Page 21 - كتاب المعلم فيزياء اول ثانوي

‫م�ضائل ت‪‬يبية‬ ‫ﺗﺠﺮﺑﺔ‬ ‫ﺗﺠﺮﺑﺔ‬

‫‪ 37‬ﺍﺣﺴﺐ ﺗﺴﺎﺭﻉ ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ ﺍﻟﻤﻮ ﹼﺿﺢ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺜﺎﻝ ‪ .5‬ﻭﻣﺎ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺳﺮﻋﺔ ﺍﻟﺼﻨﺪﻭﻕ‬ ‫‪ ‬الزاوية‪‬‬ ‫‪ ‬الزاوية‪‬‬
‫اله‪ ‬ﺍﺳﺘﻜﺸـﺎﻑ ﻣﺮﻛﺒﺘـﻲ ﺍﳌ ﹼﺘﺠـﻪ ﻭﲨﻊ‬
‫ﺍ‪N‬ﺭﻓـﻊ‪M‬ﻟـﻮﺡ‪ NL‬ﺧﺸ‪K‬ـ‪M‬ﺐ ﻣ‪LJ‬ـﻦ ﺃ‪KI‬ﺣـﺪ ‪ HF GI HJ‬ﺑﻌ‪GE‬ﺪ ﻣﺮﻭ‪DF‬ﺭ ‪ 4.EC0 s‬ﻣ‪B‬ﻦ‪ D‬ﺑﺪﺀ‪AC‬ﺣﺮﻛﺘ‪B‬ﻪ؟ ‪A‬‬
‫‪ 38‬ﻓﻲ ﺍﻟﻤﺜﺎﻝ ﺭﻗﻢ ‪ ،6‬ﺇﺫﺍ ﺗﺰﻟﺞ ﺍﻟﺸـﺨﺺ ﻧﻔﺴـﻪ ﺇﻟﻰ ﺃﺳـﻔﻞ ﻣﻨﺤﺪﺭ ﺛﻠﺠﻲ ﺯﺍﻭﻳﺔ‬ ‫ﺍﳌ ﹼﺘﺠﻬﺎﺕ‪.‬‬
‫ﻃﺮﻓﻴـﻪ ﻭﺛﺒﺘـﻪ ﺑﺪﻋﺎﻣـﺔ ﻋﻠـﻰ ﺃﻥ‬
‫ﻣﻴﻠﻪ ‪ 31°‬ﻋﻠﻰ ﺍﻷﻓﻘﻲ‪ ،‬ﻓﻤﺎ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺗﺴﺎﺭﻋﻪ؟‬ ‫ا‪‬وا ‪‬د وا ألدوات ﻣﻴﺰﺍﻥ ﻧﺎﺑ ﹼﴤ ﺗﺪﺭﳚﻪ ‪،5N‬‬
‫‪ 39‬ﻳﻨﺰﻟﻖ ﺷـﺨﺺ ﻛﺘﻠﺘﻪ ‪ 45 kg‬ﺇﻟﻰ ﺃﺳـﻔﻞ ﺳـﻄﺢ ﻣﺎﺋﻞ ﻋﻠﻰ ﺍﻷﻓﻘﻲ ﺑﺰﺍﻭﻳﺔ ‪.45°‬‬ ‫ﻳﺸـ ﹼﻜﻞ ﺳـﻄ ﹰﺤﺎ ﻣﺎﺋـ ﹰﻼ ﺑﺰﺍﻭﻳـﺔ‬
‫ﻓﺈﺫﺍ ﻛﺎﻥ ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﺸـﺨﺺ ﻭﺍﻟﺴـﻄﺢ ﻳﺴـﺎﻭﻱ ‪،0.25‬‬ ‫‪ .45°‬ﻭﻋﻠﻖ ﺟﺴـ ﹰﻤﺎ ﻛﺘﻠﺘﻪ ‪500 g‬‬ ‫ﻛﺘﻠـﺔ ﺗﻌﻠﻴـﻖ ﻣﻘﺪﺍﺭﻫـﺎ ‪ ،500 g‬ﻣﻨﻘﻠﺔ‪ ،‬ﻟﻮﺡ‬

