[bero]

الأولى


Rocket Propulsion
When ordinary vehicles such as cars and locomotives are propelled, the driving force for the motion is friction. In the case of the car, the driving force is the force exerted by the road on the car. A locomotive “pushes” against the tracks; hence, the driving force is the force exerted by the tracks on the locomotive. However, a rocket moving in space has no road or tracks to push against. Therefore, the source of the propulsion of a rocket must be something other than friction. The operation of a rocket depends upon the law of conservation of linear momentum as applied to a system of particles, where the system is the rocket plus its ejected fuel.


دفع الصورايخ
عندما تُدفع العربات الاعتيادية كالسيارات والقطارات, فإن القوة الدافعة للحركة هي الاحتكاك. في حالة السيارة, القوة المحركة هي القوة المبذولة من الطريق على السيارة. يندفع القطار باتجاه سكة الحديد لذا فالقوة الدافعة هي القوة المبذولة من سكة الحديد على القطار. ومع ذلك فالصاروخ المتحرك في الفضاء ليس له طريق أو سكة ليُدفع باتجاهها. لذا فمصدر الدفع للصاروخ يجب أن يكون شيئا غير الاحتكاك . يعتمد عمل الصاروخ على قانون حفظ الزخم ( كمية التحرك ) الخطي الذي ينطبق على نظام من الجسيمات, حيث ان النظام هو صاروخ ووقوده المطرود.




الثانية

The Italian Galileo Galilei (1564–1642) originated our present-day ideas concerning falling objects. There is a legend that he demonstrated the behavior of falling objects by observing that two different weights dropped simultaneously from the Leaning Tower of Pisa hit the ground at approximately the same time. Although there is some doubt that he carried out this particular experiment, it is well established that Galileo performed many experiments on objects moving on inclined planes. In his experiments he rolled balls down a slight incline and measured the distances they covered in successive time intervals. The purpose of the incline was to reduce the acceleration; with the acceleration reduced, Galileo was able to make accurate measurements of the time intervals. By gradually increasing the slope of the incline, he was finally able to draw conclusions about freely falling objects because a freely falling ball is equivalent to a ball moving down a vertical incline.


أنشأ الإيطالي غاليلو/ جاليلو جاليلي (1564- 1642) أفكارنا الحالية المتعلقة بسقوط الأجسام. هنالك أسطورة بأنه شرح سلوك الأجسام الساقطة بمراقبة سقوط وزنين مختلفين معاً في وقتٍ واحد من فوق برج بيزا المائل فاصطدما بالأرض تقريبا في نفس الوقت. وعلى الرغم من وجود بعض الشكوك في انه نفذ هذه التجربة تحديدا, إلا أنه من المعروف (المؤكد) أن جاليلو قام بالعديد من التجارب على الأجسام المتحركة على مستويات مائلة . حيث دحرج في تجاربه كرات على مستوى ذو انحدار طفيف, وقاس المسافات المجتازة في فترات زمنية متعاقبة. كان الهدف من الانحدار هو تقليل التسارع, وبتقليل العجلة, تمكن جاليلو من عمل قياسات دقيقة في فترات متعاقبة. وبزيادة ميل المستوى تدريجيا, تمكن في النهاية من وضع استنتاجات (خلاصة) لسقوط الأجسام الحرة لأن الكرة الحرة الساقطة تكافئ كرة تتدحرج على مستوى عمودي.




الثالثة

The microscope has extended human vision to the point where we can view previously unknown details of incredibly small objects. The capabilities of this instrument have steadily increased with improved techniques for precision grinding of lenses. A question often asked about microscopes is: “If one were extremely patient and careful, would it be possible to construct a microscope that would enable the human eye to see an atom?” The answer is no, as long as light is used to illuminate the object. The reason is that, for an object under an optical microscope (one that uses visible light) to be seen, the object must be at least as large as a wavelength of light. Because the diameter of any atom is many times smaller than the wavelengths of visible light, the mysteries of the atom must be probed using other types of “microscopes.”


وسّع الميكروسكوب (المجهر) رؤية البشر للنقطة حيث نستطيع رؤية التفاصيل الغير معروفة للأجسام الصغيرة المشكوك فيها. قدرات هذه الأداة تحسنت باطراد بتطوير تقنيات دقة صقل العدسات. والسؤال الذي غالبا ما يُسأل به عن المجهر هو: " ان كان هنالك شخص صبور جدا وحريص, فهل يمكنه إنشاء مجهر يُمَكِّن العين المجردة من رؤية الذرة؟". الجواب لا, طالما لا يزال الضوء هو المستخدم لإضاءة الأجسام. والسبب, هو أن الجسم الموضوع تحت المجهر الضوئي (قد يُستَخدم الضوء المرئي) لرؤيته, يجب أن يكون على الأقل أكبر من الطول الموجي للضوء. لأن قطر أي ذرة أقل بكثييير من الأطوال الموجية للضوء المرئي, ولحل غموض الذرة يجب استخدام أنواع أخرى من المجاهر.




الرابعة

When we look through a telescope at such relatively nearby objects as the Moon and the planets, magnification is important. However, individual stars in our galaxy are so far away that they always appear as small points of light no matter how great the magnification. A large research telescope that is used to study very distant objects must have a great diameter to gather as much light as possible. It is difficult and expensive to manufacture large lenses for refracting telescopes. Another difficulty with large lenses is that their weight leads to sagging, which is an additional source of aberration. These problems can be partially overcome by replacing the objective with a concave mirror, which results in a reflecting telescope. Because light is reflected from the mirror and does not pass through a lens, the mirror can have rigid supports on the back side. Such supports eliminate the problem of sagging.


