الاثنين، 24 أبريل، 2017

درس الحركة الفيزياء

وصف الحركة
70.  خرج يوسف من بيته وسار باتّجاه المركز الشرائي. بعد عدّة دقائق من السير، توقّف للراحة لفترة قصيرة وجلس على مقعد صادفه في الطريق. بعد ذلك واصل سيره بدون توقّف حتّى المركز الشرائي.
يصف الرسم البياني التالي تعلّق المسافة بالزمن لحركة يوسف من بيته إلى المركز الشرائي.

70.1    المكان الذي توقّف فيه يوسف للراحة:
أ. أقرب إلى بيته ممّا من المركز الشرائي.
ب. تقريبًا في منتصف الطريق إلى المركز الشرائي.
ج. أقرب إلى المركز الشرائي ممّا من بيته.
د. إمكانية أخرى.

70.2  أشيروا إلى نقاط في الرسم البياني، واكتبوا بجانب كلّ نقطة رقمًا حسب البنود التالية:
أ. أشيروا إلى نقطة في الرسم البياني تشير إلى توقّف يوسف للراحة، واكتبوا بجانبها الرقم 1.
ب. أشيروا إلى نقطة في الرسم البياني تشير إلى المركز الشرائي، واكتبوا بجانبها الرقم 2.
ج. أشيروا إلى نقطة في الرسم البياني تشير إلى بيت يوسف، واكتبوا بجانبها الرقم 3.

70.3  هل يمكن التحديد من الرسم البياني في أيّة قطعة من الطريق سار يوسف بسرعة أكبر؟ فسّروا إجابتكم.

71. يشارك داني في سباق عَدْو لمسافة 100 متر. يصف الرسم البياني التالي مسار عَدْو داني في السباق. كم ثانية مرّت من لحظة بداية العَدْو وحتّى أنهى داني عَدْوَه؟
أ.   8 ثوانٍ
ب. 4 ثوانٍ
ج. 20 ثانية
  د.  16 ثانية
هل تجاوز داني خطّ النهاية؟ فسّروا.

72. خرجت أميرة إلى جولة قصيرة على درّاجتها الهوائية. يصف الرسم البياني التالي بُعد أميرة عن بيتها كدالة للزمن.


72.1  ما هو البُعد الأقصى عن بيتها التي وصلت إليه أميرة؟ فسّروا.

72.2  احسبوا في أيّ بُعد عن بيتها كانت أميرة بعد 5 ثوانٍ.

72.3  أين كانت أميرة بعد حوالي 22 ثانية؟ أشيروا إلى الإجابة الصحيحة.
أ. في بيتها
ب. في بُعد حوالي 80 مترًا عن بيتها.
ج. لا يمكن المعرفة، لأنّه لم يرد في الرسم البياني إلى أين سافرت.

73. دخل داني في الصباح إلى سيّارته وبدأ بالسفر إلى مكان عمله الذي يبعد عن بيته حوالي عشرة كيلومترات. بعد عشر دقائق من السفر بسرعة ثابتة، توقّف لمدّة خمس دقائق واشترى قهوة. بعد ذلك واصل سفره بنفس السرعة عشر دقائق أخرى إلى أن وصل إلى عمله. ارسموا رسمًا بيانيًا يصف بُعد داني عن بيته كدالة للزمن.
74.  تسافر نهى من تل أبيب إلى حيفا. خرجت نهى الساعة 9:00 صباحًا من تل أبيب وسافرت بسرعة ثابتة مقدارها 90 كيلومتر في الساعة (كم/ الساعة).
74.1.  إذا كان البُعد بين حيفا وتل أبيب 90 كم، في أيّة ساعة تصل نهى إلى حيفا؟
أ.      12:00 ظهرًا
ب.   10:00  صباحًا
ج.   11:30  قبل الظهر
د.    10:30  صباحًا

74.2  ارسموا رسمًا بيانيًا للمسافة/ الزمن يصف سفر نهى من تل أبيب إلى حيفا.

74.3 إذا سافرت نهى بسرعة ثابتة مقدارها 90 كم/ الساعة، في أيّ بُعد عن تل أبيب يُتوقّع أن تكون في الساعة 9:30؟ فسّروا إجابتكم.

75.  يحتاج ضوء لشمس لثماني دقائق ليصل إلى الكرة الأرضية، لكنّ الضوء الذي يتحرّك بنفس السرعة يحتاج إلى 1.4 ثانية ليصل إلى الكرة الأرضية من القمر. لماذا؟ فسّروا إجابتكم.

76. خرجت مريم إلى جولة على درّاجتها الهوائية، وخلال الجولة حدث ثقب في إطار الدرّاجة الهوائية. صلّحت مريم الثقب، ومباشرةً بعد ذلك واصلت سفرها. يبيّن الرسم البياني التالي مجرى سفر مريم. 

كم دقيقة استغرق تصليح الثقب في الإطار؟
‌أ.          20 دقيقة
‌ب.        30 دقيقة
‌ج.         40 دقيقة
‌د.         70 دقيقة


77. يبيّن الرسم البياني التالي العلاقة بين المسافة والزمن لقطّة تتحرّك على طول خطّ مستقيم.
 إذا واصلت القطّة التحرّك بنفس السرعة، ما هي المسافة التي تقطعها في 12 ثانية؟


أ.   4 أمتار
ب. 8 أمتار
ج. 80 مترًا
د.  120 مترًا



78. يبيّن الرسم البياني التالي المسافة كداله للزمن لسيّارة تتحرّك على طريق مستقيمة.
ما هي سرعة السيّارة؟
أ. 30 كم في الساعة
ب. 60 كم في الساعة
ج. 90 كم في الساعة
د. لا يمكن المعرفة
فسّروا اختياركم.

79. يصف الجدول التالي علاقة الموقع بالزمن لسيّارة تبدأ في السفر من موقف السيّارات.

البُعد عن الموقف (أمتار)   الزمن الذي مرّ من لحظة الخروج من الموقف (ثوانٍ)
5          30
10       60
15       90

79.1.   احسبوا سرعة السيّارة.
79.2.   ارسموا رسمًا بيانيًا يصف تعلّق مكان السيّارة بالزمن.

80.  يصف الرسم البياني التالي علاقة الموقع والزمن لسيّارتين. أشيروا أيّ سيّارة سافرت بسرعة أكبر؟

‌أ.          السيّارة 1
‌ب.        السيّارة 2
‌ج.         تتحرّك السيّارتان بسرعة متساوية
‌د.         لا يمكن التحديد


81.  أمامكم منحنيان يصفان علاقة موقع عدّاءين كداله للزمن في سباق للعَدْو.

81.1  أشيروا أيّ عدّاء فاز في السباق؟
‌أ.          العدّاء 1
‌ب.        العدّاء 2
‌ج.         أنهى العدّاءان السباق معًا
‌د.         لا يمكن التحديد

81.2  هل يمكن بواسطة الرسم البياني حساب سرعة العدّاء؟ إذا كانت الإجابة نعم- احسبوها. إذا كانت الإجابة لا- فسّروا لماذا. 

ج. إجابات لأسئلة التقييم
الموضوع الفرعي 1: التأثير المتبادل والقوى

1. تأثيرات متبادلة- القانون الثالث
1.1  ذبابة تصطدم بحائط كبير.
موافقون/ غير موافقين      التفسير: القوّتان في التأثير المتبادل متساويتان في المقدار حسب القانون الثالث لنيوتن.