‫ﻓﻤﺎ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺗﺴﺎﺭﻋﻪ؟‬ ‫ﺑﻤﻴﺰﺍﻥ ﻧﺎﺑﻀﻲ‪.‬‬ ‫ﺃﻣﻠﺲ ﺃﻭ ﻭﺭﻕ ﻣﻘﻮ￯‪.‬‬
‫‪ 40‬ﻓـﻲ ﺍﻟﻤﺜـﺎﻝ ﺭﻗـﻢ ‪ 6‬ﺇﺫﺍ ﺍﺯﺩﺍﺩ ﺍﻻﺣﺘـﻜﺎﻙ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﺸـﺨﺺ ﻭﺍﻟﺜﻠﺞ ﻓﺠـﺄﺓ ﺇﻟﻰ ﺃﻥ‬ ‫‪ 1‬ﻗﺲ ﻭﺯﻥ ﺍﻟﺠﺴﻢ ﻭﺳﺠﻠﻪ‪.‬‬
‫ﺃﺻﺒﺤﺖ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻤﺤﺼﻠﺔ ﺍﻟﻤﺆﺛﺮﺓ ﻓﻴﻪ ﺗﺴـﺎﻭﻱ ﺻﻔ ﹰﺮﺍ ﺑﻌﺪ ﻣﺮﻭﺭ ‪ 5.0 s‬ﻣﻦ ﺑﺪﺀ‬ ‫ﺛـﻢ ﺿـﻊ ﺍﻟﺠﺴـﻢ ﺃﺳـﻔﻞ‬ ‫ال‪‬تائ‪ ‬ا‪‬توقع‪‬ة ﻋﻨﺪﻣـﺎ ﹸﻳﻌﻠـﻖ ﺍﳉﺴـﻢ‬

‫ﺣﺮﻛﺘﻪ‪ ،‬ﻓﻤﺎ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ ﺍﻟﺠﺪﻳﺪ؟‬ ‫ﺍﻟﺴـﻄﺢ‪ ،‬ﻭﺍﺳـﺤﺒﻪ ﺑﺒـﻂﺀ‬ ‫ﺑﻮﺳـﺎﻃﺔ ﺍﳌﻴﺰﺍﻥ ﺗﻜﻮﻥ ﻗﺮﺍﺀﺓ ﺍﳌﻴﺰﺍﻥ ‪.4.9N‬‬

‫ﻭﺑﺴـﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘـﺔ ﺇﻟـﻰ ﺃﻋﻠﻰ‬ ‫ﻭﺑـﲈ ﺃﻥ ﺍﻟﺴـﻄﺢ ﺍﳌﺎﺋـﻞ ﻋﺪﻳـﻢ ﺍﻻﺣﺘـﻜﺎﻙ‬
‫ﻧﺴـﺒ ﹰﹼﻴﺎ‪ ،‬ﻓﺈ ﹼﻥ ﻗﺮﺍﺀﺓ ﺍﳌﻴﺰﺍﻥ ﻋﻨﺪ ﺳﺤﺐ ﺍﳉﺴﻢ‬
‫ﺍﻟﺴﻄﺢ ﺍﻟﻤﺎﺋﻞ‪.‬‬
‫ﻋﻠﻴﻪ ﺗﻜﻮﻥ ﻣﺎ ﺑﲔ ‪ 3.5N‬ﺇﱃ ‪.3.6N‬‬
‫‪ 2‬ﺭﺍﻗـﺐ ﻗـﺮﺍﺀﺓ ﺍﻟﻤﻴـﺰﺍﻥ‬

