درس الشغل

الشغل) يبذل عندما تؤدي القوة المؤثرة في جسم ما إلي تحريك الجسم بنفس اتجاه القوة المؤثرة.

— لبذل الشغل لابد من حدوث شيئين :

أولا :- يجب أن تؤثر بقوة في الجسم

ثانيا : يجب أن يتحرك الجسم في اتجاه القوة المؤثرة

 — معادلة الشغل

الشغل (جول ) = القوة ( نيوتن ) × المسافة (م)

ش= ق ف

تمارين

س1 :- باستعمال قوة مقدارها 50 نيوتن فانك تدفع غربة حاسوب مسافة 10 متر . فما مقدار الشغل الذي تبذله؟

ﺠ1 :- الشغل = 50 نيوتن × 10 م = 500 جول

س2: ما مقدار الشغل الذي يبذله متسابق أثناء ركضه مسافة 200 متر بقوة 6 نيوتن

ﺠ2 : الشغل  = 6 نيوتن × 200 م = 1200 جول

—العضلات والشغل = رغم أن الجدار لا يتحرك فانك تشعر بتعب ، تتقلص عضلات جسمك حينما تضغط  

—(الآلة) أداة تسهل أداء العمل  

— انواع الآلات :

1.    الآلة البسيطة : هي التي تتطلب حركة واحدة مثل : مفك البراغيى، البكرة ، الرافعة (العتلة ) ،والعجلة والحور ، والسطح المائل ، والإسفين والبراغي.

2.     الآلة المركبة : تتكون من مجموعة من الآلات البسيطة مثل: مفتاح العلب

— كيف تسهل الآلات الشغل؟

بطريقتين : 1. مقدار القوة التي نؤثر بها          2. تغير اتجاه تلك القوة

القوة الناتجة

— الفائدة الآلية : مضاعفة أثر القوى اللمبذولة

القوة المبذولة

—  معادلة الفائدة الآلية =

— ( البكرة ) عبارة عن عجلة حافتها غائرةبحيث يمر خلالها حبل وهي تغير اتجاه القوة وتعمل على انقاص القوة

—( الرافعة) قضيب أو لوح يدور حول نقطة ثابتة تعرف بنقطة الارتكاز وتعمل علي زيادة القوة أو زيادة المسافة ويؤثر فيها قوة ناتجة وقوة مبذولة                                                                                                

—أنواع الروافع ثلاثة:

1.تكون نقطة الارتكاز بين القوة المبذولة والقوة الناتجة    يستعمل لزيادة القوة  مثال : المفك الذي يستخدم لرفع غطاء

2. القوة الناتجة بين محور الارتكاز وبين القوة المبذولة     مثال : عربة اليد    القوة الناتجة > القوة المبذولة

3.القوة المبذولة بين نقطة الارتكاز والقوة الناتجة    وتزيد المسافة   مثال : مضرب الهوكي   

— تركيب العجلة والمحور وأهميته                 

يتكون النظام من جسمين مثبتتين معا ويدوران حول المحور ذاته الجزء الأكبر يسمي العجلة والأصغر يسمي المحور وتحسب الفائدة بقسمة نصف قطر العجلة علي نصف قطر المحور تكون دائما >1

—معنى المستوي المائل ويبين أهميته

 هو مستوي منحدر يمكنك من رفع جسم ثقيل بقوة أقل  لو رفع رأسياً لكن في بالتحرك مسافة أطول.

—العلاقة بين المستوي المائل والبراغي وأسنان التقطيع

- البرغي : هو سطح مائل يلتف حول عمود وهو يغير اتجاه القوة المبذولة كما هو الحال في حالة الآسفين

الإسفين :  مستوى مائل متحرك أحد وجهيه او كلاهما مائل                                                                

اسنان الحيوانات : تأخذ شكل الاسفين اكثر

مراجعة الفصل

س1 :- صف ثلاث طرق تبين أن استخدام الآلة يسهل العمل ؟

1.    زيادة المسافة          2. زيادة القوة                     3. تغيير اتجاه القوة

س2 : فسر لماذا يكون الشغل التاج أقل من الشغل المبذول في الآلات؟           

 لأن الاحتكاك يحول بعض الشغل المبذول الي  حرارة لا تشارك في انجاز الشغل

س3: قارن بين العجلة والحور وبين الرافعة

العجلة والمحور هما في الواقع رافعة تدور 360حول محور ثابت ويمكن ان تؤثر القوة المبذولة وان تتولد القوة الناتجة في أي نقطة علي نصف قطر العجلة ، او المحور.