1.2  منتِجو الأحذية الرياضية...
موافقون/ غير موافقين      التفسير: الاحتكاك الذي تؤثّر به الأرض على النعل هو باتّجاه الحركة ويمكّن للشخص بالتحرّك. تقليص الاحتكاك يُثقِل على الحركة. بدون احتكاك، لا يمكن السير على أيّ سطح.

1.3  شركة "إليانس"...
موافقون/ غير موافقين      التفسير: انظروا 1.2.

1.4  قطار مسرع يصطدم بحجر صغير.
موافقون/ غير موافقين
التفسير: القوّتان في التأثير المتبادل متساويتان حسب القانون الثالث لنيوتن.

1.5  يدّعي يوسف أنّه عندما...
موافقون/ غير موافقين      التفسير: انظروا 1.2.

1.6  مصعد شحن يتحرّك إلى الأعلى...
موافقون/ غير موافقين      التفسير: بما أنّ السرعة بالاتّجاه العمودي لم تتغيّر (السرعة ثابتة)، فإنّ القوّة التي تؤثّر باتّجاه الأعلى (بواسطة المحرّك الكهربائي) يجب أن تكون مساوية لمحصّلة القوى التي تؤثّر باتّجاه الأسفل (بواسطة الكرة الأرضية والسكّة).

1.7  تقول شادية أنّه عندما نغرز ....           
موافقون/ غير موافقين      التفسير: القوى متساوية حسب القانون الثالث لنيوتن.

1.8  يروي راني أنّه عندما مشى...
موافقون/ غير موافقين      التفسير: انظروا 1.2.


2.  ضعوا دائرة حول الجمل التي توافقون مع مضمونها، وصحّحوا الجمل التي تعتقدون أنّها خاطئة.
الإجابة: تصحيح الجمل الخاطئة: الجملة 2.2 غير صحيحة- حسب القانون الثاني لنيوتن: القوّة الدافعة وقوّة الاحتكاك متساويتان في مقدارهما، ولذلك الجسم لا يتحرّك.
 الجملة 2.3 غير صحيحة- قوّة الاحتكاك لا تبطل وإنّما تصل إلى قيمتها القصوى.
بقيّة الجمل صحيحة.

3. مخطّط قوى للمروحية: بما أنّ السرعة لم تتغيّر في المحور الأفقي (السرعة صفر) وفي المحور العمودي (الارتفاع ثابت)، حسب القانون الأوّل لنيوتن محصّلة القوى في كلّ محور يجب أن تكون صفرًا. مقادير القوى هي  mg = 1000*10 نيوتن.


4. يرفع شخص أثقالاً ثقيلة بنجاح ويمسكه بصورة ثابتة في الهواء (انظروا الرسم التوضيحي).
4.1  ضعوا دائرة حول كلّ واحد من الأجسام التي في القائمة التي أمامكم، التي تؤثّر بقوّة على الشخص، واكتبوا بجانبها اتّجاه القوّة (إلى الأعلى/ إلى الأسفل/ إلى الجانب).
              اسم الجسم                                                  اتّجاه القوّة
1.         المصطبة                                                 إلى الأعلى
2.         الشخص نفسه الذي يدفع الأثقال            _____________
3.         الأثقال                                                   إلى الأسفل
4.         الكرة الأرضية                                         إلى الأسفل
5.         الجمهور الذي يشاهد الحدث                     _____________

4.2. مخطّط القوى للأثقال:



محصّلة القوى التي تؤثّر على الأثقال هي صفر، ولذلك لا تبدأ في التحرّك.
5.  تعطّلت شاحنة كبيرة في الطريق....
الإجابة "ب" (القانون الثالث لنيوتن): مقدار القوّة التي تدفع بها السيّارة الشاحنة يساوي بالضبط مقدار القوّة التي تدفع بها السيّارة الشاحنة يساوي بالضبط مقدار القوّة التي تدفع بها الشاحنة السيّارة بالمقابل.

6. يجلس طالبان على كرسيين متطابقين.
 الإجابة "ج" (القانون الثالث لنيوتن): كلّ طالب يؤثّر بقوّة على الطالب الآخر، والقوّتان متساويتان في المقدار.

7.  المرحلة 1: يبدأ سامي بدفع الطاولة بقوّة خفيفة.
   الإجابة: القوى في كلّ محور متساوية في المقدار.
المرحلة 2: يزيد سامي القوّة التي يدفع بها الطاولة. الطاولة لا تتحرّك بعد.
الإجابة: القوى في كلّ محور متساوية في المقدار، لكن في المحور X القوى أكبر ممّا في المرحلة 1.

المرحلة 3: يزيد سامي مرّة أخرى القوّة التي يدفع بها الطاولة.
 تبدأ الطاولة بالتحرّك باتّجاه اليسار. (معطى)

المرحلة 4: يزيد سامي أكثر القوّة التي يدفع بها الطاولة.
تزيد الطاولة سرعتها باتّجاه اليسار بوتيرة سريعة.
الإجابة: السهم إلى اليسار أطول نسبيًا من الذي في المرحلة 3. بقيّة القوى لا تتغيّر.


8.   يُطلق صاروخ إلى الفضاء...

8.1   .    أشيروا إلى الإجابة الصحيحة:
‌أ.          اتّجاه القوّة التي تؤثّر بها غازات النفث على الصاروخ هو باتّجاه الأعلى/ الأسفل/ لا تؤثّر بقوّة.
‌ب.        اتّجاه القوّة التي تؤثّر بها الكرة الأرضية على الصاروخ هو باتّجاه الأعلى/ الأسفل/ لا تؤثّر بقوّة.

8.2   السرعة آخذة في الانخفاض.


الإجابة "أ" صحيحة                 
                             






8.3   السرعة لا تتغيّر. 


الإجابة "ب" صحيحة 


8.4   السرعة آخذة في الازدياد.

الإجابة "ج" صحيحة 

9. يقف شخص في شرفة بيته...
9.1      الإجابة "د" صحيحة: تؤثّر قوّة الجاذبية بشدّة متشابهة جدًّا على الأصيص خلال كلّ سقوطه.

9.2  مخطّط للقوى التي تؤثّر على الأصيص مباشرةً عند بداية سقوطه (الطابق 1)، واشرحوه:

التأثير المتبادل مع الهواء قابل للإهمال في المراحل الأولى لسقوط الأصيص (سرعته بطيئة جدًّا).

10.  يقف شابّ على سطح صغير الأبعاد يطفو في بركة سباحة هادئة.


الإجابة (عن البندين): يتحرّك السطح إلى الخلف والشابّ إلى الأمام. يمكن أن تحدث هذه الحركة لأنّه توجد قوّة احتكاك بين الشابّ والسطح الذي يمكّن الحركتين المذكورتين. حركة الشابّ على السطح هي كحركته على الأرض. الشابّ يدفع السطح إلى الخلف، والسطح يدفعه إلى الأمام (قوّة الاحتكاك)، وبذلك يتقدّم الشابّ إلى الأمام.


11.  رُكِّب على عربة يمكنها التحرّك مدفع يعمل على نابض، ويقذف كرات خشبية.
11.1    يقذف المدفع كرة خشبية بالاتّجاه الأفقي نحو اليسار. القوّة على الكرة الخشبية تؤثّر يسارًا وعلى المدفع يمينًا. لولا الاحتكاك لتحرّك المدفع يمينًا، لذلك اتّجاه الاحتكاك مع الأرض هو إلى اليسار. إذا كانت القوّة التي تؤثّر بها الكرة الخشبية أكبر من قوّة الاحتكاك (القصوى)، يتحرّك المدفع إلى اليمين.
11.2    يقذف المدفع كرة خشبية بالاتّجاه العمودي إلى أعلى. المدفع لا يتحرّك: الكرة الخشبية تؤثّر بقوّة على المدفع باتّجاه الأسفل التي تنضمّ إلى القوّة التي تؤثّر بها الكرة الأرضية. تؤثّر باتّجاه الأعلى القوّة التي تؤثّر بها الأرض (القوّة التي تسمّى "القوّة العمودية").  