‫ﻭﺳﺠﻠﻬﺎ‪.‬‬

‫ﺍﻟﺨﻄﻮﺓ ﺍﻷﻫﻢ ﻓﻲ ﺗﺤﻠﻴﻞ ﺍﻟﻤﺴـﺎﺋﻞ ﺍﻟﺘﻲ ﺗﺘﻀﻤﻦ ﺣﺮﻛﺔ ﺟﺴﻢ ﻋﻠﻰ ﺳﻄﺢ ﻣﺎﺋﻞ ﻫﻲ ﺍﺧﺘﻴﺎﺭ‬ ‫الت‪‬ليل وال�ضت‪‬تا‪‬‬ ‫اﻟﺘﺤﻠﻴﻞ واﻟﺘﻄﺒﻴﻖ‬
‫ﻧﻈـﺎﻡ ﺇﺣﺪﺍﺛﻲ ﻣﻨﺎﺳـﺐ‪ .‬ﻭﺑﻤﺎ ﺃﻥ ﺗﺴـﺎﺭﻉ ﺍﻟﺠﺴـﻢ ﻳﻜﻮﻥ ﻣﻮﺍﺯ ﹰﻳﺎ ﻟﻠﺴـﻄﺢ ﺍﻟﻤﺎﺋـﻞ ﻓﺈﻥ ﺃﺣﺪ‬
‫ﺍﻟﻤﺤﺎﻭﺭ ﻳﺠﺐ ﺃﻥ ﻳﻜﻮﻥ ﻓﻲ ﻫﺬﺍ ﺍﻻﺗﺠﺎﻩ‪ ،‬ﻭﻋﺎﺩﺓ ﻣﺎ ﻳﻜﻮﻥ ﺍﻟﻤﺤﻮﺭ ‪ x‬ﻫﻮ ﺍﻟﻤﻮﺍﺯﻱ ﻟﻠﺴﻄﺢ‪.‬‬ ‫‪ 3‬ﺍﺣﺴﺐ ﻣﺮﻛﺒﺔ ﻭﺯﻥ ﺍﻟﺠﺴﻢ‬ ‫‪Fgx=mg sinθ‬‬ ‫‪.3‬‬
‫ﺃﻣـﺎ ﻣﺤـﻮﺭ ‪ y‬ﻓﻴﻜـﻮﻥ ﻋﻤﻮﺩ ﹼﹰﻳـﺎ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﻤﺤـﻮﺭ ‪ x‬ﻭﻋﻠﻰ ﺍﻟﺴـﻄﺢ ﺍﻟﻤﺎﺋـﻞ‪ .‬ﻭﻓﻲ ﻫـﺬﺍ ﺍﻟﻨﻈﺎﻡ‬ ‫ﺍﻟﻤﻮﺍﺯﻳﺔ ﻟﻠﺴﻄﺢ ﺍﻟﻤﺎﺋﻞ‪.‬‬
‫ﺍﻹﺣﺪﺍﺛـﻲ ﻳﻜـﻮﻥ ﻫﻨﺎﻙ ﻗﻮﺗﺎﻥ ﻓﻲ ﺍﺗﺠﺎﻩ ﺍﻟﻤﺤـﺎﻭﺭ‪ ،‬ﻫﻤﺎ ﻗﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘـﻜﺎﻙ ﻭﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻌﻤﻮﺩﻳﺔ‪،‬‬
‫ﻭﻻ ﺗﻜـﻮﻥ ﻗـﻮﺓ ﺍﻟﻮﺯﻥ ﻓﻲ ﺍﺗﺠﺎﻩ ﺃﻱ ﻣﻦ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻤﺤﺎﻭﺭ‪ .‬ﻭﻫﺬﺍ ﻳﻌﻨﻲ ﺃﻧﻪ ﻋﻨﺪ ﻭﺿﻊ ﺟﺴـﻢ ﻣﺎ‬ ‫‪ 4‬ﻗـﺎﺭﻥ ﻗـﺮﺍﺀﺓ ﺍﻟﻤﻴـﺰﺍﻥ ﻓـﻲ‬
‫ﻋﻠﻰ ﺳـﻄﺢ ﻣﺎﺋﻞ ﻓﺈ ﹼﻥ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻌﻤﻮﺩﻳﺔ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﺠﺴـﻢ ﻭﺍﻟﺴـﻄﺢ ﺍﻟﻤﺎﺋﻞ ﻻ ﺗﺴﺎﻭﻱ ﻭﺯﻥ‬ ‫ﺃﺛﻨﺎﺀ ﺳـﺤﺐ ﺍﻟﺠﺴـﻢ ﻋﻠﻰ‬
‫ﺍﻟﺴـﻄﺢ ﺍﻟﻤﺎﺋـﻞ ﺑﻤﺮ ﹼﻛﺒـﺔ‬
‫ﺍﻟﺠﺴﻢ‪.‬‬
‫ﺍﻟﻮﺯﻥ ﺍﻟﻤﻮﺍﺯﻳﺔ ﻟﻠﺴﻄﺢ‪.‬‬
‫ﻻﺣـﻆ ﺃﻧـﻚ ﺗﺤﺘﺎﺝ ﺇﻟﻰ ﺗﻄﺒﻴـﻖ ﻗﺎﻧﻮﻥ ﻧﻴﻮﺗﻦ ﺍﻟﺜﺎﻧﻲ ﻓـﻲ ﺍﺗﺠﺎﻩ ﺍﻟﻤﺤﻮﺭ ‪ x‬ﻣـﺮﺓ‪ ،‬ﻭﻓﻲ ﺍﺗﺠﺎﻩ‬
‫ﺍﻟﻤﺤـﻮﺭ ‪ y‬ﻣـﺮﺓ ﺃﺧـﺮ￯‪ .‬ﻭﺑﻤﺎ ﺃﻥ ﺍﻟﻮﺯﻥ ﻻ ﻳﺸـﻴﺮ ﺇﻟﻰ ﺍﺗﺠـﺎﻩ ﺃﻱ ﻣﻦ ﺍﻟﻤﺤﻮﺭﻳـﻦ ﻓﺈﻧﻨﺎ ﻧﻘﻮﻡ‬ ‫)‪=(0.5kg)(9.80m/s2) (0.707‬‬
‫ﺑﺘﺤﻠﻴﻠـﻪ ﺇﻟـﻰ ﻣﺮ ﹼﻛﺒﺘﻴـﻦ‪ ،‬ﺇﺣﺪﺍﻫﻤﺎ ﻓـﻲ ﺍﺗﺠﺎﻩ ﺍﻟﻤﺤـﻮﺭ ‪ ،x‬ﻭﺍﻷﺧﺮ￯ ﻓﻲ ﺍﺗﺠـﺎﻩ ﺍﻟﻤﺤﻮﺭ ‪،y‬‬
‫ﻭﺫﻟـﻚ ﻗﺒـﻞ ﺟﻤﻊ ﺍﻟﻘﻮ￯ ﻓﻲ ﻫﺬﻳـﻦ ﺍﻻﺗﺠﺎﻫﻴﻦ‪ .‬ﻭﻫـﺬﻩ ﺍﻟﺨﻄﻮﺍﺕ ﻣﻮﺿﺤﺔ ﻓـﻲ ﺍﻟﻤﺜﺎﻟﻴﻦ‬ ‫‪=3.5N‬‬

