳان را بﻪ كﻤك رﻳﻮستات (ﻣقاوﻣت ﻣتغﻴر) كﻢ و زﻳاد ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -3‬بﻪ صفحﺔ ﻣقﻮا آﻫســتﻪ آﻫســتﻪ ضربﻪ وارد ﻧﻤاﻳﻴد تا برادهﻫا در ﻣســﻴر خطﻮط ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ قرار گﻴرﻧد‪.‬‬ ‫اكﻨﻮن ﻣشاﻫده ﻧﻤاﻳﻴد كﻪ ‪:‬‬ ‫اﻟف) برادة آﻫﻦ چﻪ شكل را اختﻴار ﻧﻤﻮده است؟‬ ‫ب) آﻳا عقربﺔ قطبﻧﻤا ﻧظر بﻪ حاﻟت قبﻠﻰ تغﻴﻴر جﻬت ﻧﻤﻮده است؟‬ ‫ج) سﻤت جرﻳان را تغﻴﻴر داده‪ ،‬اﻧحراف جﻬت عقربﺔ قطبﻧﻤا را ﻣشاﻫده كﻨﻴد‪.‬‬ ‫در ختﻢ تجربﻪ دربارة شكل گﻴرى ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان و چگﻮﻧﻪ گﻰ تغﻴﻴر جﻬت ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫گزارش تﻬﻴﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫برادهﻫاى آﻫﻦ‬

‫رﻳﻮستات‬ ‫قطبﻧﻤا‬

‫بترى‬

‫شكل(‪ )4-6‬تشكﻴل خطﻮط‬ ‫ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬

‫‪62‬‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫آﻳا پﻮش سﻴﻢﻫا ﻣﻰتﻮاﻧد از گسترش ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ بﻪ اطراف سﻴﻢﻫا جﻠﻮگﻴرى ﻧﻤاﻳد؟‬

‫تأثﻴرساحﺔ ﻣﻘﻨاطﻴسﻰ بر روى سﻴﻢ حاﻣﻞ جرﻳان‬ ‫آﻳا شــﻤا گاﻫﻰ بﻪ صداى اﻫتزاز ســﻴﻢﻫا در ﻧزدﻳكﻰ برج ﻫاى برق تﻮجﻪ ﻧﻤﻮده اﻳد؟ چﻪ چﻴز‬ ‫سبب اﻳجاد اﻳﻦ صدا ﻳا اﻫتزاز ﻣﻰ گردد؟‬ ‫در پاﻳان اﻳﻦ درس ﻣﻰتﻮاﻧﻴد بﻪ اﻳﻦ سؤال جﻮاب بگﻮﻳﻴد‪.‬‬ ‫شــﻤا در درسﻫاى ســال قبل آﻣﻮختﻴد كﻪ ﻫرگاه دو ﻣقﻨاطﻴــس را كﻪ قطبﻫاى ﻫﻢ جﻨس‬ ‫آنﻫا ﻣقابل ﻳكدﻳگر واقع باشﻨد بﻪ ﻫﻢ ﻧزدﻳك ﻧﻤاﻳﻴد بﻪ خﻮبﻰ قﻮة دفع بﻴﻦ آنﻫا را احساس‬ ‫خﻮاﻫﻴد كرد‪ .‬عﻠت اﻳجاد اﻳﻦ قﻮه تاثﻴر ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ اﻳﻦ دو ﻣقﻨاطﻴس است‪.‬‬

‫حال اگر بﻪ عﻮض ﻳكﻰ از ﻣقﻨاطﻴس ﻫا ﻳك سﻴﻢ‬ ‫حاﻣل جرﻳان را ﻣطابق شــكل (‪ )4-7‬قرار دﻫﻴﻢ‬ ‫چﻪ واقع خﻮاﻫد شد؟‬ ‫ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴســﻰ سﻴﻢ و ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫ﻣقﻨاطﻴــس ﻧعل ﻣاﻧﻨد با ﻫــﻢ عﻤل ﻧﻤﻮده‪ ،‬باﻻى‬ ‫ســﻴﻢ قﻮه وارد ﻣﻰﻧﻤاﻳﻨد‪ ،‬بﻪ ﻫر اﻧدازه كﻪ ﻣقدار‬ ‫جرﻳان را در ســﻴﻢ بﻴشتر ســازﻳﻢ قﻮة وارده بر‬ ‫ســﻴﻢ ﻧﻴز بﻴشتر ﻣﻰگــردد‪ .‬بﻪ اســاس ﻫﻤﻴﻦ‬ ‫خاصﻴــت بــرق و ﻣقﻨاطﻴس‪ ،‬ﻣﻮتﻮرﻫــاى برقﻰ‬ ‫ســاختﻪ شــده كﻪ اﻣروز در جﻬان ﻣﻮرد استفادة‬ ‫وسﻴع قرار دارد‪.‬‬ ‫‪63‬‬

‫(قﻮه)‬

‫ﻣقﻨاطﻴس‬

‫بترى‬ ‫شكل(‪ )4-7‬سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان‬ ‫برق در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬

‫فعاﻟﻴت‬ ‫تجربﻪ ﻛﻨﻴد‬

‫سـاﻣان وﻣﻮاد ﻣﻮرد ضرورت‪ :‬ﻳك آﻫﻨرباى ﻧعل ﻣاﻧﻨد قﻮى‪،‬‬ ‫سﻴﻢ ﻣســﻰ ضخﻴﻢ‪ ،‬ســﻴﻢﻫاى ارتباطﻰ‪ ،‬ﻣقاوﻣت ﻣتغﻴر‬ ‫(رﻳﻮستات) و بترى‪.‬‬ ‫طرزاﻟعﻤـﻞ‪ :‬اجــزاى دوره را ﻣطابق شــكل (‪ )4-9‬وصل‬ ‫ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -1‬ســﻴﻢ ضخﻴﻢ را ﻣطابق شكل در دﻫﻨﺔ ﻣقﻨاطﻴس قرار‬ ‫دﻫﻴد‪.‬‬ ‫‪ -2‬دوره را بــﻪ بترى وصل ســاختﻪ و جرﻳان را بﻪ كﻤك‬ ‫رﻳﻮستات تﻨظﻴﻢ (كﻢ و زﻳاد) كﻨﻴد‪.‬‬ ‫شكل(‪ )4-8‬عﻤل قﻮه باﻻى سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان در‬ ‫‪ -3‬اﻳﻦ آزﻣاﻳش را چﻨد بار تكرار ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬ﻣشــاﻫدات تان را‬ ‫ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫ﻳادداشت ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫‪ -4‬جﻬت جرﻳان (قطبﻫاى بترى) را تغﻴﻴر دﻫﻴد و ﻣشاﻫدات خﻮد را با حاﻟت قبﻠﻰ ﻣقاﻳسﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬اگر جرﻳان را‬ ‫زﻳاد كﻨﻴد‪ ،‬چﻪ تغﻴﻴرى در حركت سﻴﻢ ﻣشاﻫده ﻣﻰ كﻨﻴد؟‬

‫از فعاﻟﻴت فﻮق ﻧتﻴجﻪ ﻣﻰگﻴرﻳﻢ ﻫرگاه ﻳك سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ قرارگﻴرد‪،‬‬ ‫باﻻى آن قﻮه عﻤل ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد‪ .‬ﻣقدار قﻮه ﻳﻰ كﻪ باﻻى سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫عﻤل ﻣﻰكﻨد بﻪ عﻮاﻣل زﻳر رابطﻪ دارد‪:‬‬ ‫شدت ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ؛‬ ‫ﻣقدار جرﻳان برق درسﻴﻢ؛‬ ‫اﻧدازة طﻮل سﻴﻤﻰكﻪ در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ قرار گرفتﻪ است؛‬ ‫زاوﻳﻪ اى كﻪ سﻴﻢ و ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ با ﻳكدﻳگر ﻣﻰ سازﻧد‪.‬‬ ‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫‪ -1‬ﻫرگاه ﻳك سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ قرار گﻴرد چﻪ واقع ﻣﻰشﻮد؟‬ ‫‪ -2‬چگﻮﻧﻪ ﻣﻰتﻮاﻧﻴد شدت ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ دو ﻣقﻨاطﻴس را باﻫﻢ ﻣقاﻳسﻪ كﻨﻴد؟‬

‫جﻬت ﻗﻮة ﻣﻘﻨاطﻴسﻰ‬ ‫شﻤا ﻣﻰداﻧﻴد كﻪ قﻮه كﻤﻴت وكتﻮرى است كﻪ ﻣقدار و جﻬت دارد‪.‬‬ ‫‪64‬‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫جﻬت قﻮه ﻳﻰ كﻪ باﻻى ســﻴﻢ حاﻣل جرﻳان درســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴســﻰ عﻤل ﻣﻰﻧﻤاﻳد بﻪ چﻪ چﻴز ارتباط دارد و چگﻮﻧﻪ‬ ‫ﻣﻰ تﻮاﻧﻴﻢ اﻳﻦ قﻮه را تغﻴﻴرجﻬت دﻫﻴﻢ؟‬

‫فعاﻟﻴت‬

‫(جﻬت قﻮة كﻪ در سﻴﻢ عﻤل ﻣﻰ كﻨد)‬

‫قﻮة‬

‫تجربﻪ ﻛﻨﻴد‬

‫سـاﻣان وﻣﻮاد ﻣﻮرد ضرورت‪ :‬ﻳــك ﻣقﻨاطﻴس ﻧعل ﻣاﻧﻨد‪،‬‬ ‫ســﻴﻢ ﻣسﻰ ضخﻴﻢ‪ ،‬ســﻴﻢ ﻫاى ارتباطﻰ‪ ،‬ﻣقاوﻣت ﻣتغﻴر‬ ‫و بترى‬ ‫طـرز اﻟعﻤﻞ‪ :‬اجــزاى دوره را ﻣطابق شــكل(‪ )4-9‬وصل‬ ‫ﻧﻤاﻳﻴد‪ .‬سﻴﻢ ضخﻴﻢ را ﻣطابق شكل در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴس‬ ‫قرار دﻫﻴد‪.‬‬ ‫اﻟف) دوره را فعال ســاختﻪ و جرﻳان را تﻮســط رﻳﻮستات‬ ‫طﻮرى تﻨظﻴﻢ كﻨﻴد كﻪ سﻴﻢ حركت ﻧﻤاﻳد‪.‬‬ ‫شكل(‪ )4-9‬عﻤل قﻮه برسﻴﻢ حاﻣل جرﻳان برق در‬ ‫ب) جﻬــت جرﻳان (قطبﻫاى بترى) را در ســﻴﻢ تغﻴﻴر‬ ‫ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫داده و دوباره حركت سﻴﻢ را ﻣشاﻫده ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫ج) جﻬت جرﻳان را دوباره بﻪ حاﻟت اوﻟﻰ برگرداﻧﻴد و در اﻳﻦ ﻣرتبﻪ ﻣحل قطب ﻫاى ﻣقﻨاطﻴس را باﻫﻢ عﻮض كﻨﻴد‪.‬‬ ‫(ﻣقﻨاطﻴس را ‪ 180‬درجﻪ دور دﻫﻴد‪).‬‬ ‫اكﻨﻮن ﻣشاﻫدات خﻮد را طﻮرى ارائﻪ ﻧﻤاﻳﻴد كﻪ بﻪ اﻳﻦ سﻮال جﻮاب داده بتﻮاﻧد‪.‬‬ ‫جﻬت قﻮه ﻳﻰ كﻪ باﻻى سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان درساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ عﻤل ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد بﻪ چﻪ چﻴزﻫا بستﻪ گﻰ دارد؟‬ ‫جﻬت قﻮه‬