11.3    الاتّجاه الأفقي: لن تحدث حركة ملحوظة (يمكن أن تحدث حركة صغيرة باتّجاه واحد وبعدها حركة متشابهة بالاتّجاه المعاكس). مركِّبات المنظومة المغلقة لا يمكنها تحريكها. 

12.  يصطدم قطار بسيّارة تقف على السكّة.
12.1    الإجابة: القوّتان متساويتان في المقدار (القانون الثالث لنيوتن).
12.2  الإجابة: تضرّرت السيّارة بمدى أكبر لأنّها أصغر والموادّ المصنوعة منها أضعف وأكثر عرضة للضرر من الموادّ المصنوع منها القطار.

13.  نعلّق جسمًا على نابض، وننقل المنظومة من الكرة الأرضية إلى القمر.
13.1  الإجابة: لا، لأنّ قوّة الجاذبية على القمر أصغر من قوّة الجاذبية على الكرة الأرضية. (شدّة التأثير المتبادل مع الكرة الأرضية هي ستّة أضعاف شدّة التأثير المتبادل على القمر).
13.2  الإجابة: نعم. تنجذب جميع الأجسام بشدّة أضعف إلى القمر: سواء كان الجسم الموزون أو الثقل الموازِن.

14.   يقف شخص على ميزان نابض تحت حلق الباب.
الإجابة: يبيّن الميزان 850 نيوتن (قوّة تلائم وزن جسم كتلته 85 كغم). بين الشخص والميزان الذي يضغطه الشخص بيديه باتّجاه حلق الباب يوجد تأثير متبادل. الشخص يؤثّر على الميزان "بقوّة" مقدارها 15 كغم باتّجاه الأعلى، والميزان يؤثّر على الشخص "بقوّة" مقدارها 15 كغم باتّجاه الأسفل، التي تنضمّ إلى وزنه في الشروط العادية، لذلك الوزن المقاس (الذي يبيّنه مقياس الوزن) يكبر. 

15.  يحمل نادل صينية عليها قنينة وكأس.

الإجابة: قوّة الاحتكاك التي تؤثّر بها الصينية على الكأس.
16 بنى عمر "مقياس وزن" (مقياس قوّة) للأجسام الصغيرة.
16.4        20 نيوتن
16.5         5 سم
16.6        5 نيوتن

17.   تمسك سلوى بيدها جهاز هاتف خلوي وتتكلّم مع صديقتها.
      الإجابة: القوّة الوحيدة التي تؤثّر على الهاتف الخلوي هي قوّة الجاذبية.
18.  صندوق معلّق على خيط موصول بالسقف.

18.1   نعم/ لا
18.2   الإجابة: نتحدّث عن قوّتين تتبعان لتأثيرين متبادلين مختلفين- F1 هي إحدى القوّتين اللتين في التأثير المتبادل بين الصندوق والكرة الأرضية وَ F2هي إحدى القوّتين اللتين في التأثير المتبادل بين الصندوق والخيط.



19.  تسافر درّاجة نارّية على شارع مستقيم وأفقي (ليس مائلاً) بسرعة ثابتة.


19.1   عندما تسافر الدرّاجة النارّية بسرعة ثابتة ولا تغيّر سرعتها، فإنّ القوّة الدافعة التي تؤثّر على الدرّاجة النارّية إلى الأمام تكون مساوية للقوّة التي تحاول كبح الدرّاجة النارّية.
عندما نكبح فجأة، يجب الحرص أن تكون القوّة الدافعة التي تؤثّر على الدرّاجة النارّية أصغر بكثير من  قوّة الكبح.

19.2    أيّ جسم يدفع الدرّاجة النارّية إلى الأمام؟
الإجابة: الشارع. الدرّاجة النارّية تدفع الشارع، من خلال قوّة الاحتكاك، إلى الخلف، والشارع يدفع الدرّاجة النارّية إلى الأمام (القانون الثالث لنيوتن).

20.  أمامكم عمودان:

قائمة الأحداث                                                                             قائمة المبادئ والقوانين
مغناطيس يجذب مغناطيسًا آخر عن بُعد                                          التأثير بالقوى يمكن أن يكون عن بُعد أيضًا                                                                   
مسطرة تنحني عندما نثنيها                                                     تتعلّق نتائج التأثير بالقوّة على الجسم بصفات الجسم أيضًا
الجسم الساقط يزيد سرعته باتّجاه الأسفل                                      عندما لا تؤثّر قوى على الجسم لا تتغيّر سرعته
سيّارة صغيرة تصطدم بحائط باطون وتُمعَس                                  يؤدّي التأثير بقوّة على الجسم إلى معس وَ/ أو تغيير سرعته
سفينة فضائية تتحرّك بسرعة ثابتة في الفضاء الفارغ                  
صندوق موضوع على منضدة دقيقة ويثنيها
21.  "شدّة" التأثير المتبادل". الإجابتان "ج" وَ "د" صحيحتان: القوّة والوزن اللذان يبيّنهما مقياس الوزن.

22. معطاة سيّارة تزيد سرعتها باتّجاه اليسار.
 الإجابة: F1 هي قوّة الاحتكاك التي يؤثّر بها الشارع على السيّارة.  F2هي قوّة الاحتكاك مع الهواء. القوّتان الباقيتان صحيحتان.

23. أثناء لعبة كرة سلّة...
الإجابة "د" صحيحة: في الحالات "أ" وَ "ب" وَ "ج".
24.1.  الطاولة موجودة في تأثير متبادل:
الإجابة "د" صحيحة: الطبق والكرة الأرضية والمصطبة.

24.2   الجسم الذي يؤثّر بقوّة باتّجاه الأعلى على الطبق هو:
الإجابة "ب" صحيحة: الطاولة.

25. تحت سرير سامية موضوع...
25.1. إذا ازدادت سرعة الصندوق أثناء جذبه إلى الخارج...
الإجابة "أ" صحيحة: قوّة الاحتكاك التي بين الصندوق والمصطبة أصغر من القوّة التي تؤثّر بها سامية على الصندوق.

25.2.  اكتبوا تأثيرين متبادلين يشارك فيهما الصندوق...
الإجابة: مع  المصطبة، مع الكرة الأرضية، مع سامية.

26. يصف الرسم التوضيحي الذي أمامكم مغناطيسين متطابقين موجودين...
الإجابة "ج" صحيحة: المغناطيس "أ" والكرة الأرضية.

27.  يدّعي سامي أنّ مقياس الوزن يبيّن وزن المغناطيس "أ" فقط.
27.1. ادّعاء سامي غير صحيح. يبيّن مقياس الوزن مجموع وزنَي المغناطيسين (المغناطيس "أ" + المغناطيس "ب"). شدّة التأثير المتبادل بين المغناطيس "أ" ومقياس الوزن تكون أكبر بسبب المغناطيس "ب"، ولذلك يبيّن مقياس الوزن قيمة أكبر من قيمة وزن المغناطيس "أ" فقط.
27.2. لا يوجد تأثير متبادل بين المغناطيس "ب" ومقياس الوزن.