عندما ننظر من خلال تلسكوب للأجسام القريبة نسبياً كالقمر والكواكب, فإن التكبير مهم. فبالرغم من أن النجوم الفردية في مجرتنا بعيدة جدا إلا أنها تبدو دائما كنقاط صغيرة من الضوء ولا يهمنا مقدار التكبير. التلسكوب البحثي الكبير والمستخدم لدراسة الأجسام البعيدة جدا يجب ان يملك قطر كبير ليستقطب أكبر قدر ممكن من الضوء. انه من الصعب ومن المكلف تصنيع عدسات كبيرة لتلسكوبات الانكسار. والصعوبة الأخرى للعدسات الكبيرة هو أن ثقلها يؤدي إلى انحراف والذي هو مصدر آخر للزيغ. هذه المشاكل يمكن التغلب عليها جزئيا بالاستعاضة عن العدسة بمرآة مقعرة, الناتجة في تلسكوب الانعكاس. لأن الضوء ينعكس من المرآة ولا يمر خلال عدسة, فإنه يمكن تزويد المرآة بدعامات صلبة من الخلف. تزيل هذه الدعامات مشاكل الانحراف.





الخامسة

Light travels at such a high speed (c ! 3.00 " 108 m/s) that early attempts to measure its speed were unsuccessful. Galileo attempted to measure the speed of light by positioning two observers in towers separated by approximately 10 km. Each observer carried a shuttered lantern. One observer would open his lantern first, and then the other would open his lantern at the moment he saw the light from the first lantern. Galileo reasoned that, knowing the transit time of the light beams from one lantern to the other, he could obtain the speed. His results were inconclusive.
Today, we realize (as Galileo concluded) that it is impossible to measure the speed of light in this manner because the transit time is so much less than the reaction time of the observers.


ينتقل الضوء بسرعة عالية (3 * 10^8 م/ث) والمحاولات المبكرة لقياس سرعته باءت بالفشل. حاول جاليلو قياس سرعة الضوء بوضع مراقبين في برجين منفصلين (مبتعدين) بمسافة 10 ك تقريبا. يحمل كل مراقب فانوس (له باب يغلق). سيفتح أحد المراقبين فانوسه أولا, ومن ثم سيفتح الآخر فانوسه لحظة رؤيته للضوء الصادر من الفانوس الأول. علل جاليلو ذلك, بأن معرفة زمن انتقال أشعة الضوء من أحد الفانوسين للآخر, سيمكنه من الحصول على السرعة. لم تكن نتائجه حاسمة. وندرك في العصر الحاضر _كما استنتج جاليلو) بأنه من المستحيل قياس سرعة الضوء بهذه الحالة لأن زمن الانتقال أقل بكثير من وقت ردة فعل المراقبين.





السادسة

The definitions of quantities such as position, velocity, acceleration, and force and associated principles such as Newton’s second law have allowed us to solve a variety of problems. Some problems that could theoretically be solved with Newton’s laws, however, are very difficult in practice. These problems can be made much simpler with a different approach. In this and the following chapters, we will investigate this new approach, which will include definitions of quantities that may not be familiar to you. Other quantities may sound familiar, but they may have more specific meanings in physics than in everyday life. We begin this discussion by exploring the notion of energy.


تعاريف كميات مثل الموضع, السرعة , العجلة والقوة وكذلك المبادئ المرتبطة بها كقانون نيوتن الثاني سمحت لنا بحل مختلف المسائل. بعض المسائل يمكن حلها نظريا بقوانين نيوتن, برغم إنها صعبة جدا في التطبيق العملي. يمكن تبسيط هذه المسائل باستخدام قاعدة مختلفة. في هذا الفصل والذي سيتبعه سنشتكشف هذه القاعدة الجديدة, والذي سيحتوي على تعاريف لكميات قد تبدو غير مألوفة لك. هنالك كميات أخرى قد تبدو مألوفة , لكنها قد تكون في الفيزياء أكثر دقة (توضيح) لمعناها من الحياة اليومية. نبدأ هذا النقاش بالتحري عن مفهوم الطاقة.




السابعة

What happens when several forces act simultaneously on an object? In this case, the object accelerates only if the net force acting on it is not equal to zero. The net force acting on an object is defined as the vector sum of all forces acting on the object. (We sometimes refer to the net force as the total force, the resultant force, or the unbalanced force.) If the net force exerted on an object is zero, the acceleration of the object is zero and its velocity remains constant. That is, if the net force acting on the object is zero, the object either remains at rest or continues to move with constant velocity. When the velocity of an object is constant (including when the object is at rest), the object is said to be in equilibrium


ماذا يحدث عندما تؤثر عدة قوى على جسمٍ ما في وقت واحد؟ في هذه الحالة, لا يتسارع الجسم إلا إذا كانت محصلة القوى المؤثرة لا تساوي الصفر. تعرّف محصلة القوى المؤثرة على جسم بأنها حاصل الجمع الاتجاهي لكل القوى المؤثرة على الجسم. (في بعض الأحيان نشير للقوى المحصلة كالقوى الكلية, القوى ناتجة أو القوة الغير متزنة). إذا كانت محصلة القوى المؤثرة على الجسم صفر, فإن تسارع الجسم سيكون صفر وسرعته ستظل ثابتة. وهكذا, إذا كانت محصلة القوى المؤثرة على الجسم صفر, فإن الجسم إما يبقى في السكون أو يواصل حركته بسرعة ثابتة. عندما تكون سرعة الجسم ثابتة (تشمل حالة الجسم في السكون), فإن الجسم يكون في حالة اتزان.