مجال المحتوى الرئيسي : الميكانيكا
مجال المحتوى الفرعي :القوى والعزوم
الهدف التعليمي مستوى الهدف البنود الاختبارية
يعرف مفهوم القوة. تذكر • أكمل الفراغ:
- إذا أثرت قوة على جسم فإنها تسبب تغيرا في ........ أو ........ أو ........ أو .............. .
• ما المقصود بمفهوم القوة؟
يحدد وحدة قياس القوه في النظام الدولي. تذكر • أكمل الفراغ:
- وحدة قياس القوة في النظام العالمي للوحدات هي .................. .
• اختر الإجابة الصحيحة:
- وحدة قياس القوة (نيوتن) تكافئ:
أ) كغم . م / ث2. ب) كغم . م . ث2. جـ) كغم / م .ث2. د) كغم . ث2 / م.
- القوة اللازمة لإكساب جسم كتلته 20 كغم تسارعا مقداره 3 م / ث2 هي:
أ) 203نيوتن
ب) 320 نيوتن
جـ) 60 نيوتن د) 23 نيوتن
يعرف وحدة قياس القوة. تذكر • عرف وحدة قياس القوة (نيوتن) من خلال
1- تعريف وزن الجسم. 2- الصيغة الرياضية ق = ك ت (ك الكتلة، ت التسارع).
• إذا علمت أن تسارع جاذبية القمر 16 تسارع جاذبية الأرض، عرف نيوتن بدلالة جاذبية القمر.
يعدد أنواع مختلفة من القوى في الطبيعة. تذكر • هناك أنواع مختلفة من القوى في الطبيعة، عدد أربعًا من هذه القوى.
يصف بعض أنواع القوى. فهم • وضح المقصود بكل من القوى التالية:
أ) قوة الجاذبية الأرضية. ب) قوة الشد. جـ) قوة التلامس العمودية. د) قوة الاحتكاك.
• ضع علامة (Υ) أمام العبارة الصحيحة وعلامة (×) أمام العبارة الخطأ.
- ( ) معامل الاحتكاك السكوني أكبر من معامل الاحتكاك الحركي.
- ( ) الشد يبقى في جميع أجزاء الحبل الواحد متساوٍ.
- ( ) تعمل البكرة على تغيير اتجاه الشد.
- ( ) قوة التلامس العمودية تساوي الوزن دائمًا.
- ( ) قوة الاحتكاك تتناسب طرديا مع قوة التلامس العمودية.
- يحدد اتجاه قوة التلامس العمودية. تحليل • في الأشكال التالية حدد القوى المؤثرة على الجسم:
- يستنتج العوامل التي تؤثر على قوى التلامس العمودية. تحليل • جسم كتلته 10 كيلو جرام أوجد قوه التلامس العمودية الواقعة عليه في الحالات التالية:
1- عندما يكون السطح أفقي.
2- عند وضعه على سطح مائل بزاوية60º.
3- عند سحبه بقوة 50 نيوتن بزاوية 30º على الأفقي.
4- عند دفعه بقوه 50 نيوتن بزاوية تميل على الأفقي 20º. ماذا نستنتج؟
يفسر نشوء قوة الاحتكاك. فهم • اختر الإجابة الصحيحة:
- قوة موازية لحركة الجسم وفي عكس اتجاه حركة الجسم تسمى:
أ) وزن الجسم. ب) قوة الشد. جـ) قوة التلامس العمودية. د) قوة الاحتكاك.
• ما العلاقة بين اتجاه قوة الاحتكاك واتجاه حركة الجسم؟
• كيف تنشأ قوة الاحتكاك؟
• ما علاقة قوة الاحتكاك بقوة التلامس العمودية؟
• أيهما أفضل: أن تدفع العربة بقوة تميل بزاوية عن الأفقي أم تسحبها ؟
• للاحتكاك فوائد ومضار، أعط أمثلة توضح ذلك.
يعدد العوامل التي تتوقف عليها قوة الاحتكاك. فهم • ما هي العوامل التي يتوقف عليها قوة الاحتكاك؟
• عرف معامل الاحتكاك من العلاقة ق = م ر.
• هل تتوقف قوة الاحتكاك على مساحة السطحين المتلامسين؟
يحل مسائل عددية منتمية لقوة الاحتكاك. تطبيق • جسم كتلته 4 كغم موضوع على سطح خشن حيث أن معامل الاحتكاك السكوني بين الجسم والسطح 0,5 ، ومعامل الاحتكاك الحركي (0,4)، احسب مقدار قوة الاحتكاك ونوعها عندما يؤثر في الجسم:
أ) قوة تساوي 16 نيوتن. ب) قوة تساوي 24 نيوتن.
• في الشكل المجاور إذا علمت أن كتلة الجسم 5 كغم
وأنه أصبح علي وشك الحركة عندما كانت ق = 40 نيوتن
وأنه أصبح متحركاً بسرعة ثابتة في اتجاه القوة المؤثرة
عندما كانت ق = 38 نيوتن.
جد مقدار كل من معامل الاحتكاك السكوني والحركي.
يقيس معامل الاحتكاك السكوني بين جسمين عملياً. تطبيق • اشرح تجربة تعين من خلالها معامل الاحتكاك السكوني بين سطحين ، موضحا الأدوات المستخدمة وخطوات العمل.
- يفسر انخفاض قيمه معامل الاحتكاك الحركي عن معامل الاحتكاك السكوني. فهم • فسر ما يلي: 1- القيمة القصوى لمعامل الاحتكاك السكوني اكبر من معامل الاحتكاك الحركي.
