Page 24 - كتاب المعلم فيزياء اول ثانوي

‫الت‪‬ليل‬ ‫‪‬و‪ ‬البيا‪‬ات ‪3‬‬ ‫‪‬و‪ ‬المواد‬
‫)‪µk µs fk (N) fs (N) FN(N‬‬
‫‪ .1‬ﺍﻹﺟﺎﺑﺎﺕ ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻟﲔ ‪ 1‬ﻭ ‪3‬‬ ‫مادة الج�ض‪‬‬
‫‪ .2‬ﺍﻹﺟﺎﺑﺎﺕ ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻟﲔ ‪ 2‬ﻭ ‪3‬‬ ‫مادة ال�ض‪‬‬

‫‪ .3‬ﺍﻹﺟﺎﺑﺎﺕ ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪3‬‬ ‫‪‬و‪ ‬البيا‪‬ات ‪1‬‬
‫‪ .4‬ﺍﻹﺟﺎﺑﺎﺕ ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪3‬‬ ‫)‪FN (N‬‬
‫‪ .5‬ﺍﻹﺟﺎﺑﺎﺕ ﰲ ﺍﳉﺪﻭﻝ ‪4‬‬ ‫‪‬و‪ ‬البيا‪‬ات ‪ θ  4‬‬ ‫قوة ال‪‬تكا‪ ‬ال�ضكو‪fs (N) ‬‬

‫‪tan θ‬‬ ‫‪θ‬‬ ‫الم‪‬اولة ‪ 1‬الم‪‬اولة ‪ 2‬الم‪‬اولة ‪ 3‬المع‪‬‬

‫‪‬و‪ ‬البيا‪‬ات ‪2‬‬
‫)‪FN (N‬‬
‫‪ 4‬ﺍﺳـﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧـﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻓـﻲ ﺍﻟﺠﺪﻭﻝ ﺭﻗﻢ ‪ 3‬ﻟﺤﺴـﺎﺏ ﻣﻌﺎﻣﻞ‬ ‫قوة ال‪‬تكا‪ ‬ال‪‬ر‪fk (N) ‬‬
‫ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ ‪ ،µk‬ﻭﺳﺠﻞ ﻗﻴﻤﺘﻪ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﺪﻭﻝ ﻧﻔﺴﻪ‪.‬‬
‫‪ 5‬ﺍﺣﺴﺐ ‪ tan θ‬ﻟﻠﺰﺍﻭﻳﺔ ﺍﻟﻮﺍﺭﺩﺓ ﻓﻲ ﺟﺪﻭﻝ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ﺭﻗﻢ ‪.4‬‬ ‫الم‪‬اولة ‪ 1‬الم‪‬اولة ‪ 2‬الم‪‬اولة ‪ 3‬المع‪‬‬