‫جرﻳان‬

‫(اﻟف)‬ ‫جرﻳان‬

‫جﻬت قﻮه‬

‫از فعاﻟﻴــت دﻳده ﻣﻰشــﻮد كــﻪ جﻬت قﻮه ﻳﻰ كﻪ باﻻى ســﻴﻢ حاﻣل‬ ‫جرﻳان در ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴســﻰ عﻤل ﻣﻰﻧﻤاﻳد‪ ،‬بســتﻪ گﻰ بﻪ جﻬت‬ ‫جرﻳان و جﻬت خطﻮط ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ دارد‪ .‬ﻫرگاه جﻬت ﻳكﻰ از‬ ‫آنﻫا (ﻣثال‪ :‬جﻬت ساحﻪ ﻣقﻨاطﻴسﻰ ﻳا جﻬت جرﻳان درسﻴﻢ) تغﻴﻴر‬ ‫داده شــﻮد‪ .‬جﻬت قﻮه ﻳﻰ (‪ )F‬كﻪ باﻻى سﻴﻢ عﻤل ﻣﻰكﻨد‪ ،‬ﻧﻴز ﻣاﻧﻨد‬ ‫اشكال اﻟف و ب (‪ )4-10‬از باﻻ بﻪ پاﻳﻴﻦ تغﻴﻴر ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد‪.‬‬

‫(ب)‬

‫اشكال(‪ )4-10‬ﻣﻮارد تغﻴﻴر جﻬت قﻮه برسﻴﻢ‬ ‫حاﻣل جرﻳان در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬

‫‪65‬‬

‫ﮔﻠﻮاﻧﻮﻣتر‬ ‫گﻠﻮاﻧﻮﻣتر وســﻴﻠﻪﻳﻰ اســت كﻪ در ســاختﻤان اﻣپﻴرﻣتر‪ ،‬وﻟتﻣتر و اومﻣتر استفاده ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫عﻤﻠكرد گﻠﻮاﻧﻮﻣتر بر اﻳﻦ حقﻴقت استﻮار است كﻪ باﻻى حﻠقﺔ جرﻳان دار در ﻣﻮجﻮدﻳت ساحﻪ‬ ‫ﻣقﻨاطﻴســﻰ‪ ،‬ﻣﻮﻣﻨت عﻤل ﻣﻰكﻨد‪ .‬شكل (‪ )4-10‬ترتﻴب ســادة اجزاى اساسﻰ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر را‬ ‫ﻧشــان ﻣﻰدﻫد‪ .‬اﻳﻦ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر ﻣتشــكل از ﻳك سﻴﻢ پﻴچﻰ است كﻪ دور ﻳك ﻫستﻪ ﻧرم آﻫﻨﻰ‬ ‫پﻴچﻴده شده و طﻮرى قرار داده شﻮد تا بتﻮاﻧد آزاداﻧﻪ بﻪ حﻮل ﻣحﻮر خﻮد در ساحﻪ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫تﻮﻟﻴد شــده از ﻳك ﻣقﻨاطﻴس داﻳﻤﻰ بچرخد‪ .‬اﻧدازة ﻣﻮﻣﻨت باﻻى كﻮاﻳل ﻣتﻨاســب با ﻣقدار‬ ‫جرﻳان در كﻮاﻳل اســت‪ .‬بﻪ اﻳﻦ ﻣعﻨا كﻪ بﻪ ﻫر اﻧدازة جرﻳان بﻴشــتر باشد‪ ،‬ﻣﻮﻣﻨت بﻴشتر بﻮده‬ ‫و تا قبل از اﻳﻨكﻪ فﻨر بﻪ اﻧدازة كافﻰ ﻣحكﻢ شــﻮد ســﻴﻢ پﻴچ بﻴشتر خﻮاﻫد چرخﻴد؛ بﻨابر اﻳﻦ‬ ‫اﻧدازه اﻧحراف عقربﻪ ﻣتﻨاسب بﻪ جرﻳان در كﻮاﻳل است‪ .‬زﻣاﻧﻰكﻪ در سﻴﻢ پﻴچ جرﻳان ﻣﻮجﻮد‬ ‫ﻧباشد‪ ،‬فﻨر عقربﻪ را بﻪ ﻧقطﺔ صفرى بر ﻣﻰگرداﻧد‪.‬‬

‫شكل (‪ )4-11‬اجزاى داخﻠﻰ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر را ﻧشان ﻣﻰدﻫد‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫‪ -1‬چﻪ چﻴز سبب چرخﻴدن عقربﻪ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر ﻣﻰگردد؟ واضح سازﻳد‪.‬‬ ‫‪ -2‬ﻣقﻨاطﻴس طبﻴعﻰ در كار گﻠﻮاﻧﻮﻣتر چﻪ ﻧقشﻰ دارد؟‬

‫‪66‬‬

‫اﻟﻘاى اﻟﻜتروﻣﻘﻨاطﻴسﻰ‬ ‫فزﻳك دان ﻣشــﻬﻮر ﻣﻴكاﻳل فارادى درســال‪ 1831‬ﻣﻴﻼدى ﻣتﻮجﻪ شد كﻪ ﻫرگاه ﻳك ﻫادى‬ ‫در ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴســﻰ حركت داده شــﻮد‪ ،‬در اﻧجام ﻫاى آن تفاوت پﻮتاﻧسﻴل برقﻰ بﻪ وجﻮد‬ ‫ﻣﻰآﻳد‪ .‬وى اﻳﻦ پدﻳده را اﻟقاى اﻟكتروﻣقﻨاطﻴسﻰ ﻧام گذاشت‪ .‬كشف فارادى ﻳك بحث جدﻳد‬ ‫را در فزﻳك بﻪ وجﻮد آورد و بعد اساس كار اكثر ﻣاشﻴﻦﻫاى برقﻰ؛ ﻣاﻧﻨد‪ :‬ﻣﻮتﻮرﻫا‪ ،‬جﻨراتﻮرﻫا‪،‬‬ ‫تراﻧسفارﻣر ﻫا و غﻴره قرار گرفت‪.‬‬