س4: التفكير الناقد : ميز رافعتين في جسمك ، إلي أي نوع من الروافع ينتمي كل منهما

الذراع – من النوع الثالث –والساق السفلية من النوع الثالث

مراجعة الفصل (2)

- وضح العلاقة بين كل مصطلحين فيما يلي:-

س 1 : القصور الذاتي- القوة

كلما كانت كتلة الجسم أكبر كان قصوره الذاتي اكبر واحتاج لقوة اكبر لتحريكه

س 2: التسارع -  السرعة 

التسارع هو تغير السرعة مع الزمن

س3: الرافعة – البكرة

الروافع  والبكرات من الآلات البسيطة

س4 : القوة -   الشغل

 يحدث الشغل عندما تؤدي قوة ما إلي حركة الجسم باتجاه تأثير تلك القوة

س5: الشغل – الآلة البسيطة

الآلة البسيطة أداة تعتمد علي نوع واحد من الحركة ، وتجعل الشغل أسهل عن طريق تغيير مقدار القوة أو اتجاهها

س6: قوانين نيوتن للحركة – القوة

قوانين نيوتن تفسر علاقة القوي بالحركة

س7: الاحتكاك – القوة

الاحتكاك هو قوة تنشأ بين سطحين متلامسين ، وتعيق الحركة

س8 : القوة – الفائدة الآلية

الفائدة الآلية هي ناتج قسمة القوة الناتجة علي القوي المبذولة

س9 : السرعة المتوسطة – السرعة اللحظية

إذا تحرك الجسم بسرعة ثابتة فان سرعته اللحظية تساوي سرعته المتوسطة

س10 – الآلة البسيطة – الآلة المركبة

الآلة المركبة : هي مجموعة من الآلات البسيطة

 اختر الإجابة الصحيحة

س11- ما الذي يقلل الاحتكاك  

 السطوح الملساء

س 12:- ماذا يحدث عندما تؤثر قوة محصلة في جسم؟

 يتسارع الجسم

س13: أي مما يلي مثال علي الآلة البسيطة   

  مضرب الكرة

س14: شاحنة كبيرة تصدم سيارة صغيرة . أي العبارات التالية صحيح؟       

القوتان متساويتان

س15: ما وحدات السرعات؟

  م/ث2

س16: أي مما يلي عبارة عن قوة؟

 الاحتكاك

3- التفكير الناقد:

س17: علل قد يحتاج قطار بضائع يسير بسرعة كبيرة إلى عدة كيلومترات ليتوقف بعد استعمال الكبّاحات (الفرامل)

 لان كتلة القطار الكبيرة تعطيه قصورا أكبر ، لذا فمن الصعب أن يتوقف مباشرة

س18:- القياس: أي السرعات التالية يعد الأكبر : 20 م/ث2   - 200 سم/ث2 – 0.2 كم/ث2

0.2 كم/ث2

س19:استنتج  تسير سيارة في طريق منحني بسرعة 50 كم /ساعة ، وقراءة العداد ثابتة. هل القوى المؤثرة في السيارة متزنة أم غير متزنة؟

 يتغير اتجاه الحركة ، لذا تتسارع السيارة . وإذا تسارعت السيارة فان القوي المؤثرة فيها غير متزنة

4- تطبيق الرياضيات :-

س22: احسب الشغل:   الذي تعمله قوة مقدارها 30 نيوتن لمسافة 3 م

الشغل =  30 ن  ×3 م = 90 جول

س23:القوة :  احسب القوة التي تؤثر بها محركات صاروخية في مكوك فضاء كتلته 2 مليون كجم ويتحرك بتسارع 30 م/ث²؟

القوة = 2000000 كجم ×  30 م/ث2= 60.000.000 نيوتن

س24:- استخدم الرسم البياني

سافر حسين 50 كم في 5 ساعات

فسرعته المتوسطة   =  = 10 كم/ ساعة

الزمن الذي يحتاجه حسين 25 كم =

=  = 2.5 ساعة

اختبار متقن (1)

1.    المتغيرات التي لاتتغير أثناء التجربة تسمى (ثابتة)

2.    التخمين العلمي الذي يعتمد على الملاحظة والمعارف السابقة يسمى (فرضية)

3.    ماذا يحدث عندما تتدحرج كرة صاعدة التل ( تكون السرعة والتسارع في اتجاهين متعاكسين).

4.    أي العبارات التالية صحيح عندما تستخدم المستوى المائل لرفع كرسي ثقيل مقارنة برفعه رأسيا؟

أ‌.       تحتاج إلى قوة أقل                     ب. تحتاج إلى قوة أكبر

5.    مااسم القوة التي تقاوم حركة الانزلاق بين سطحين ؟ ( الاحتكاك).

6.    استخدم الشكل المجاور للإجابة على السؤال:

ماذا يقيس عداد السرعة في السيارة ؟

 السرعة اللحظية

8. قارن بين الملاحظة والاستنتاج؟

(الملاحظة ) وصف مشاهدات أو أنماط في الطبيعة .

         ( الاستنتاج) هي التوصل لنتائج التجارب  ومن ثم الحكم على الفرضية التي تم صياغتها.

        9. بين اهمية النماذج العلمية؟

         1. تصور أو تخيل الأشياء التي يصعب رؤيتها او فهمها.

          2. تمثيل اشياء قد تكون صغيرة جداً او كبيرة جداً او سريعة او بطيئة.

        10. لماذا يعد الرسم البياني فعالاً في نقل المعلومات؟

         تكون العلاقت واضحة بين البيانات عندما تمثل الرسم .

      11. مامقدار الشغل المبذول عندما تؤثر قوة مقدارها 10 نيوتن في مقعد ثابت دون تحريكه؟

       لايتم انتاج شغل لأن الجسم لم يتحرك.

      12. كيف يشبه الاسفين السطح المائل؟

        هو سطح مائل متحرك بجانب واحد او جانبين .

      13. تسير سيارة بسرعة 120م/ث ، ثم توقفت خلال 5ثوان . ماتسارعها؟

2      1

ع  -   ع

ز

 

        ت=                     = 120 – 0 = 120 = 24 م/ث²

                                            5              5

16. مالآلات البسيطة التي يتركب منها المقص؟

الاسفين والرافعة.

17. وضح اهمية حزام الأمان مستعينا بالقانون الأول لنيوتين في الحركة ؟

ليحمي الراكب من الاصطدام بمقود السيارة.

18. طبق القانون الثالث لنيوتن لتوضح الاتجاه الذي على الطاقم أن يجذف فيه لكي يتحرك قارب إلى الأمام؟

يجذف الى الخلف لكي يندفع القارب الى الأمام حسب قانون نيوتن لكل فعل ردة فعل مساوية لها في المقدار ومعاكسة لها في الاتجاه.

19. قرر شخص أن ينقل بعض الأثاث في شاحنته مالاحتياطات الواجب عليه مراعتاها وفق القانون الثاني لنيوتن في الحركة عندما تكون الشاحنة محملة بحمل ثقيل ؟

القصور الذاتي لأنه سيصبح كبير ومن الصعب تغيير سرعته واتجاهه وعلى السائق أن يضغط على الفرامل ويقلل سرعتها قبل دخوله منعطف الطريق ليسهل عليه تغيير الاتجاه.

20. وضح الفرق بين آلة نموذجية وآلة عادية ( حقيقية ) من منظور الشغل المبذول والشغل الناتج؟

الآلة النموذجية          الآلة العادية (حقيقة)

لايوجد احتكاك         يوجد احتكاك وتولد حرارة

الشغل الناتج = الشغل المبذول                          الشغل الناتج < الشغل المبذول

21. يجلس طفل في عربة تتحرك في مسار دائري بسرعة ثابتة . هل يتحرك الطفل بتسارع ام لا في هذه الحالة ؟ وضح اجابتك.

 لا . لأن أي تغير في اتجاه حركته تسارع ولأن مساره دائري سرعته ثابتة.