‫ال�ضت‪‬تا‪ ‬والت‪‬بي‪‬‬ ‫ال�ضت‪‬تا‪ ‬والت‪‬بي‪‬‬ ‫‪ 8‬ﻛﺮﺭ ﺍﻟﺨﻄﻮﺗﻴﻦ ‪ 6‬ﻭ ‪ 7‬ﻣﺮﺗﻴﻦ‪.‬‬
‫‪ 9‬ﻛـﺮﺭ ﺍﻟﺨﻄﻮﺗﻴـﻦ ‪ 6‬ﻭ ‪ ،7‬ﻭﻋﻨﺪﻣـﺎ ﺗﺒـﺪﺃ ﺍﻟﻘﻄﻌـﺔ ﻓـﻲ‬
‫‪ .1‬ﻳﺴﺘﻨﺘﺞ ﺍﻟﻄﻼﺏ ﻣﻦ ﺧﱪﺍﲥﻢ ﺍﻟﻴﻮﻣﻴﺔ ﻭﻣﺸﺎﻫﺪﺍﲥﻢ‬ ‫‪ 1‬ق‪‬ا‪ ‬ﺍﺧﺘﺒـﺮ ﻗﻴـﻢ ‪ µs‬ﻭ ‪ µk‬ﺍﻟﺘﻲ ﺣﺼﻠـﺖ ﻋﻠﻴﻬـﺎ‪ .‬ﻭﺗﺤﻘﻖ ﻣﻦ‬ ‫ﺍﻻﻧـﺰﻻﻕ ﺍﺳـﺤﺐ ﺑﺪﺭﺟـﺔ ﻛﺎﻓﻴـﺔ ﻟﺠﻌﻠﻬـﺎ ﺗﺘﺤـﺮﻙ‬
‫ﻋﲆ ﺍﻷﺟﺴﺎﻡ ﺍﳌﺘﺤﺮﻛﺔ ﺃ ﹼﻥ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ ﻟﺒﺪﺀ‬ ‫ﻣﻌﻘﻮﻟﻴﺔ ﺍﻟﻨﺘﺎﺋﺞ‪.‬‬
‫ﺑﺴـﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺴـﻄﺢ ﺍﻷﻓﻘﻲ‪ .‬ﺳﺠﻞ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻘﻮﺓ‬
‫ﺣﺮﻛﺔ ﺟﺴﻢ ﻣﺎ ﺗﻜﻮﻥ ﺃﻛﱪ ﻣﻦ ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻼﺯﻣﺔ‬ ‫‪ 2‬ا�ضتخ‪‬ا‪ ‬ال‪‬م‪‬ا‪ ‬ﺍﺭﺳـﻢ ﻣﺨﻄـﻂ ﺍﻟﺠﺴـﻢ ﺍﻟﺤـﺮ ﻣﻮﺿ ﹰﺤﺎ‬
‫ﻟﻠﻤﺤﺎﻓﻈﺔ ﻋﻠﻴﻪ ﻣﺘﺤﺮ ﹰﻛﺎ‪ .‬ﻟﺬﺍ ﻓﺈ ﹼﻥ ﻗﻴﻤﺔ ‪ µs‬ﺃﻛﱪ ﻣﻦ‬ ‫ﺍﻟﻘﻮ￯ ﺍﻟﻤﺆﺛﺮﺓ ﻓﻲ ﺍﻟﻘﻄﻌﺔ ﺍﻟﺨﺸﺒﻴﺔ ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻮﺿﻊ ﻋﻠﻰ ﺍﻟﺴﻄﺢ‬ ‫ﻋﻠﻰ ﺃﻧﻬﺎ ﻗﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﺪﻭﻝ ﺭﻗﻢ ‪.2‬‬
