القوى والعزوم

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.