‫ﺍﻟﺴﺎﺑﻘﻴﻦ‪.‬‬ ‫‪ .4‬ﻗﺪ ﲣﺘﻠﻒ ﺍﻹﺟﺎﺑﺎﺕ‪ .‬ﻟﻜﻦ ﳚﺐ ﺃﻥ‬
‫ﺗﻜﻮﻥ ﻗﺮﺍﺀﺓ ﺍﳌﻴﺰﺍﻥ ﻋﲆ ﺍﻟﺴﻄﺢ ﺍﳌﺎﺋﻞ‬
‫ﻫﻲ ﺗﻘﺮﻳ ﹰﺒﺎ ﻗﻴﻤﺔ ﺍﳌﺮﻛﺒﺔ ﻧﻔﺴﻬﺎ ﺍﻟﺘﻲ‬

‫ﺣﺼﻠﻨﺎ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﻣﻦ ﺍﻟﺴﺆﺍﻝ ‪.3‬‬

‫‪‬‬ ‫‪26‬‬ ‫‪ .3‬اﻟﺘﻘﻮﻳﻢ‬
‫‪4.90 m/s2،19.6 m/s2 .37‬‬
‫إﻋﺎدة اﻟﺘﺪرﻳﺲ‬ ‫اﻟﺘﺤ ّﻘﻖ ﻣﻦ اﻟﻔﻬﻢ‬
‫‪3.8 m/s2 .38‬‬
‫‪5.2 m/s2 .39‬‬ ‫‪‬لي‪‬ل ا‪ ‬تج‪ ‬ﺇﺣـﺪ￯ ﺃﻛﺜـﺮ ﻃﺮﺍﺋﻖ‬ ‫ال‪‬و‪ ‬ا‪‬وا ‪‬ة ﺍﺳﺄﻝ ﺍﻟﻄﻼﺏ‪ :‬ﻛﻴﻒ ﻳﻤﻜﻦ ﺍﻟﺘﺄﺛﲑ‬