‫جرﻳان اﻟﻘاﻳﻰ‬ ‫شــﻤا در درس قبﻠــﻰ اثرات ﻣقﻨاطﻴســﻰ جرﻳان بــرق را آﻣﻮختﻴد‪ .‬حال اثرات برقﻰ ســاحﺔ‬ ‫ﻣقﻨاطﻴسﻰ را ﻣﻮرد ﻣطاﻟعﻪ قرار ﻣﻰ دﻫﻴﻢ و ﻣﻰ بﻴﻨﻴﻢ كﻪ ﻫرگاه ﻳك سﻴﻢ درساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫حركت داده شﻮد‪ ،‬چﻪ اثر برقﻰ را بﻪ وجﻮد ﻣﻰ آورد؟‬ ‫شــكل (‪ )4-12‬را در ﻧظــر ﻣﻰ گﻴرﻳﻢ‪ .‬طﻮرى كﻪ دﻳده ﻣﻰ شــﻮد‪ ،‬دو اﻧجام ﻳك ســﻴﻢ بﻪ ﻳك‬ ‫گﻠﻮاﻧﻮﻣتر حســاس وصل اســت‪ .‬زﻣاﻧﻰكﻪ قﻮه باعث حركت سﻴﻢ در داخل ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫ﻣﻰگردد‪ ،‬در دو اﻧجام ســﻴﻢ تفاوت پﻮتاﻧشــﻴل برقﻰ بﻪ وجﻮد ﻣﻰ آﻳد و باعث عبﻮر جرﻳان از‬ ‫گﻠﻮاﻧﻮﻣتر گردﻳده و عقربﺔ آن را بﻪ ﻳك جﻬت ﻣﻨحرف ﻣﻰ ســازد‪ .‬حال اگر سﻴﻢ را بﻰ حركت‬ ‫و ﻣقﻨاطﻴــس را حركت دﻫﻴﻢ‪ ،‬باز ﻫﻢ عقربﺔ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر اﻧحراف ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد‪ .‬جرﻳاﻧﻰ كﻪ از ســبب‬ ‫حركت سﻴﻢ ﻳا ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ بﻪ وجﻮد ﻣﻰآﻳد‪ ،‬جرﻳان اﻟقاﻳﻰ ﻧاﻣﻴده ﻣﻰشﻮد‪.‬‬ ‫جﻬت حركت‬ ‫گﻠﻮاﻧﻮﻣتر‬

‫شكل(‪ )4-12‬جرﻳان اﻟقاﻳﻰ در‬ ‫سﻴﻤﻰكﻪ در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫حركت داده ﻣﻰشﻮد‬

‫‪67‬‬

‫شكل(‪ )4-13‬بﻪ اثر حركت ﻧسبﻰ‬ ‫كﻮاﻳل در ﻫادى و ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫تفاوت پﻮتﻨشﻴل بﻪ وجﻮد ﻣﻰآﻳد‬

‫براى اﻳﻨكﻪ طﻮل بﻴشتر سﻴﻢ در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ قرار گﻴرد‪ ،‬آن را بﻪ قسﻢ سﻴﻢ پﻴچ ﻳا كﻮاﻳل‬ ‫در آورده؛ ســپس ﻣطابق شكل (‪ )4-15‬در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴســﻰ ﻣتحرك قرار ﻣﻰ دﻫﻨد‪ .‬در اﻳﻦ‬ ‫صﻮرت ﻣقدار تفاوت پﻮتاﻧسﻴل در دو اﻧجام كﻮاﻳل بﻴشتر ﻣﻰ گردد‪.‬‬ ‫فعاﻟﻴت‬ ‫ﻣﻮاد ﻣﻮرد ضرورت‪ 2 :‬ﻣتر سﻴﻢ پﻮش دار (سﻴﻢ كﻮاﻳل)‪،‬گﻠﻮاﻧﻮﻣتر‪،‬‬ ‫ﻣقﻨاطﻴس ﻣﻴﻠﻪ ﻳﻰ و سﻴﻢﻫاى ارتباطﻰ‬ ‫طرزاﻟعﻤﻞ‬

‫ســﻴﻢ را طﻮر ﻣﻨظﻢ ﻣطابق شــكل (‪ )4-14‬بﻪ قســﻢ حﻠقﻪﻫاى‬ ‫داﻳروى و ﻧزدﻳك بﻪ ﻫﻢ بپﻴچاﻧﻴد‪.‬‬ ‫اﻧجامﻫاى كﻮاﻳل را بﻪ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر وصل كﻨﻴد‪.‬‬ ‫شكل(‪ )4-14‬تﻮﻟﻴد جرﻳان اﻟقاﻳﻰ‬ ‫ﻣﻴﻠﻪ ﻣقﻨاطﻴسﻰ را بﻪ ســرعت ﻫاى ﻣختﻠف داخل كﻮاﻳل حركت‬ ‫داده‪ ،‬اﻧحراف عقربﻪ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر را ﻣشاﻫده ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫ﻣقﻨاطﻴس را داخل كﻮاﻳل بﻪ دو جﻬت ﻣختﻠف بچرخاﻧﻴد و بﻪ عقربﺔ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر تﻮجﻪ ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫اﻳﻦ بار ﻣقﻨاطﻴس را بﻰ حركت ﻧگﻬداشتﻪ‪ ،‬كﻮاﻳل را حركت دﻫﻴد و بﻪ عقربﺔ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر تﻮجﻪ كﻨﻴد‪.‬‬ ‫ﻣقﻨاطﻴس را بﻰ حركت ﻧگﻬدارﻳد و حﻠقﻪﻫاى كﻮاﻳل را از ﻫﻢ دور و ﻧزدﻳك كﻨﻴد‪.‬‬ ‫بعد از آزﻣاﻳش حركتﻫاى ﻣختﻠف در اﻳﻦ تجربﻪ‪ ،‬ﻧتاﻳج ﻣشــاﻫداتتان را بﻨﻮﻳســﻴد؛ ســپس براى ﻫﻢ صﻨفان تان‬ ‫گزارش دﻫﻴد‪.‬‬