28. وُضع أصيص على طاولة.
الإجابة "ب" صحيحة: الكرة الأرضية والطاولة.

29.  يدفع سامي في السوبرماركت عربة مليئة بالمنتجات، ويبدأ بالتحرّك باتّجاه
الصندوق ليدفع مقابل مشترياته.
الإجابة "ب" صحيحة". 
30.  يصف الرسم التوضيحي الذي أمامكم طاولة تقف على الأرض.
30.1.  الأجسام التي تتواجد في تأثير متبادل مع الكتاب:
ج. الكرة الأرضية والمقلمة والطاولة.
30.2  أمامكم أربعة رسوم توضيحية (أ- د) تصف...
الإجابة "ب" صحيحة.

31.  يصف الرسم التوضيحي الذي أمامكم رياضيًّا يرفع أثقالاً.
اسم الجسم          اتّجاه القوّة (إلى أسفل/ إلى أعلى)
المصطبة            إلى الأعلى
ب. الأثقال           إلى الأسفل
ج. الكرة الأرضية             إلى الأسفل

32.1  الأجسام الموجودة في تأثير متبادل مع الجرس هي:
الإجابة "ب" صحيحة: الخيط والكرة الأرضية.

32.2  لماذا لا يسقط الجرس؟
القوّة التي تؤثّر بها الكرة الأرضية على الجرس تساوي في مقدارها وتعاكس في اتّجاهها القوّة التي يؤثّر بها الخيط على الجرس، لذلك محصّلة القوى التي تؤثّر على الجرس هي صفر، والسرعة تبقى صفرًا (لا توجد حركة).


33.  أجرت سامية تجارب مع مغناطيسين متطابقين.
33.1. هل يوجد تأثير متبادل بين المغناطيس "أ" والمغناطيس "ب"؟
الإجابة: يوجد تأثير متبادل، لأنّ المغناطيس "أ" يحلّق فوق المغناطيس "ب"، بسبب قوّة التنافر المغناطيسي للمغناطيس "ب".
33.2 ضعوا دائرة حول مخطّط القوى الذي يصف القوى التي تؤثّر على المغناطيس "أ".
الإجابة "أ" صحيحة.
34  في التجربة الثانية، أخرجت سامية...
34.1  هل يوجد تأثير متبادل بين المغناطيس "أ" والمغناطيس "ب" في هذه الحالة؟
الإجابة: يوجد تأثير متبادل، المغناطيسان يتلامسان (تأثير متبادل في تلامس مغناطيسي).

34.2. ضعوا دائرة حول مخطّط القوى الذي يصف القوى التي تؤثّر على المغناطيس "أ".
الإجابة "أ" صحيحة. من الجدير ذكره أنّه يوجد تأثير متبادل مغناطيسي بين المغناطيسين، لذلك هناك قوّة جذب مغناطيسي تؤثّر على المغناطيس "أ" باتّجاه الأسفل. مع ذلك، محصّلة القوى بين المغناطيسين (تأثير متبادل في التلامس وتأثير متبادل مغناطيسي) هي باتّجاه الأعلى، كما ذُكر في الإجابة. يجب قبول إجابات يدّعي فيها الطالب أنّ هناك أيضًا قوّة مغناطيسية مع قوّة جاذبية الكرة الأرضية، لكن يجب التشديد لهذا الطالب على مسألة محصّلة القوى بين المغناطيسين، كما ذكرنا.
35. وُضع طبق فواكه على طاولة.
الإجابة: لا يوجد احتكاك، لأنّه لا توجد قوّة تؤثّر على الطبق بالاتّجاه الأفقي.

36. يفرك رامي مسطرة بلاستيكية بقطعة صوف...
36.1  الإجابة: حدث تأثير متبادل عن بُعد، لأنّ قطع الورق بدأت في التحرّك، أي طرأ تغيّر على السرعة.   
36.2 التأثير المتبادل بين المسطرة وقطع الورق هو تأثير متبادل كهربائي (الإجابة "أ").

37.  سيّارة تدفع إلى الأمام أثناء سفرها بسرعة ثابتة، صندوقًا كبيرًا موجودًا أمامها...
37.1    تؤثّر بين عجلات السيّارة والشارع قوى احتكاك تمكّن حركة السيّارة.
37.2    يتحرّك الصندوق بسرعة ثابتة، لأنّ محصّلة القوى التي تؤثّر عليه تساوي صفرًا.



38. قطّة تجلس على الطاولة. 
38.1  مقدار القوّة التي تؤثّر بها الطاولة على القطّة أكبر من/ أصغر من/ يساوي القوّة التي تؤثّر بها القطّة على الطاولة.
38.2    ارسموا مخطّطَي قوى للقطّة وللطاولة.

38.3   فجأة، تقفز القطّة باتّجاه الأعلى.

التفسير: القوّة التي تؤثّر بها الطاولة على القطّة باتّجاه الأعلى (التي هي القوّة الثانية من زوج القوى التي تؤثّر بها القطّة على الطاولة بالاتّجاه المعاكس) أكبر من القوّة التي تؤثّر بها الكرة الأرضية باتّجاه الأسفل، وهذا ما يؤدّي بالقطّة إلى تغيير سرعتها والقفز باتّجاه الأعلى.

38.4 في المرحلة التالية، القطّة موجودة في الهواء (بعد أن قفزت).

39.   يطرق نجّار مسمارًا بمطرقة ويغرزه في لوح خشبي.
39.1  القوّة التي تؤثّر بها المطرقة على المسمار أكبر من/ أصغر من/ تساوي القوّة التي يؤثّر بها المسمار على المطرقة.
التفسير: حسب القانون الثالث لنيوتن، الجسمان في التأثير المتبادل يؤثّران على بعضهما بقوّتين متساويتين في المقدار ومتعاكستين في الاتّجاه.
39.2  غُرِز المسمار في الخشب لأنّ محصّلة القوى التي تؤثّر عليه لا تساوي صفرًا: القوّة التي تؤثّر بها المطرقة على المسمار أكبر من القوّة التي يؤثّر بها اللوح الخشبي على المسمار بالاتّجاه المعاكس.


41. يبيّن الرسم التوضيحي التالي تفّاحة تسقط من الشجرة...
الإجابة "ه" صحيحة. في الحالات 1 وَ 2 وَ 3.


42.  الإجابة: في الكتل الصغيرة (حتّى 11 غرام تقريبًا) استطال النابض بشكل يناسب الكتلة. مع ذلك، عندما علّقوا على النابض كتلاً أكبر قلّ مدى استطالته وفي النهاية (في كتلة 60 غرام) توقّفت الاستطالة.


43.  الإجابة "ج" صحيحة.
تواصل الكرة باتّجاه حركتها الأخيرة، لأنّه لا تؤثّر
عليها أيّة قوّة بالاتّجاه الأفقي.



44.  الإجابة "ب" صحيحة. انظروا الإجابة 43.



45.  تبيّن .... صاروخًا يُطلَق من الكرة الأرضية إلى القمر...
الإجابة "د" صحيحة.

46.   يعرض .... قضيبًا معلّقًا على محور ثابت في مركزه...
الإجابة "ب" صحيحة. فقط القوى التي لديها مركِّب يعامد الخطّ الذي يصل بين حافّة القضيب ومحوره يمكنها إدارته.

47.  عجلة يمكنها التحرّك بحرّية حول محور في مركزه.
الإجابة "د" صحيحة.

48.  يعرض .... قضيبًا معلّقًا على محور ثابت في مركزه...
الإجابة "ج" صحيحة.