‫ﺍﻟﻤﺎﺋـﻞ ﺑﺰﺍﻭﻳـﺔ ‪ θ‬ﻋﻠﻰ ﺍﻷﻓﻘـﻲ‪ .‬ﻭﺗﺤﻘـﻖ ﺃﻥ ﺍﻟﻤﺨﻄﻂ ﻳﺘﻀﻤﻦ‬ ‫‪ 10‬ﻛﺮﺭ ﺍﻟﺨﻄﻮﺓ ‪ 9‬ﻣﺮﺗﻴﻦ‪.‬‬
‫ﻗﻴﻤﺔ ‪ ،µk‬ﺃﻱ ﺃ ﹼﻥ ‪.µs>µk‬‬
‫ﺍﻟﻘﻮﺓ ﺍﻟﻨﺎﺷﺌﺔ ﻋﻦ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ‪.‬‬ ‫‪ 11‬ﺿـﻊ ﺍﻟﻘﻄﻌـﺔ ﻋﻨـﺪ ﻧﻬﺎﻳﺔ ﺍﻟﺴـﻄﺢ ﺛﻢ ﺍﺭﻓﻌـﻪ ﻣﻦ ﺟﻬﺔ‬
‫‪Fn .2‬‬ ‫‪ 3‬ﻣﺎ ﺍﻟـﺬﻱ ﻳﻤﺜﻠﻪ ‪ tan θ‬ﺍﻋﺘﻤﺎ ﹰﺩﺍ ﻋﻠﻰ ﻣﺨﻄﻄﻚ‪ ،‬ﻣﻊ ﺍﻷﺧﺬ ﺑﻌﻴﻦ‬ ‫ﺍﻟﻘﻄﻌـﺔ ﺑﺒﻂﺀ ﺣﺘـﻰ ﻳﺼﺒﺢ ﻣﺎﺋـ ﹰﻼ‪ .‬ﻭﺍﻧﻘـﺮ ﺍﻟﻘﻄﻌﺔ ﺑﺮﻓﻖ‬
‫ﺍﻻﻋﺘﺒـﺎﺭ ﺃﻥ ﺍﻟﺰﺍﻭﻳﺔ ‪ θ‬ﻫﻲ ﺍﻟﺰﺍﻭﻳﺔ ﺍﻟﺘﻲ ﻳﺒﺪﺃ ﻋﻨﺪﻫﺎ ﺍﻟﺠﺴـﻢ ﻓﻲ‬
‫‪fk‬‬ ‫ﺣﺘﻰ ﺗﺘﺤـﺮﻙ ﻭﺗﺘﻐﻠﺐ ﻋﻠﻰ ﻗﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴـﻜﻮﻧﻲ‪.‬‬
‫‪Fg x‬‬ ‫ﺍﻻﻧﺰﻻﻕ؟‬
‫‪ 4‬قا‪ ‬ﺑﻴﻦ ﻗﻴﻤﺔ ‪ ) tan θ‬ﺗﺠﺮﻳﺒ ﹼﹰﻴﺎ( ﻭ ‪ µs‬ﻭ ‪.µk‬‬ ‫ﻭﺇﺫﺍ ﺗﻮﻗﻔﺖ ﺍﻟﻘﻄﻌﺔ ﻓﺄﻋﺪﻫﺎ ﺇﻟﻰ ﺃﻋﻠﻰ ﺍﻟﺴـﻄﺢ ﺍﻟﻤﺎﺋﻞ‪،‬‬
‫‪u‬‬ ‫‪Fgy‬‬
‫‪Fg‬‬ ‫التو�ضع ف‪ ‬الب‪‬‬ ‫ﻭﻛـﺮﺭ ﺍﻟﺨﻄﻮﺓ ﻣﺮﺓ ﺃﺧﺮ￯‪ .‬ﺍﺳـﺘﻤﺮ ﻓﻲ ﺯﻳـﺎﺩﺓ ﺍﻟﺰﺍﻭﻳﺔ ‪θ‬‬