‫از تجربﺔ باﻻ بﻪ اﻳﻦ ﻧتﻴجﻪ ﻣﻰرسﻴﻢ كﻪ تفاوت پﻮتاﻧسﻴل برقﻰ كﻪ از سبب حركت ﻧسبﻰسﻴﻢ‬ ‫و ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴســﻰ بﻪ وجﻮد ﻣﻰ آﻳد‪ ،‬رابطﺔ ﻣستقﻴﻢ با ســرعت حركت سﻴﻢ ﻳا ﻣقﻨاطﻴس‪،‬‬ ‫طﻮلســﻴﻢ‪ ،‬شدت ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ و زاوﻳﻪ اى كﻪ ســﻴﻢ و خطﻫاى ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ با ﻫﻢ‬ ‫ﻣﻰ سازﻧد‪ ،‬دارد‪.‬‬ ‫اكثر داﻳﻨﻤﻮﻫا و جﻨراتﻮرﻫا بﻪ اساس ﻫﻤﻴﻦ قاﻧﻮن ﻣﻨدى طرح و ساختﻪ شده اﻧد‪.‬‬

‫‪68‬‬

‫داﻳﻨﻤﻮى باﻳسﻜﻞ‬ ‫داﻳﻨﻤﻮى باﻳسكل ﻳك ﻣﻮﻟد كﻮچك برقﻰ است كﻪ بﻪ اساس اﻟقاى ﻣقﻨاطﻴسﻰ‪ ،‬اﻧرژى حركﻰ‬ ‫دوراﻧﻰ تاﻳر را بﻪ اﻧرژى برقﻰ (روشﻨاﻳﻰ) تبدﻳل ﻣﻰﻧﻤاﻳد‪ .‬شكل (‪ )4-15‬ساختﻤان داخﻠﻰ ﻳك‬ ‫داﻳﻨﻤﻮى باﻳســكل را ﻧشــان ﻣﻰ دﻫد‪ .‬در اﻳﻨجا دﻳده ﻣﻰ شﻮد كﻪ در اطراف ﻣقﻨاطﻴس داﻳﻤﻰ‪،‬‬ ‫كﻮاﻳل ﻫا قرار دارد‪ .‬زﻣاﻧﻰكﻪ پﻮﻟﻰ فﻮقاﻧﻰ داﻳﻨﻤﻮ كﻪ با ﻣقﻨاطﻴس ﻣحكﻢ ﻣتصل است‪ ،‬تﻮسط‬ ‫دوران تاﻳر چرخاﻧﻴده ﻣﻰشــﻮد‪ ،‬ﻣقﻨاطﻴس در داخل كﻮاﻳل (ســﻴﻢ پﻴچ) دور ﻣﻰخﻮرد‪ .‬ساحﺔ‬ ‫ﻣقﻨاطﻴســﻰ ﻣتحرك در دو اﻧجام ســﻴﻢ ﻫاى كﻮاﻳل تفاوت پﻮتاﻧسﻴل برقﻰ را اﻟقا ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد و‬ ‫سبب تﻮﻟﻴد جرﻳان در چراغ باﻳسكل ﻣﻰگردد‪.‬‬

‫شكل (‪)4-15‬‬

‫جﻨراتﻮرﻫا‬ ‫جﻨراتﻮرﻫاى بزرگ ﻧﻴز بﻪ اساس اﻟقاى اﻟكتروﻣقﻨاطﻴس‪ ،‬اﻧرژى حركﻰ را بﻪ اﻧرژى برقﻰ تبدﻳل‬ ‫ﻣﻰ ﻧﻤاﻳﻨد‪ .‬ساده ترﻳﻦ جﻨراتﻮر در شكل (‪ )4-16‬ﻧشان داده شده است‪ .‬در جﻨراتﻮرﻫاى بزرگ‬ ‫بﻪ عﻮض ﻣقﻨاطﻴس داﻳﻤﻰ از ﻣقﻨاطﻴس برقﻰ استفاده ﻣﻰگردد‪.‬‬

‫شكل (‪ )14-16‬جﻨراتﻮرﻫاى ﻣتﻨاوب (سﻤت چپ) و‬ ‫جرﻳان ﻣستقﻴﻢ (سﻤت راست)‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫‪ -1‬حركت سﻴﻢ در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴس چﻪ اثر برقﻰ را بﻪ وجﻮد ﻣﻰ آورد؟ واضح سازﻳد‪.‬‬ ‫‪ -2‬كدام ﻣاشﻴﻦ آﻻت برقﻰ بﻪ اساس اﻟقاى اﻟكترو ﻣقﻨاطﻴس فعاﻟﻴت ﻣﻰكﻨد؟ در اﻳﻦ باره باﻫﻢ بحث ﻧﻤاﻳبد‪.‬‬

