A.1 · קינמטיקה

כיסוי מלא של A.1 קינמטיקה (SL ו-HL משותפים; A.1 אינו מכיל תוכן HL נוסף), מורחב מהמדריך הראשון שנרכש להערכת 2025 (SHA 4884de32bd20, עמודי מדריך 32–33). הערכה ראשונה 2025. דרישות ספר הנתונים וההערכה הדוגמא שומרות על ההקפאות הרשומות שלהם; משוואות אלו הן כולן בטקסט המדריך עצמו.

תנאי הכנה: קרא את הכמויות והיחידות הנ stated, השתמש באריתמטיקה ובתנאי המודל למטה. כל שיעור מפתח את השיטה שלו לפני העברה עצמאית.

אלו הם דוגמאות הוראה מקוריות או בדיוניות במפורש, לא מדידות אמיתיות או בדיקות למידה שנבדקו והושלמו.

מה would explain this observation?

• מד מהירות נותן קריאה ברגע מסוים. ממוצע מהירות של נסיעה יכול להסתיר עצירות ושינויים פתאומיים במהירות.
• התחל בחזית. ציין את הכמותות או התכונות שת срав, ואז החלט איזה עדות יכולה להבדיל בין שתי הסברות.

בנה את המודל

• הזזה כוללת כיוון; מרחק סופר את אורך המסלול הכולל. מהירות היא שינוי בהזזה ליחידת זמן. תאוצה היא שינוי במהירות ליחידת זמן.
• מהירות: קצב השינוי בהזחה; תאוצה: קצב השינוי במהירות.

בחר עדויות שיכולות לבחון אותו

• השיפוע של גרף הזזה-זמן הוא המהירות. השטח מתחת לגרף מהירות-זמן נותן את ההזזה. נוסחת תאוצה קבועה תקפה רק כאשר ההנחה שלה מוצדקת.
• בחר כיוון חיובי והצהר עליו. השתמש בשער אור או בסרטון עם סקאלה ידועה ופרקי זמן בין מסגרות למדידות תנועה חוזרות. הימנע מהנחה שהעברת זמן ידנית מדויקת בטווחים קצרים מאוד.

עבוד מכמויות ידועות

• ציין את הערכים הידועים ואת יחידות המידה שלהם. בחר בקשר מכיוון שההנחות שלו מתאימות למקרה זה, ולאחר מכן סדר מחדש לפני ההצבה.
• ידוע: המהירות עולה באופן אחיד מ2 ל10 מטרים לשנייה ב4 שניות. a = (v-u)/t. a = (10-2)/4 = 2 מטר לשנייה רבועה. ההזחה היא שטח trapizium: s = (u+v)t/2 = (2+10)×4/2 = 24 מטר.

דוגמה:

מהירות משתנה מ3 ל15 מטרים לשנייה ב6 שניות. מצאו את התאוצה. השתמשו באותו סדר: גודלים ידועים → דגם → קשר → הצבה → יחידה ופרשנות.

בדוק את המסקנה ואת הגבולות שלה

• מהירות שלילית מעידה על כיוון תחת הסכום הסימנים הנבחר; היא אינה חייבת להעיד על האטה.
• חזור לתצפית המקורית. הסבר מה התוצאה תומכת, אילו תנאים היא מניחה, ודרך אחת לבדוק הסבר מתחרה.

אזהרה:

מהירות שלילית תמיד אומרת שהגוף מתעכב. טענה זו שגויה: מהירות שלילית מציינת כיוון בהתאם לסכמת הסימנים הנבחרת; היא אינה חייבת להצביע על האטה.

עבור תנועה בתאוצה אחידה, המדריך מספק ארבע משוואות — גלו או ודאו כל אחת מתוך גרף מהירות-זמן, ולאחר מכן בחרו לפי מה שאתם יודעים:

בדיקה פתורה. כדור משוגע ישר למעלה במהירות 15 m/s (g = 9.8 m/s², כלפי מעלה חיובי): זמן לנקודה הגבוהה ביותר $t = (0-15)/(-9.8) = 1.53$ שניות; גובה מרבי מ$v^2 = u^2 + 2as$: $s = (0-225)/(2 \times (-9.8)) = 11.5$ מ'.

תנועה עשויה להיות גם לא אחידה: כאשר התאוצה משתנה, שרטטו או אינטגרציו את הגרף במקום לכפות משוואת תאוצה קבועה.

ללא התנגדות זורם, התנועה האופקית והאנכית הן בלתי תלויות: מהירות קבועה לאורך, תאוצה קבועה כלפי מטה. פירוק את מהירות ההשקה, ולאחר מכן יישום משוואות התנועה על ציר כל אחד בנפרד וחיבור בסוף.

בדיקה פתורה. כדור נדחף במהירות 12 מ"/ש, בזווית 35° מעל האופק, מתוך קרקע שטוחה (g = 9.8 מ"/ש²): $u_x = 12\cos 35° = 9.83$ מ"/ש; $u_y = 12\sin 35° = 6.88$ מ"/ש. זמן טיסה $t = 2u_y/g = 2(6.88)/9.8 = 1.40$ שניות; טווח $= u_x t = 9.83 \times 1.40 = 13.8$ מטר; גובה מקסימלי $= u_y^2/(2g) = 6.88^2/19.6 = 2.4$ מטר.

עם התנגדות זורם המסלול אינו פרבולי יותר: זמן הטיסה, הטווח וההתנהגות הקצה משתנים — המסלול מתחזק כאשר הגוף מאט, וגוף诺רד מתקרב למהירות סופית כאשר הכוח ההתנגדות מאוזן עם המשקל. המדריך דורש רק אפקטים איכותניים.

מפת מושגים:

גרפים של תנועה ותאוצה: השיפוע של גרף מיקום-זמן הוא המהירות. השטח מתחת לגרף מהירות-זמן נותן את ההזזה. נוסחת תאוצה קבועה תקפה רק כאשר ההנחה שלה מוצדקת.