‫‪ .3‬ﲤ ﹼﺜﻞ ﻗﻴﻤﺔ ‪ tanθ‬ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﳊﺮﻛﻲ ﻷ ﹼﻥ‬ ‫ﻛﺮﺭ ﺍﻟﺘﺠﺮﺑﺔ ﺑﺎﺳﺘﻌﻤﺎﻝ ﺳﻄﻮﺡ ﺃﺧﺮ￯ ﺫﺍﺕ ﺧﺼﺎﺋﺺ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ‪.‬‬ ‫ﺍﻟﻤﺤﺼﻮﺭﺓ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﺴﻄﺢ ﺍﻟﻤﺎﺋﻞ ﻭﺍﻷﻓﻘﻲ‪ ،‬ﻭﺍﻧﻘﺮ ﺍﻟﻘﻄﻌﺔ‬

‫_‪_f_k‬‬ ‫_‪_f_k‬‬ ‫الفيزياء ف‪ ‬ال‪‬ياة‬ ‫ﺣﺘﻰ ﺗﻨﺰﻟﻖ ﺑﺴـﺮﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ ﺇﻟﻰ ﺃﺳـﻔﻞ ﺍﻟﺴـﻄﺢ‪ ،‬ﻭﺳـﺠﻞ‬
‫‪Fgy‬‬ ‫‪FN‬‬
‫ﺇﺫﺍ ﺗﺰﻟﺠﺖ ﺇﻟﻰ ﺃﺳـﻔﻞ ﺗﻞ‪ ،‬ﻭﺭﻏﺒﺖ ﻓـﻲ ﺗﺤﺪﻳﺪ ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ‬ ‫ﺍﻟﺰﺍﻭﻳﺔ ‪ θ‬ﻓﻲ ﺟﺪﻭﻝ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ‪. 4‬‬
‫ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ ﺑﻴﻦ ﺍﻟﺰﻻﺟﺔ ﻭﺳـﻄﺢ ﺍﻟﺘﻞ‪ ،‬ﻓﻜﻴﻒ ﻳﻤﻜﻨﻚ ﺍﻟﻘﻴﺎﻡ ﺑﺬﻟﻚ؟‬
‫الت‪‬ليل‬
‫ﻛﻦ ﺩﻗﻴ ﹰﻘﺎ ﻓﻲ ﻛﻴﻔﻴﺔ ﺇﻳﺠﺎﺩ ﺣﻞ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﻤﺴﺄﻟﺔ‪.‬‬
‫‪ 1‬ﺟﺪ ﺍﻟﻘﻴﻤﺔ ﺍﻟﻤﺘﻮﺳﻄﺔ ﻟﻘﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴﻜﻮﻧﻲ ‪fs,max‬‬
‫‪tan‬‬ ‫=‪θ‬‬ ‫=‬ ‫=‬ ‫‪µk‬‬ ‫ﻣﻦ ﺍﻟﻤﺤﺎﻭﻻﺕ ﺍﻟﺜﻼﺙ‪ ،‬ﻭﺳـﺠﻞ ﺍﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻌﻤﻮﺩ‬
‫ﺍﻷﺧﻴﺮ ﻟﺠـﺪﻭﻝ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ‪ 1‬ﻭﻓﻲ ﺟـﺪﻭﻝ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ‪.3‬‬
‫‪ .4‬ﳚﺐ ﺃﻥ ﺗﻜﻮﻥ ﻗﻴﻤﺔ ‪ tanθ‬ﻣﺴﺎﻭﻳﺔ ﻟﻘﻴﻤﺔ ‪ ،µk‬ﺃ ﹼﻣﺎ‬ ‫‪‬‬ ‫اﻟﻔﻴﺰﻳﺎء‬ ‫‪ 2‬ﺟـﺪ ﺍﻟﻘﻴﻤـﺔ ﺍﻟﻤﺘﻮﺳـﻄﺔ ﻟﻘﻮﺓ ﺍﻻﺣﺘـﻜﺎﻙ ﺍﻟﺤﺮﻛﻲ ‪fk‬‬
‫ﻣﻦ ﺍﻟﻤﺤﺎﻭﻻﺕ ﺍﻟﺜﻼﺙ‪ ،‬ﻭﺳـﺠﻞ ﺍﻟﻨﺘﻴﺠﺔ ﻓﻲ ﺍﻟﻌﻤﻮﺩ‬
‫ﻗﻴﻤﺔ ‪ µs‬ﻓﻴﺠﺐ ﺃﻥ ﺗﻜﻮﻥ ﺃﻛﱪ ﻣﻦ ‪ tanθ‬ﻭﺃﻛﱪ‬ ‫لمزي‪ ‬م‪ ‬المعلومات ع‪ ‬ال‪‬يا�ضات ا‪‬ع إال‪ ‬الموقع ا إللكترو‪‬‬ ‫ﺍﻷﺧﻴﺮ ﻟﺠﺪﻭﻝ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ‪ 2‬ﻭﻓﻲ ﺟﺪﻭﻝ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ‪. 3‬‬
‫‪obeikaneducation.com‬‬ ‫‪ 3‬ﺍﺳـﺘﻌﻤﻞ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﻓﻲ ﺍﻟﺠﺪﻭﻝ ﺭﻗﻢ ‪ 3‬ﻟﺤﺴـﺎﺏ‬
‫ﻣﻦ ‪.µk‬‬ ‫ﻣﻌﺎﻣـﻞ ﺍﻻﺣﺘـﻜﺎﻙ ﺍﻟﺴـﻜﻮﻧﻲ ‪ µs‬ﻭﺳـﺠﻞ ﻗﻴﻤﺘـﻪ ﻓﻲ‬
‫‪29‬‬
‫ﺍﻟﺠﺪﻭﻝ ﻧﻔﺴﻪ‪.‬‬
‫التو�‪‬ضع ‪ ‬الب‪‬‬
‫ﺗﺠﺮﺑﺔ اﺳﺘﻘﺼﺎء ﺑﺪﻳﻠﺔ‬
‫ﺳﺘﺨﺘﻠﻒ ﺍﻹﺟﺎﺑﺎﺕ ﺑﺎﺧﺘﻼﻑ ﺍﳌﻮﺍ ﹼﺩ ﺍﳌﺴﺘﻌﻤﻠﺔ‪ ،‬ﻋﲆ‬
‫ﺃﻥ ﺗﻜﻮﻥ ﻗﻴﻢ ‪ µ‬ﰲ ﻗﺎﻋﺔ ﺍﻟﺼﻒ ﻣﺎ ﺑﲔ ﺻﻔﺮ ﻭﻭﺍﺣﺪ‪.‬‬ ‫لت‪‬وي‪‬ل ‪ ‬التجربة اإ‪ ‬ربة ا�ضت‪‬ضائية ﻭﺯﻉ ﺍﻟﻄﻼﺏ ﰲ ﳎﻤﻮﻋﺎﺕ‬