‫‪69‬‬

‫آﻫﻦرباى برﻗﻰ‬ ‫شــﻤا در درسﻫاى صﻨف ﻫشتﻢ خﻮاﻧدﻳد كﻪ ﻫرگاه ﻳك تﻮتﺔ آﻫﻦ بﻪ ﻳك ﻣقﻨاطﻴس ﻣاﻟﻴده‬ ‫شــﻮد و ﻳا در ﻧزدﻳك ﻣقﻨاطﻴس قرار داده شــﻮد‪ ،‬ﻣقﻨاطﻴس ﻣﻰگردد‪ .‬آﻳا روش دﻳگرى وجﻮد‬ ‫دارد كــﻪ بﻪ كﻤك آن بتﻮان بﻪ ﻳك قطعﺔ آﻫﻦ خاصﻴت ﻣقﻨاطﻴســﻰ داد؟ در اﻳﻦ درس ﻳك‬ ‫روش جدﻳد ساختﻦ آﻫﻦربا را بﻪ ﻧام آﻫﻦرباى برقﻰ ﻣﻰ آﻣﻮزﻳد‪.‬‬ ‫آﻫﻦرباى برﻗﻰ چﮕﻮﻧﻪ ساختﻪ ﻣﻰشﻮد؟‬ ‫آﻫﻦربــاى برقﻰ ﻳكﻰ از پدﻳده ﻫاى برق و ﻣقﻨاطﻴس اســت كــﻪ ازآن در عرصﻪ ﻫاى ﻣختﻠف‬ ‫اســتفاده صﻮرت گرفتﻪ است؛ ﻣثال‪ :‬در سﻴﻠﻮﻫا قبل از اﻳﻦ كﻪ گﻨدم بﻪ آسﻴاب اﻧتقال گردد از‬ ‫طرﻳق ﻳك تســﻤﺔ ﻣتحرك از ﻣقابل ﻳك ﻣقﻨاطﻴس برقﻰ عبﻮر داده ﻣﻰ شــﻮد‪ ،‬تا اگر در بﻴﻦ‬ ‫گﻨدم ذرات آﻫﻦ وجﻮد داشتﻪ باشﻨد‪ ،‬از گﻨدم جدا گردﻧد‪.‬‬ ‫فعاﻟﻴت‬ ‫ساﻣان وﻣﻮاد ﻣﻮرد ضرورت‪ :‬ﻳك ﻣﻴﻠﺔ فﻠزى كﻮچك وﻳا ﻳك ﻣﻴخ آﻫﻨﻰ ‪ 6‬اﻧچ‪ ،‬سﻴﻢ كﻮاﻳل (سﻴﻢ پﻮش دار)‪ ،‬سﻴﻢﻫاى‬ ‫اتصاﻟﻰ‪ ،‬كاغذ ضخﻴﻢ و دو عدد بترى كﻮچك‪.‬‬ ‫طرز اﻟعﻤﻞ‪ :‬ســﻴﻢ كﻮاﻳل را باﻻى ﻣﻴﻠﻪ در حدود ‪ 50‬حﻠقﻪ ﻣطابق شــكل (‪ )4-17‬بپﻴچاﻧﻴد؛ ســپس ﻳك اســتﻮاﻧﺔ‬ ‫ﻣﻴان خاﻟﻰ از كاغذ بســازﻳد و بترىﻫا را طﻮر ﻣسﻠســل داخل آن قرار داده و اﻧجام سﻴﻢ كﻮاﻳل را بﻪ بترى ﻫا وصل‬ ‫ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫اﻟــف) آزﻣاﻳــش كﻨﻴــد كﻪ آﻳــا ﻣﻴﻠﻪ ﻣبــدل بﻪ‬ ‫ﻣقﻨاطﻴس شده؟ آﻳا ﻣﻰ تﻮاﻧد اشﻴاى آﻫﻨﻰ دﻳگر‬ ‫را جذب ﻧﻤاﻳد؟‬ ‫ب) در حاﻟﻰكــﻪ ﻣﻴﻠــﺔ فﻠزات كﻮچــك دﻳگر را‬ ‫جذب ﻧﻤﻮد‪ ،‬جرﻳان را ازكﻮاﻳل قطع ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬ ‫ج) ﻣشاﻫدات تان را از اﻳﻦ تجربﻪ براى ﻫﻢصﻨفان‬ ‫خﻮد گزارش دﻫﻴد‪.‬‬

‫شكل (‪)4-17‬ﻣقﻨاطﻴس برقﻰ‬

‫‪70‬‬

‫ﻣﻘﻨاطﻴس برﻗﻰ چﮕﻮﻧﻪ ﻛار ﻣﻰ ﻧﻤاﻳد؟‬ ‫شﻤا از درس قبﻠﻰ ﻣﻰ داﻧﻴد كﻪ سﻴﻢﻫاى حاﻣل جرﻳان برق در اطراف خﻮد ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫اﻳجــاد ﻣﻰﻧﻤاﻳﻨد‪ .‬ﻫرگاه ســﻴﻢ حاﻣل جرﻳان را بﻪ شــكل كﻮاﻳل (حﻠقﻪﻫــاى بﻪ ﻫﻢ ﻣتصل)‬ ‫درآورﻳﻢ‪ ،‬در اﻳﻦ صﻮرت خطﻮط ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ در ﻳك طﻮل كﻮچك تراكﻢ بﻴشترى پﻴدا‬ ‫ﻣﻰكﻨد‪ .‬شكل (‪)4-18‬‬ ‫اگر ﻳك ﻣﻴﻠﺔ فﻠزى (آﻫﻨﻰ ﻳا فﻮﻻدى) در داخل كﻮاﻳل گذاشتﻪ شﻮد‪ ،‬خطﻫاى ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫سبب ﻣﻰشﻮد كﻪ ﻣﻴﻠﺔ فﻠزى خاصﻴت ﻣقﻨاطﻴسﻰ پﻴدا كﻨد‪.‬‬