49.  الإجابة "ه" صحيحة.

50. يبيّن ... ما يحدث لثلاثة مغناطيسات مثقوبة...
 50.1 المغناطيسان "ب" وَ "ج" يتلامسان لأنّها يتجاذبان (قطبان مغناطيسيان متعاكسان).
50.2  المغناطيسان "أ" وَ "ب" ينفصلان لأنّهما يتنافران (قطبان مغناطيسيان من نفس النوع).

51.  الإجابة: النابض "ب" يُشدّ بسهولة أكبر (أكثر "لينًا"): يمكن أن نلاحظ أنّ نفس القوّة تؤدّي إلى استطالة النابض "ب" أكثر من النابض "أ".

52.1. يصف الرسمان البيانيان في المخطّط...
الإجابة "ج" صحيحة: (25 نيوتن).
 52.2. النابض "ب" أصعب للشدّ.
53. أمامكم مخطّط قوى يصف جميع القوى التي تؤثّر على سيّارة...
 الإجابة "أ" صحيحة.

54. أمامكم مخطّط قوى يصف جميع القوى التي تؤثّر على ولد...
الإجابة "أ" صحيحة.

55. أمامكم مخطّط قوى يصف جميع القوى التي تؤثّر على صندوق...
الإجابة "د" صحيحة.

56.  أمامكم مخطّط قوى يصف جميع القوى التي تؤثّر على مروحية...
الإجابة "ب" صحيحة.
57. أمامكم مخطّط قوى يصف شخصًا يدفع عربة...
الإجابة "أ" صحيحة.
58. أمامكم مخطّط قوى يصف جميع القوى التي تؤثّر على كلب يبدأ في السير...
الإجابة "أ" صحيحة.
59. أمامكم مخطّط قوى يصف جميع القوى التي تؤثّر على كلب...
الإجابة "ج" صحيحة.
60. أمامكم مخطّط قوى يصف جميع القوى التي تؤثّر على نسر...
الإجابة "د" صحيحة.


الموضوع الفرعي 2- القوى في خدمة الإنسان: الآلات البسيطة

61. الإجابة: يوصى للسمكري بمسك مفتاح السمّونات في النقطة "ب". في هذه الحالة تكون القوّة التي تؤثّر على السمّونة أكبر (البُعد عن نقطة المحور أكبر). 

62.  يمكن استعمال 3 الأثقال التي أوزانها 5، 10، 20 نيوتن على النحو التالي:
أ. الثقل 10 نيوتن على بُعد 20 سم.
ب. الثقل 5 نيوتن على بُعد 40 سم (20*10=40*5)
ج. الثقل 20 نيوتن على بُعد 10 سم عن المحور.
د. الثقل 5 نيوتن على بُعد 20 سم عن المحور بالإضافة إلى ثقل 10 نيوتن على بُعد 10 سم.
(20*10=20*10+5*10)

63.   الإجابة "ج" صحيحة.
64. يستطيع رامي نقلها إذا استعمل العربة...
ج. 5 أحجار (N 2500). السبب هو أنّه حسب قانون الرافعة، نسبة الأبعاد عن نقطة الارتكاز هي 1:5، لذلك هناك ربح قوّة بنفس النسبة  (500 * 5).

65. العربة "ب" تمكّن نقل حمل أثقل، لأنّ العربة هي رافعة العجلة فيها هي محور الدوران (نقطة الارتكاز) ومقبض العربة موجود أبعد عن المحور (العجلة).



66.  أيّ رسم من الرسوم...
الإجابة "أ" صحيحة. في هذه الإجابة فقط يوجد تساوٍ بين حاصل ضرب بُعد الدلو عن نقطة الارتكاز (الشخص) في وزنه من جهتَي الشخص.

67.  يصف الجدول الذي أمامكم القوى التي تؤثّر على سيّارة تتحرّك واتّجاهات هذه القوى.
الجسم الذي يؤثّر بقوّة على السيّارة  اتّجاه القوّة          الشغل
الهواء   إلى اليسار (باتّجاه معاكس لحركة السيّارة)    يوجد/ لا يوجد
الكرة الأرضية     إلى الأسفل          يوجد/ لا يوجد
الشارع إلى الأعلى          يوجد/ لا يوجد
* الشارع (احتكاك)           إلى اليمين (باتّجاه حركة السيّارة).   يوجد/ لا يوجد

68.   في الحالة "ج" فقط (عربة في المرتقى) تؤثّر قوّة على طول المسافة.





69.      الإجابة في نصّ السؤال.
69.

الموضوع الفرعي 3- وصف الحركة

70.  خرج يوسف من بيته وسار باتّجاه المركز الشرائي...
70.1  المكان الذي توقّف فيه يوسف للراحة:
الإجابة "ب": تقريبًا في منتصف الطريق إلى المركز الشرائي.

70.2  أشيروا إلى نقاط في الرسم البياني، واكتبوا بجانب كلّ نقطة رقمًا
      حسب البنود التالية:
أ. توقّف يوسف للراحة: الرقم 1.
ب. المركز الشرائي: الرقم 2.
ج. بيت يوسف: الرقم 3.

70.3  يمكن التحديد حسب ميل الرسم البياني: كلّما كان الميل أكبر كانت السرعة أكبر. في هذه الحالة، سرعة يوسف في القطعة الأخيرة من طريقه كانت أكبر.

71. يشارك داني في سباق عَدْو لمسافة 100 متر...
أ.  8 ثوانٍ.
التفسير: توقّف داني على بُعد 80 متر ولم ينهِ السباق بتاتًا، أي لم يقطع خطّ النهاية.

72. يصف الرسم البياني التالي بُعد أميرة عن بيتها كدالة للزمن...
72.1  ما هو البُعد الأقصى عن بيتها التي وصلت إليه أميرة؟
الإجابة: 80 متر.
72.2  احسبوا في أيّ بُعد عن بيتها كانت أميرة بعد 5 ثوانٍ.
الإجابة: حوالي 50 متر.
72.3  أين كانت أميرة بعد حوالي 22 ثانية؟
الإجابة "أ": في بيتها.

73. دخل داني في الصباح إلى سيّارته وبدأ بالسفر إلى مكان عمله الذي يبعد عن بيته حوالي عشرة كيلومترات...


74.  تسافر نهى من تل أبيب إلى حيفا...
74.1  إذا كان البُعد بين حيفا وتل أبيب 90 كم، في أيّة ساعة تصل نهى إلى حيفا؟
ب.   10:00  صباحًا


74.2   بُعد نهى عن تل أبيب كدالة للزمن.






74.3  إذا سافرت نهى بسرعة ثابتة مقدارها 90 كم/ الساعة...
الإجابة: 45 كم (نصف ساعة ضرب 90 كم/ الساعة).

75.  يحتاج ضوء لشمس لثماني دقائق ليصل إلى الكرة الأرضية...
الإجابة: القمر أقرب إلى الكرة الأرضية بحوالي 400 ضعف من الشمس.
76. خرجت مريم إلى جولة على درّاجتها الهوائية...
الإجابة "ب": 30 دقيقة.

77. يبيّن الرسم البياني التالي تعلّق المسافة بالزمن لقطّة تتحرّك على طول خطّ مستقيم.
الإجابة "د": 120 متر.
78. يبيّن الرسم البياني التالي المسافة كتعلّق بالزمن لسيّارة تتحرّك على طريق مستقيمة. ما هي سرعة السيّارة؟
الإجابة "ب": 60 كم/ الساعة.