2- عدم حركة بعض الأجسام عند التأثير عليها ببعض القوى؟
يجد عمليا القوة الموازنة لقوتين مستويتين ومتلاقيتين. تطبيق • وضح الخطوات التي تستخدم فيها طاولة القوى ؛ لإيجاد مقدار قوة موازنة لقويتين مستويتين ومتلاقيتين.
يعرف مفهوم اتزان القوي تذكر • ما المقصود بمفهوم اتزان القوى؟
يشرح مفهوم مركز ثقل الجسم. فهم • ما المقصود بمفهوم (مركز ثقل الجسم)؟
• لماذا لم يسقط برج بيزا المائل على مدى هذه السنوات؟
يحدد مركز ثقل عملياً. تطبيق • اذكر الأدوات والخطوات التي تتبعها ؛ لتعين مركز ثقل جسم.
يحل مسائل عددية على اتزان الجسم الصلب.
تطبيق
• جسم وزنه 200 نيوتن معلق بواسطة
حبلين في سقف أفقي كما في الشكل
احسب قوى الشد في الحبلين عندما يتزن
الجسم.
• عندما يؤثر في الجسم قوى متزنة ما مقدار تسارعه؟
• باستخدام طاولة القوي اتزنت القوتين ق1 ، ق2 مع القوة
ق3 = 100 نيوتن. فإذا كانت زاوية α = 90 ْ ،
وزاوية β = 120 ْ. كما هو موضح بالشكل المقابل
أوجد قيمة كل من ق1 ، ق2 مستخدما طريقة لامي مرة
وطريقة التحليل مرة أخرى .
يوضح مفهوم عزم القوة. تذكر • ما المقصود بعزم القوة؟
• هل عزم القوة كمية متجهة أم كمية قياسية؟
يعبر عن عزم القوة بقانون رياضي. فهم • اكتب الصيغة الرياضية التي تعبر عن عزم القوة.
- يستنتج وحدة قياس عزم القوة. تركيب • استنتج من الصيغة الرياضية لعزم القوة وحدة قياس عزم القوة.
يفسر بعض الظواهر المنتمية لموضوع عزم القوة. تحليل • حدد العوامل التي يعتمد عليها عزم القوة.
• وضح متى ينعدم عزم الدوران مهما كبرت قيمة القوة؟
• أيهما أسهل لفتح الباب أن تدفعه من منتصفه أم قريبا من مقبضه؟ ولماذا؟
يحل مسائل عددية على عزم القوة. تطبيق • (أ ب) قضيب طوله (3م) قابل للدوران حول محور عمودي يمر بمنتصفه (م) أثرت في طرفه (ا) قوة
(20 نيوتن) في الاتجاه المبين بالشكل.
احسب عزم القوه مقدارا واتجاها حول محور الدوران
• يبين الشكل بابا عرضه 80 سم مثبت من مفصله
وتؤثر فيه قوة (30 نيوتن) بالاتجاه المبين في
الشكل .
احسب عزم القوة مقدارًا واتجاهًا حول محور الدوران.
• ما مقدار القوة التي يجب أن يؤثر بها العامل
في العتلة لكي يستطيع رفع الأثقال المبينة بالشكل.
يتوصل إلى شروط اتزان الجسم الصلب. تركيب • كيف تتحقق عمليًا من شروط اتزان الجسم الصلب الواقع تحت تأثير عدة قوى متوازية؟
• ما هي شروط اتزان الجسم الصلب المتأثر بعدة قوى متوازية؟
يحل مسائل على اتزان الجسم الصلب المتأثر بعدد من القوى المتوازية. تطبيق • يرتكز قضيب منتظم طوله 80 سم ووزنه 10 نيوتن في وضع أفقي على حاملين عند طرفيه، علقت كتلة قدرها 2 نيوتن في نقطة تبعد عن أحد طرفيه 20 سم، احسب قوى التلامس العمودية عند كل طرف من طرفيه.
• قضيب معدني منتظم طوله 8م ووزنه 40 نيوتن يستند في نقطة على حامل ، علق في إحدى نهايتيه ثقلا مقداره 40 نيوتن، فإذا اتزن القضيب في وضع أفقي فجد المسافة بين نقطة الإسناد والثقل المعلق.
• مسطرة مترية معلقة من منتصفها , وضع جسم وزنه 1 نيوتن فوق طرفها الأيسر. فأين يجب وضع جسم وزنه (2 نيوتن) بالنسبة للطرف الأيسر حتى تتزن المسطرة؟
• ماذا يحدث للجسم إذا كانت محصلة العزوم حول المحور لا تساوي صفر؟
يوضح مفهوم الازدواج. تذكر • ما المقصود بكل من : 1- عزم الازدواج؟ 2- ذراع الازدواج؟
• ما هي وحدة قياس عزم الازدواج؟
• هل عزم الازدواج كمية قياسية أم كمية متجهة ؟ وضح ذلك.
يحدد العوامل التي يعتمد عليها عزم الازدواج.
تحليل • أي من القوى في الأشكال الآتية يشكل ازدواجًا؟ ولماذا؟
• اكتب الصيغة الرياضية التي يحسب منها عزم الازدواج . ثم اذكر العوامل التي يعتمد عليها عزم الازدواج.
• هل تختلف قيمة عزم الازدواج باختلاف محور الدوران؟
يحل مسائل متنوعة على عزم الازدواج. تطبيق • مسطرة (أ ب) قابلة للدوران حول محور ارتكاز يمر في منتصفها، تؤثر عليها قوتان قيمة كل منهما (10نيوتن) وتميل كل منهما بزاوية مقدارها (30˚) عن محور المسطرة، احسب الازدواج المؤثر على المسطرة ، وحدد اتجاهه.
• احسب عزم الازدواج المؤثر في القضيب
المبين في الشكل المجاور، ثم حدد اتجاهه.