‫شكل(‪ )4-18‬ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫كﻮاﻳل‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫اگر جرﻳان برق را از دورة كﻮاﻳل قطع ﻧﻤاﻳﻴﻢ‪ ،‬آﻳا خاصﻴت ﻣقﻨاطﻴسﻰ ﻣﻴﻠﻪ حفظ خﻮاﻫد شد؟‬

‫(اﻟف)‬

‫(ب)‬

‫شكل(‪ )4-19‬ﻣقﻨاطﻴس برقﻰ‬

‫‪71‬‬

‫دوام خاصﻴت ﻣقﻨاطﻴســﻰ فﻠز بســتﻪ گﻰ بﻪ ســختﻰ فﻠز‬ ‫دارد‪ .‬بــﻪ فﻠزاتﻰ كــﻪ پس از قطع جرﻳــان برق‪ ،‬خاصﻴت‬ ‫ﻣقﻨاطﻴســﻰ را حفظ ﻣﻰ كﻨﻨد‪ ،‬از ﻧظر ﻣقﻨاطﻴسﻰ فﻠزات‬ ‫ســخت و فﻠزاتﻰ كﻪ خاصﻴت ﻣقﻨاطﻴســﻰ را پس از قطع‬ ‫جرﻳان برق حفظ ﻧﻤﻰ كﻨﻨد‪ ،‬از ﻧظر ﻣقﻨاطﻴسﻰ فﻠزات ﻧرم‬ ‫گﻮﻳﻨد‪.‬‬ ‫فﻮﻻد از ﻧظرخﻮاص ﻣقﻨاطﻴســﻰ‪ ،‬فﻠز ســخت اســت كﻪ‬ ‫ﻣﻰ تﻮاﻧد ﻣدت بﻴشــترى خاصﻴت ﻣقﻨاطﻴسﻰ را در خﻮد‬ ‫حفظ كﻨد؛ اﻣا در فﻠزات ﻧرم از ﻧظر خﻮاص ﻣقﻨاطﻴسﻰ‪ ،‬با‬ ‫قطع شــدن جرﻳان‪ ،‬خاصﻴت ﻣقﻨاطﻴسﻰ آن ﻧﻴز بﻪ زودى‬ ‫تقﻠﻴل ﻣﻰ ﻳابد‪.‬‬ ‫تغﻴﻴر جﻬت جرﻳان دركﻮاﻳل قطب ﻫاى ﻣقﻨاطﻴس برقﻰ را‬ ‫تعﻮﻳض ﻣﻰكﻨد‪ .‬شكل (‪)4-19‬‬

‫زﻧﮓ دروازه چﮕﻮﻧﻪ ﻛار ﻣﻰ ﻛﻨد؟‬ ‫زﻧگ برقﻰ تﻨﻬا با اســتفاده از ﻣقﻨاطﻴس برقﻰ كار ﻣﻰﻧﻤاﻳد‪ .‬در اشكال ذﻳل دورهﻫاى زﻧگ‬ ‫برقﻰ را ﻧشان ﻣﻰدﻫد‪.‬‬ ‫سﻮﻳچ خاﻣﻮش است‬

‫ﻫستﺔ آﻫﻨﻰ ﻧرم‪ ،‬ﻣقﻨاطﻴس ﻧشده بﻪ خاطرى كﻪ ساحﻪ ﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫وجﻮد ﻧدارد‬

‫در كﻮاﻳل جرﻳان وجﻮد ﻧدارد‬

‫ﻣﻴﻠﺔ آﻫﻨﻰ بﻪ جاى خﻮدش است‬ ‫ﻫستﺔ آﻫﻨﻰ ﻧرم ﻣقﻨاطﻴس شده است و ﻣﻴﻠﺔ آﻫﻨﻰ را جذب ﻣﻰكﻨد‬ ‫سﻮﻳچ وصل است‬

‫در كﻮاﻳل جرﻳان وجﻮد دارد‬

‫حركت ﻣﻴﻠﺔ آﻫﻨﻰ جرﻳان را قطع ﻣﻰﻧﻤاﻳد‬ ‫سﻮﻳچ تا ﻫﻨﻮز وصل است‬

‫در كﻮاﻳل جرﻳان قطع ﻣﻰشﻮد؛ زﻳرا ﻫستﻪ‪،‬‬ ‫ﻣقﻨاطﻴس ﻧشده و آﻫﻦ ﻣﻴﻠﻪ را جذب ﻧﻤﻰكﻨد‬

‫شكل(‪)4-20‬‬

‫زﻣاﻧﻰكﻪ ﻫستﺔ ﻧرم آﻫﻨﻰ خﻮاص ﻣقﻨاطﻴسﻰ خﻮد را از دست ﻣﻰدﻫد‪ ،‬ﻣﻴﻠﺔ آﻫﻨﻰ تﻮسط‬ ‫قطعﻪ آﻫﻨﻰ بﻪ حاﻟت اوﻟﻰ آن بر گرداﻧﻨده ﻣﻰشﻮد‪ .‬بعد دوره بستﻪ شده و تﻤام پروسﻪ دوباره‬ ‫شروع ﻣﻰگردد‪.‬‬ ‫‪72‬‬

‫فﻜر ﻛﻨﻴد‬ ‫جﻬت ســاختﻦ ﻣقﻨاطﻴس برقﻰ بﻴشــتر از سﻴﻢ ﻫاﻳﻰ كﻪ پﻮش خﻴﻠﻰ ﻧازك دارﻧد‪ ،‬استفاده ﻣﻰ شﻮد؛ چرا از سﻴﻢ ﻫاى با‬ ‫پﻮش ضخﻴﻢ ﻳا از سﻴﻢﻫاى بدون پﻮش كﻤتر استفاده ﻣﻰشﻮد؟ در اﻳﻦ باره با ﻫﻢ بحث ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬

‫خﻼصﺔ فصﻞ چﻬارم‬ ‫سﻴﻢ حاﻣل جرﻳان برق‪ ،‬دراطراف خﻮد ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ اﻳجاد ﻣﻰكﻨد‪.‬‬ ‫ﻫرگاه ســﻴﻤﻰكﻪ در آن جرﻳان برق وجﻮد دارد در ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ قرار داده شﻮد‪ ،‬باﻻى‬ ‫آن قﻮه عﻤل ﻣﻰكﻨد‪.‬‬ ‫اگر ســﻴﻢ ﻳا ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴســﻰ در برابر ﻫﻢ حركت داشتﻪ باشﻨد‪ ،‬در سﻴﻢ تفاوت پﻮتاﻧسﻴل‬ ‫برقﻰ بﻪ وجﻮد ﻣﻰآﻳد‪.‬‬ ‫گﻠﻮاﻧﻮﻣتر آﻟﺔ اﻧدازه گﻴرى جرﻳان ﻫاى كﻮچكﻰ اســت كﻪ بﻪ اســاس اﻟقاى اﻟكتروﻣقﻨاطﻴسﻰ‬ ‫طرح و ساختﻪ شده است‪.‬‬ ‫زﻣاﻧﻰكﻪ كﻮاﻳل كﻪ بﻪ بترى وصل شــﻮد ﻫســتﺔ فﻠزى خﻮد را ﻣقﻨاطﻴس ﻣﻰسازد كﻪ از آن‬ ‫بﻪ ﻧام آﻫﻦرباى برقﻰ ﻳاد شده است‪.‬‬ ‫داﻳﻨﻤﻮ و جﻨراتﻮر‪ ،‬ﻣاشــﻴﻦﻫاى اﻟكتروﻣقﻨاطﻴســﻰ اﻧد كﻪ اﻧرژى حركــﻰ را بﻪ اﻧرژى برقﻰ‬ ‫تبدﻳل ﻣﻰ كﻨﻨد‪.‬‬

‫‪73‬‬

‫سؤال ﻫاى فصﻞ چﻬارم‬ ‫‪ -1‬جﻤﻠﻪﻫاى ذﻳﻞ را با اضافﻪ ﻧﻤﻮدن ﻛﻠﻤﻪﻫاى ﻣﻨاسب تﻜﻤﻴﻞ ﻧﻤاﻳﻴد‪.‬‬

‫ سﻴﻢﻫاى حاﻣل جرﻳان در اطراف خﻮد ‪ .................‬اﻳجاد ﻣﻰكﻨﻨد‪.‬‬‫ خطﻫاى ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ در اطراف سﻴﻢﻫاى حاﻣل جرﻳان بﻪ شــكل‪.......................‬و بﻪ‬‫فاصﻠﻪﻫاى ﻣختﻠف از ‪ .....................‬تشكﻴل ﻣﻰ گردد‪.‬‬ ‫ ﻫرگاه ﻳك سﻴﻢ در ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ قرار گﻴرد‪ ،‬باﻻى آن ‪ ..............‬عﻤل ﻣﻰﻧﻤاﻳد‪.‬‬‫ جرﻳاﻧﻰ كﻪ از ســبب حركت ســﻴﻢ ﻳا ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴســﻰ بﻪ وجﻮد آﻳــد ‪ ..............‬ﻧاﻣﻴده‬‫ﻣﻰ شﻮد‪.‬‬ ‫سؤالﻫاى تشرﻳحﻰ‬

‫‪ -2‬جرﻳان برقﻰ چﻪ اثر ﻣقﻨاطﻴسﻰ بﻪ وجﻮد ﻣﻰ آورد؟‬ ‫‪ -3‬كدام وساﻳل برقﻰ بﻪ اساس اﻟقاى اﻟكتروﻣقﻨاطﻴسﻰ كار ﻣﻰ كﻨﻨد؟ ﻧام بگﻴرﻳد‪.‬‬ ‫‪ -4‬ﻳك پﻴچ تا ب را ﻣقﻨاطﻴســﻰ بسازﻳد كﻪ اجســام كﻮچك فﻠزى (پﻴچ‪ ،‬سﻮزن ‪ )...‬را جذب‬ ‫كﻨد‪.‬‬ ‫سؤالﻫاى چﻬار ﮔزﻳﻨﻪﻳﻰ‬

‫‪ -5‬جﻬت خطﻮط ســاحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ در اطراف سﻴﻢﻫاى حاﻣل جرﻳان بﻪ كدام عاﻣل ﻣرتبط‬ ‫است؟‬ ‫د) طﻮل سﻴﻢ‬ ‫ب) ﻣقاوﻣت سﻴﻢ ج) جﻨسﻴت سﻴﻢ‬ ‫اﻟف) جﻬت جرﻳان در سﻴﻢ‬ ‫‪ -6‬اﻟقاى اﻟكترو ﻣقﻨاطﻴسﻰ زﻣاﻧﻰ بﻪ وجﻮد ﻣﻰآﻳد كﻪ‪:‬‬ ‫اﻟف)ﻫادى ﻳا ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ حركت داشتﻪ باشﻨد‪ .‬ب)ﻫادى ﻳا ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ حركت ﻧداشتﻪ‬ ‫باشﻨد‪.‬‬

‫ج) سرعت حركتﻫادى ﻧظر بﻪ ساحﺔ ﻣقﻨاطﻴسﻰ صفر باشد‪.‬‬ ‫‪ -7‬اﻧدازة اﻧحراف عقربﺔ گﻠﻮاﻧﻮﻣتر ﻣتﻨاسب است بﻪ‪:‬‬ ‫اﻟف) ﻣقدارجرﻳان كﻮاﻳل ب) ابعاد عقربﻪ ج) اﻧدازة صفحﻪ‬

‫د) ﻫﻴچ كدام‬ ‫د) شكل گﻠﻮاﻧﻮﻣتر‬

‫‪74‬‬