79. يصف الجدول التالي تعلّق المكان بالزمن لسيّارة...
79.1.   سرعة السيّارة:   60/10=30/5=6 m/s=90/15
79.2.  ارسموا رسمًا بيانيًا يصف تعلّق مكان السيّارة بالزمن.


80.  يصف الرسم البياني التالي تعلّق المكان بالزمن لسيّارتين. أشيروا أيّ سيّارة سافرت بسرعة أكبر؟
الإجابة "ب": السيّارة 2.


81.  أمامكم منحنيان يصفان تعلّق المكان بالزمن لعدّاءين في سباق للعَدْو.
81.1    أشيروا أيّ عدّاء فاز في السباق؟
الإجابة "ب": العدّاء 2.

81.2  يمكن مبدئيًا حساب السرعة حسب المعطيات الكمّية التي ترد في الرسم البياني للمسافة/ الزمن بواسطة تقسيم فرق المسافة بين نقطتَي مسافة على المدّة الزمنية التي مرّت أثناء الانتقال بين هاتين النقطتين، لكن في هذه الحالة لا توجد معطيات عددية على الرسم البياني، لذلك لا يمكن حساب السرعة من هذا الرسم البياني.



ملاحق

الملحق "أ": معرض الظواهر

نقترح عرض جزء من الفعاليات التالية في إطار "معرض الظواهر". تعتمد تفسيرات الطلاّب قبل التدريس على حدسهم وعلى معرفتهم السابقة. يستطيع المعلّم أن يتطرّق إلى هذه المعلومات خلال التدريس، وتنمية فهم الظواهر إلى جانب تطوير المصطلحات والمبادئ والإستراتيجية. نوصي للمعلّم الذي لديه متّسع من الوقت العودة بعد تدريس الموضوع إلى نفس الظواهر ومحاولة تفسيرها من خلال المعرفة الفيزيائية التي اكتسبها الطلاّب.
ترافق الفعاليات ورقة عمل مرفقة (في نهاية القطعة).
مدّة الفعاليات الموصى بها: درس واحد.
مجرى الفعاليات: يحضّر المعلّمون في الصفّ "محطّات" تكون الفعاليات فيها. يتجوّل الطلاّب في مجموعات صغيرة بين المحطّات المختلفة ويقومون بالفعاليات.
ترد لاحقًا فعاليات إضافية للاختيار.

قائمة فعاليات:
1.         سيّارة تهوية: ألصقوا بواسطة بلاستيلينا (معجونة) مروحة صغيرة بسيّارة لعب. شغّلوا المروحة ودعوا السيّارة تتحرّك (تظهر هذه الفعالية أيضًا كتجربة في موضوع التأثير المتبادل مع الهواء- لاختيار المعلّم).
2.         البندول: علِّقوا ثقلاً صغيرًا على خيط طوله نصف متر تقريبًا، حرّكوا البندول وشاهدوا حركته.
3.         النافورة الشقيّة 1: اثقبوا ثلاثة ثقوب في قنينة بلاستيكية في ثلاثة ارتفاعات مختلفة لكن في سرب واحد. املأوا القنينة بالماء. يخرج الماء من الثقوب إلى مسافات مختلفة.
4.         النافورة الشقيّة 2: علِّقوا علبة أغذية محفوظة فارغة ومفتوحة على حنفية. اثقبوا ثلاثة ثقوب في جدار العلبة (ليس في قاعها). اثقبوا العلبة بمسمار وبعد ذلك احنوها (بالمسمار) بحيث تتّجه الثقوب بنفس الاتّجاه. املأوا العلبة بالماء. يخرج الماء من العلبة بزاوية ويديرها.
5.         المغناطيسان المحلّقان: أدخِلوا إلى أنبوب اختباري كبير مغناطيسين دائريين (قطرهما يساوي قطر الأنبوب الاختباري) بحيث يحلّق أحدهما فوق الآخر.
6.         البالون الطائر: انفخوا بالون عيد ميلاد صغيرًا. قصّوا دائرة ورق صغيرة (قطرها 10 سم تقريبًا) واثقبوها في مركزها. أدخلوا الورقة في فتحة البالون وأطلقوه.


المعدّات:
1.         سيّارة التهوية: سيّارة لعب، بلاستيلينا (معجونة)، مروحة صغيرة (يدوية).
2.         البندول: ثقل وخيط.
3.         النافورة الشقيّة 1: قنينة مثقوبة.
4.         النافورة الشقيّة 2: علبة أغذية محفوظة صغيرة مثقوبة.
5.         المغناطيسان المحلّقان: منظومة مغناطيسين محلّقين.
6.         البالون الطائر: بالون عيد ميلاد.

تفسيرات للظواهر:
1.         سيّارة تهوية: الهواء الذي يندفع إلى الوراء بواسطة المروحة يدفع السيّارة إلى الأمام بقوّة أكبر من قوّة الاحتكاك القصوى التي بين السيّارة والشارع (أو الطاولة).
2.         البندول: قوّة جاذبية الكرة الأرضية مسؤولة عن حركة البندول، والخيط يشكّل حركته.
3.         النافورة الشقيّة 1: ينفجر الماء إلى مسافات مختلفة، لأنّ ضغط الماء الذي في الطبقات السفلى أعلى (عمود الماء الذي فوقها والذي يضغط عليها- أعلى).
4.         النافورة الشقيّة 2: الماء الذي ينفجر يؤثّر بقوّة على العلبة باتّجاه معاكس لاتّجاه حركته.
5.         المغناطيسان المحلّقان: قوى التنافر التي بين المغناطيسين لا تمكّنهما من التلاصق.
6.         البالون الطائر: يوجد تأثير متبادل بين البالون والهواء الذي ينطلق منه: الهواء المنطلق باتّجاه معيّن يدفع البالون بالاتّجاه العكسي.


فعاليات إضافية ممكنة (تتضمّن شرحًا وقائمة معدّات):
1.         المسطرة المكهرِبة: عليكم فرك المسطرة بقطعة القماش المرفقة وتقريبها من قطع الورق الموضوعة على الطاولة.
2.         مغناطيسان على خيط: عليكم تقريب أحد المغناطيسين إلى المغناطيس المعلَّق (على خيط) بحيث تمثّلون تنافرًا بينهما.
3.         القفز العالي: أمامكم حبل مشدود بين كرسيين. عليكم القفز والانتقال من إحدى جهتَي الحبل إلى جهته الأخرى.
4.         العربتان المتصادمتان: عليكم الضغط على نابض إحدى العربتين (يجب دفع القضيب إلى الداخل حتّى يبقى في حالته)، وإلصاق العربتين بحيث يكون النابض المشدود بينهما، ومن ثمّ تحريره بواسطة ضربة على قضيب التحرير.
5.         تصادم مع البلاستلينا (المعجونة): يجب إسقاط أجسام مختلفة داخل قطعة بلاستلينا (معجونة): موضوعة على الطاولة.



قائمة المعدّات:
1.         المسطرة المكهرِبة: مسطرة PVC، قطعة قماش صوف، قطع ورق صغيرة .
2.         مغناطيسان على خيط: قضيبان مغناطيسيان، طاولة صغيرة، خيط قصير.
3.         القفز العالي: حبل طويل طوله متران على الأقلّ.
4.         العربتان المتصادمتان: عربة ديناميكا عادية وعربة ديناميكا أخرى مع نابض.
5.         تصادم مع البلاستلينا (المعجونة):: أجسام مختلفة (أثقال) وقطعة بلاستلينا (معجونة): كبيرة.