‫‪0.75 .40‬‬ ‫ﲢﻠﻴـﻞ ﺍﳌ ﹼﺘﺠﻬـﺎﺕ ﺷـﻴﻮ ﹰﻋﺎ ﻫـﻲ ﺗﻠـﻚ‬ ‫ﰲ ﺟﺴـﻢ ﺑﻘﻮﺗﲔ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺇﺣﺪﺍﳘﺎ ‪ ،6.0N‬ﻭﺍﻷﺧﺮ￯‬
‫ﺍﳌﺴـﺘﻌﻤﻠﺔ ﰲ ﲢﻠﻴـﻞ ﻭﺯﻥ ﺟﺴـﻢ ﻣـﺎ‬
‫ﻣﻮﺿـﻮﻉ ﻋـﲆ ﺳـﻄﺢ ﻣﺎﺋـﻞ‪ .‬ﺃﻋـﺪ‬ ‫‪ 8.0N‬ﺑﺤﻴـﺚ ﺗﻜـﻮﻥ ﺍﻟﻘـﻮﺓ ﺍﳌﺤﺼﻠـﺔ ‪10.0N‬؟‬
‫ﺍﻟﺘﺤﻠﻴـﻞ ﺧﻄـﻮﺓ ﺧﻄـﻮﺓ ﻣـﻊ ﺗﻮﺿﻴﺢ‬
‫ﺍﲡﺎﻩ ﻛﻞ ﻣﺮ ﹼﻛﺒﺔ‪ ،‬ﻭﺃﻥ ﻛ ﹰﹼﻼ ﻣﻦ ﺍﳌﺮ ﹼﻛﺒﺘﲔ‬ ‫ﹸﺗﺆﺛﺮ ﺍﻟﻘﻮﺗﺎﻥ ﰲ ﺍﳉﺴـﻢ ﺑﺤﻴﺚ ﺗﻜـﻮﻥ ﺍﻟﺰﺍﻭﻳﺔ ﺑﻴﻨﻬﲈ‬
‫ﻻ ﻳﻤﻜـﻦ ﺃﻥ ﺗﻜـﻮﻥ ﺃﻛـﱪ ﻣـﻦ ﻭﺯﻥ‬ ‫‪ .90°‬ﺍﺭﺳـﻢ ﳐ ﹼﻄ ﹰﻄﺎ ﺑﻴﺎﻧ ﹼﹰﻴﺎ ﳍﺎﺗﲔ ﺍﻟﻘﻮﺗﲔ‪ ،‬ﺛ ﹼﻢ ﺍﺳـﺄﻝ‪:‬‬
‫ﺍﳉﺴـﻢ‪ .‬ﻗﺪ ﻳﺴﺎﻋﺪﻙ ﺭﺳﻢ ﻣﺜﻠﺚ ﻛﺒﲑ‬ ‫ﻛﻴﻒ ﻳﻤﻜـﻦ ﺍﻟﺘﺄﺛﲑ ﺑﻘﻮﺓ ﺛﺎﻟﺜﺔ ﻟﻜﻲ ﳛﺪﺙ ﺍﻻﺗﺰﺍﻥ؟‬

‫ﻋﲆ ﺫﻟﻚ‪.‬‬ ‫ﳚﺐ ﺃﻥ ﻳﻜﻮﻥ ﻣﻘﺪﺍﺭ ﺍﻟﻘـﻮﺓ ﺍﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ‪ 10.0N‬ﰲ ﺍﲡﺎﻩ‬
‫ﻳﻌﺎﻛﺲ ﺍﲡﺎﻩ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﳌﺤﺼﻠﺔ‪ .‬ﺫ ﹼﻛﺮ ﺍﻟﻄﻼﺏ ﺑﺄ ﹼﻥ ﺍﻟﻘﻮﺓ‬

‫ﺍﻟﺜﺎﻟﺜﺔ ﻫﻲ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﳌﻮﺍ ﹺﺯﻧﺔ‪ 2 .‬م‪  ‬يا�ض‪‬‬

‫‪26‬‬