حل تمرین 11 فصل اول فیزیک دوازدهم تجربی

پاسخ تشریحی و گام‌به‌گام تمرین 1-11 فصل اول فیزیک دوازدهم تجربی الف) **رسم نمودارهای سرعت ــ زمان و مکان ــ زمان:** ۱. نمودار شتاب ــ زمان را بررسی کنید. ۲. از شتاب ثابت (2 m/s^2 در بخش 0 تا 0.15s و 0 m/s^2 برای 0.15s تا 0.25s) استفاده کنید. ۳. نمودار سرعت ــ زمان: - از $$v = v_0 + at$$ استفاده کنید. $$v = 0 + 2 \times t$$ برای 0 تا 0.15s و سپس ثابت ماندن سرعت. ۴. نمودار مکان ــ زمان: - از $$x = x_0 + v_0t + \frac{1}{2}at^2$$ برای 0 تا 0.15s و سپس خطی با سرعت ثابت. ب) **تحلیل حرکت ماشین در بازه‌های زمانی:** ۱. تندشونده از 0 تا 0.15s، زیرا شتاب مثبت است. ۲. با سرعت ثابت از 0.15s تا 0.25s، زیرا شتاب صفر است. پ) **محاسبه شتاب متوسط:** - شتاب متوسط کل برابر با تغییرات کلی سرعت بر تغییرات کلی زمان است: $$a_{متوسط} = \frac{v_{پایان} - v_{آغاز}}{t_{پایان} - t_{آغاز}} = \frac{0.3 - 0}{0.25 - 0} = 1.2 \, \text{m/s}^2$$ ت) **محاسبه جابه‌جایی و مسافت:** ۱. جابه‌جایی و مسافت هر دو برابرند زیرا نمودار سرعت ــ زمان تنها به طرف بالا حرکت کرده و برنمی‌گردد. ۲. از حالت 0 تا 0.15s، جابه‌جایی برابر با مساحت زیر مثلث است: $$مساحت = \frac{1}{2} \times \text{پایه} \times \text{ارتفاع} = \frac{1}{2} \times 0.15 \times 0.3 = 0.0225 \, \text{m}$$ ۳. از 0.15s تا 0.25s، سرعت ثابت است و مسافت برابر: $$مسافت = \text{سرعت ثابت} \times \text{زمان} = 0.3 \times (0.25 - 0.15) = 0.03 \, \text{m}$$ ۴. بنابراین کل جابه‌جایی و مسافت: $$0.0225 + 0.03 = 0.0525 \, \text{m}$$