تفسيرات للظواهر:
1.         المسطرة المكهرِبة: عملية فرك المسطرة تشحنها بشحنة كهربائية. المسطرة المشحونة تؤدّي إلى حثّ شحنة في قطع الورق، لذلك ينتج جذب كهربائي بين المسطرة والورق. انظروا تفصيلاً للظاهرة في الكتاب "التأثير المتبادل والقوى والحركة" القسم الأوّل، صفحة 33-35.
2.         مغناطيسان على خيط: القطبان المتطابقان يكوّنان قوى تنافر بين المغناطيسين (تأثير متبادل عن بُعد).
3.         القفز العالي: القوّة التي تؤثّر بها الأرض على الشخص أكبر من قوّة جاذبية الكرة الأرضية التي تؤثّر على الشخص الذي يقفز، لذلك ينجح في القفز.
4.         العربتان المتصادمتان: العربتان تؤثّران بقوّتين الواحدة على الأخرى باتّجاهين متعاكسين، ولذلك تتحرّكان.
5.         تصادم مع البلاستلينا (المعجونة) : عندما يسقط الجسم على البلاستلينا (المعجونة) يحدث تأثير متبادل بينه وبين البلاستلينا (المعجونة)، وتؤثّر قوّتان متبادلتان بين الجسم والبلاستلينا (المعجونة). يتوقّف الجسم، وتمعس البلاستلينا (المعجونة):  وتغيّر شكلها. تتعلّق شدّة التأثير المتبادل بسرعة الجسم الساقط وبكتلته.

ورقة عمل تُرفَق بكلّ فعالية

اسم الظاهرة:_____________

فسّروا الظاهرة. حاولوا استعمال المصطلحات والمبادئ التي تعلّمتموها في دروس العلوم لتفسير الظاهرة.
__________________________________________________________________________________
__________________________________________________________________________________


الملحق "ب": وصف عملية التدريس التي تدمج إكسابًا للمصطلحات إلى جانب إكساب إستراتيجية للتدريس

يشمل مجرى التدريس دمجًا بين إكساب المصطلحات والمبادئ وإكساب للإستراتيجية التي وُصفت أعلاه. لغرض تدريس المصطلحات والمبادئ التي ذُكرت (التأثير المتبادل والقوّة وقوانين نيوتن وغيرها) يمكن الاستعانة بالكتب التعليمية المتوفّرة (انظروا قائمة المصادر).
يتمّ إكساب الإستراتيجية من خلال تحليل لولبي لحالات من الحياة اليومية، بحيث نستعمل في كلّ مرحلة المصطلحات التي اكتسبها الطلاّب حتّى هذه المرحلة. تتكوّن في بعض الحالات دافعية (رغبة) للتعرّف على مصطلحات إضافية ضرورية من أجل تحليل الحالات. يتمّ تدريس الإستراتيجية من خلال استعمال بطاقات التمرين التي تمّ تطويرها لهذه الغاية. تعرض/ تصف البطاقات كاريكاتوريات مأخوذة من الحياة اليومية (انظروا المثال في المخطّط 2).
الإستراتيجية كما أسلفنا، توجّه الطلاّب في تحليل الحالة وفي تشخيص القوى المتبادلة (قوى "الفعل وردّ الفعل") وفي بناء مخطّطات للقوى التي تؤثّر على الجسم الوحيد وعلى المنظومة بأكملها. في عملية الإكساب، يتمّ تحليل كلّ حالة عدّة مرّات، كما أسلفنا، بحيث يتمّ في كلّ مرّة تحليل يتلاءم مع المستوى الاصطلاحي الذي وصل إليه الطلاّب، الذين يعودون إلى الحالة مرّة تلو الأخرى مع تقدّم التعليم، إلى أن يصبح باستطاعتهم القيام بتحليل نهائي للحالة من خلال جميع المصطلحات المشمولة في المنهاج. تتيح هذه العملية للطلاّب الحصول على تعلّم دلالي حتّى إذا لم ينجحوا في مواصلة تعلّم جميع المبادئ والمصطلحات الأساسية ذات الصلة التي ترد في هذه الوحدة في الخلفية العلمية (انظروا البند 2 في الخلفية العلمية). يتضمّن الإطار التالي تفصيلاً للمصطلحات والمبادئ الأساسية التي يشملها الإطار الاصطلاحي في هذا المجال العلمي، ونوجّه فيها إلى المراحل المختلفة للإستراتيجية. 
المبادئ الأساسية
(1) يشارك في التأثير المتبادل جسمان دائمًا.
(2) يستطيع الجسم أن يشارك في أكثر من تأثير متبادل واحد مع أجسام أخرى.
(3) تقاس شدّة التأثير المتبادل بواسطة مقدار القوّة. القوّتان اللتان تؤثّران على الأجسام في التأثير المتبادل متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتّجاه. 
(4) يمكن أن يكون التأثير المتبادل بين الأجسام في التلامس وبدون تلامس. على سبيل المثال: تؤثّر بين المغناطيسات قوى بدون تلامس وكذلك بين الشحنات الكهربائية وبين الأجسام نتيجة قوى الجاذبية.
(5) تغيّر سرعة الجسم يتحدّد بواسطة جميع التأثيرات المتبادلة التي يشارك فيها (محصّلة جميع القوى التي تؤثّر عليه).
(6) الاحتكاك هو عبارة عن قوّة مقدارها هو الأقصى وتتعلّق بصفات الجسمين المشاركين في التأثير المتبادل. 
(7) التأثير المتبادل للجسم مع الهواء يتعلّق بسرعة الجسم وبشكله وبكثافة الهواء.          






يفصّل الوصف التالي مجرى التدريس الموصى به. يشمل هذا المجرى إكساب المنظومة الاصطلاحية (بأحرف مائلة) وإكساب الإستراتيجية:

1. بعد تدريس المبدأين 1 وَ 2 (انظروا الإطار أعلاه)، نعرض الحالة التالية:
المخطّط 2: مخطّط للحالة- شخص يجرّ كلبًا، لكنّ الكلب لا يتحرّك.

2. المرحلة الأولى: ترجمة الحالة، في البداية إلى مخطّط مستطيلات: 

الشخص الحزام    الكلب

ومن ثمّ إلى جدول تأثيرات متبادلة:

            الشخص الحزام    الكلب
الشخص 0          +          -
الحزام    +          0          +
الكلب     -           +          0

عندما "+" يشير إلى "وجود تأثير متبادل"، وَ "- " يشير إلى "عدم وجود تأثير متبادل" وَ "0" "لا يوجد صلة له" (الجسم لا يمكنه أن يكون في تأثير متبادل مع نفسه).

3. بعد تدريس المبدأين 3 وَ 4 (القوى والجاذبية، انظروا الإطار أعلاه)، يعود الطالب إلى الحالة ويعدّل مخطّط المستطيلات وجدول التأثيرات المتبادلة:
الشخص الحزام    الكلب
المصطبة
الكرة الأرضية

            الشخص الحزام    الكلب     المصطبة            الكرة الأرضية
الشخص 0          +          -           +          +
الحزام    +          0          +          -           +
الكلب     -           +          0          +          +
المصطبة            +          -           +          0          +
الكرة الأرضية     +          +          +          +          0

4. المرحلة الثانية:
أ. أضيفوا قوى لمخطّط المستطيلات. يعبّر كلّ زوج أسهم عن تأثير متبادل بين الجسمين.