‫الفيزياء ‪ ‬ا‪‬ياة‬ ‫ﻭﺍﻃﻠﺐ ﺇﻟﻴﻬﻢ ﺍﺧﺘﻴﺎﺭ ﺳﻄﻮ ﹰﺣﺎ ﻭﻣﻮﺍ ﹼﺩ ﳐﺘﻠﻔﺔ ﳌﻘﺎﺭﻧﺔ ﻧﺘﺎﺋﺠﻬﻢ ﺑﻘﻴﻢ ‪ µ‬ﺍﻟﻮﺍﺭﺩﺓ ﰲ ﻫﺬﺍ‬
‫ﺍﻟﻔﺼﻞ‪ .‬ﳛ ﹼﺪﺩ ﺍﻟﻄﻼﺏ ﻛﻴﻔﻴﺔ ﻗﻴﺎﺱ ﺍﻟﻘﻮ￯ ﺍﳌﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﻦ ﺧﻼﻝ ﺳـﺤﺐ ﺍﻟﻜﺘﻠﺔ ﻋﲆ‬
‫ﺑﲈ ﺃ ﹼﻥ ‪ tanθ = µk‬ﻋﻨﺪﻣﺎ ﻳﺘﺤﺮﻙ ﺍﳌﺘﺰﻟﺞ ﻋﲆ ﺳﻄﺢ‬
‫ﺍﻟﺘﻞ ﺑﴪﻋﺔ ﺛﺎﺑﺘﺔ‪ ،‬ﻓﺈ ﹼﻧﻨﺎ ﻧﺤﺘﺎﺝ ﻓﻘﻂ ﺇﱃ ﻣﻌﺮﻓﺔ ﺯﺍﻭﻳﺔ‬ ‫ﺍﻟﺴﻄﺢ‪ ،‬ﻭﻳﺴﺘﻌﻤﻠﻮﻥ ﺍﻟﺒﻴﺎﻧﺎﺕ ﺍﻟﺘﻲ ﺣﺼﻠﻮﺍ ﻋﻠﻴﻬﺎ ﻟﺘﺤﺪﻳﺪ ﻣﻌﺎﻣﻞ ﺍﻻﺣﺘﻜﺎﻙ‪.‬‬

‫ﻣﻴﻞ ﺍﻟﺴﻄﺢ‪.‬‬

‫‪29‬‬