    الشخص            الحزام      الكلب
المصطبة
الكرة الأرضية

ب. عزل الجسم المختار، الكلب في هذه الحالة، مع أسماء الأجسام التي تؤثّر عليه بقوى (دون التطرّق إلى مقدار القوى). تشير الأسهم على القوى التي تؤثّر على الجسم ويشير اتّجاه الأسهم إلى اتّجاه القوّة:


5. تدريس الفكرة بأنّ تغيّر سرعة الجسم يتحدّد بواسطة محصّلة القوى، والتمرّن على هذه الفكرة (المبدأ 5 في الإطار أعلاه)، انظروا المخطّط 3.


المخطّط 3: في هذه الحالة الثقل الذي يسقط يزيد من سرعته باتّجاه الأسفل.

6. يعود الطالب إلى المرحلة 4 التي حصل فيها على مخطّط القوى التي تؤثّر على الكلب. حسب المخطّط وحسب ما تعلّمه في المرحلة 5، يُفترَض أن يزيد الكلب من سرعته نحو اليمين (لا يظهر أيّ سهم نحو اليسار). حسب مميّزات حركة الجسم في الحالة الأصلية (المخطّط 2) لا يحدث ذلك (معطى أنّ الكلب لا يتحرّك)، أي هناك قوّة إضافية ناقصة في المخطّط تمنع حركة الكلب هذه. يعرض المعلّم قوّة الاحتكاك ويتطرّق إلى تأثيراتها (الموضوع 6، انظروا الإطار أعلاه). 
7. يعود الطالب إلى مخطّط المستطيلات (المرحلة 4) ويضيف قوى الاحتكاك (بالأحمر).

    الشخص            الحزام      الكلب
المصطبة
الكرة الأرضية

وبعد ذلك "يختار" الجسم المختار مع جميع القوى التي تؤثّر عليه:


8. المرحلة الثالثة: يعدّل الطالب أطوال الأسهم في المحورين الأفقي والعمودي، حسب مميّزات حركة الكلب، للحصول على مخطّط قوى كامل. الكلب في هذه الحالة لا يتحرّك (معطى)، لذلك محصّلة القوى التي تؤثّر عليه يجب أن تكون صفرًا، أي أنّ الأسهم في كلّ محور متساوية الطول ومتعاكسة في الاتّجاه.

المثال 2: مسابقة شدّ الحبل
يمكن استبدال الفعالية المفتاحية "الشخص الذي يجرّ كلبًا" بفعالية أخرى تشبهها جدًّا من ناحية تحليل الحدث: يمسك طالبان بحبل ويشدّ كلّ منهما باتّجاهه (مسابقة شدّ الحبل). رغم الشدّ، لا يتحرّك الطالبان.

يتمّ تحليل الحدث في عدّة مراحل (كما فعلنا في تحليل الحدث الذي يجرّ فيه شخص كلبًا الذي يرد في موتنت):
أ. الأجسام التي تشارك في الحدث هما الطالبان والحبل. تفصيل التأثيرات المتبادلة بين هذه الأجسام:

            الطالب "أ"         الحبل     الطالب "ب"
الطالب "أ"         0          +          -
الحبل     +          0          +
الطالب "ب"        -           +          0

في مرحلة لاحقة نُلحِق بالتحليل الكرة الأرضية والأرض (مخطّط مستطيلات وتحليل التأثيرات المتبادلة):
الطالب "أ"         الحبل     الطالب "ب"
المصطبة
الكرة الأرضية

            الطالب "أ"         الحبل     الطالب "ب"        المصطبة
            الكرة الأرضية
الطالب "أ"         0          +          -           +          +
الحبل     +          0          +          -           +
الطالب "ب"        -           +          0          +          +
المصطبة
            +          -           +          0          +
الكرة الأرضية     +          +          +          +          0


ب. الانتقال من التأثيرات المتبادلة إلى القوى ومخطّط قوى أوّلي:

ج. بعد تذويت المصطلحات يمكن العودة إلى هذا الحدث وإضافة أجسام أخرى:
1. ينضمّ طالب إضافي إلى الطالب "أ" ويفوزان في المسابقة، أي تحدث حركة نحو اليمين. كيف يبدو مخطّط القوى للطالب "ب" في هذه الحالة؟ كيف يبدو مخطّط الطالب "أ" (عندما يكون الطالب الإضافي جسمًا منفردًا)؟





2. إضافة طالبين إلى جهتَي الحبل- لا توجد حركة. كيف يتغيّر مخطّط القوى للطالب "ب"؟


الملحق "د": نموذج تشخيصي في موضوع تحليل الحركة
اسم الطالب:____________________
يصف الرسم البياني التالي مسار يوسف من بيته إلى بيت صديقه ربيع. يتوقّف يوسف في طريقة إلى صديقه لعدّة دقائق في مقصف الحيّ ليشتري مشروبًا، ومن ثمّ يواصل طريقه. يصف الرسم البياني التالي طريق يوسف من بيته إلى بيت صديقه ربيع.
تمعّنوا في الرسم البياني وأجيبوا عن الأسئلة التالية:
1.   ما هو البُعد الذي يتواجد فيه المقصف بالنسبة لبيت يوسف؟
‌أ.          قريبًا من بيت يوسف.
‌ب.        في منتصف الطريق تقريبًا بين بيته وبيت صديقه.
‌ج.         قريبًا جدًّا من بيت ربيع.
‌د.         لا يمكن المعرفة.

2.  ما هي المسافة التي قطعها يوسف بعد 10 دقائق؟
أ.   100 متر
ب. 500 متر
ج. 700 متر
د. 1000 متر

3.  ما هي المسافة التي قطعها يوسف بعد 15 دقيقة؟
أ.   100 متر
ب. 500 متر
ج. 700 متر
د. 1000 متر

4.  أشيروا إلى نقاط على الرسم البياني، واكتبوا بجانب كلّ نقطة رقمًا حسب البنود التالية:
أ. أشيروا إلى نقطة على الرسم البياني تشير إلى توقّف يوسف في المقصف، واكتبوا بجانبها الرقم 1.
ب. أشيروا إلى نقطة على الرسم البياني تشير إلى بيت ربيع، واكتبوا بجانبها الرقم 2.
ج. أشيروا إلى نقطة على الرسم البياني تشير إلى بيت يوسف، واكتبوا بجانبها الرقم 3.

5.  إذا كان يوسف قد قطع 250 مترًا في 250 ثانية في قطعة معيّنة من الطريق، ماذا كان معدّل سرعته في هذه القطعة؟

الملحق "ه": ورقة عمل- فعالية مفتاحية- وصف الحركة (الْعَدْو)

نتائج قياسات في أعقاب عَدْو سريع (انظروا التعليمات في القسم الثاني، صفحة 40-41).

أ. أكملوا نتائج القياسات في الجدول التالي:
رقم المتطوّع       الزمن (ثوانٍ)      الفارق الزمني بين متطوّعين متعاقبين           المسافة من بداية المسار (م)
#1                               5
#2                   = #1- #2         10
#3                   = #2 - #3        15
#4                   = #3 - #4        20

ب. صفوا بالكلمات العَدْو منذ بدايته وحتّى نهايته. تطرّقوا بشكل خاصّ إلى القطعة الأولى من العَدْو نسبيًا للقطع الأخرى.

ج. ارسموا رسمًا بيانيًا يعتمد على المعطيات التي في الجدول، وأضيفوا وحدات ملائمة للمحورين:
د. احسبوا سرعة العدّاء بالنسبة لكلّ متطوّع قام بقياس الزمن (#1- #4)، وأضيفوا السرعة في عمود جديد في الجدول. هل كلّ السرعات التي حصلتم عليها متساوية؟ فسّروا.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق