أهداف الدرس
- أتحقق من حفظ كمية الحركة للنظام المعزول.
- أجمع كميات الحركة مع مراعاة الاتجاه.
الشرح خطوة بخطوة
الموضع محفوظ على هذا الجهاز.
المقطع 1 من 1نشاط 50:46
مقاطع الدرس
0 من 1 مكتملنشاط 5(ص 24)
اتّبع قواعد الأمان والسلامة المعتمدة داخل المختبر.
التعلّم التعاوني، الملاحظة، دقّة القياس والقراءات وتسجيلها، تحليل النتائج، والاستنتاج.
في نهاية هذا النشاط تكون قادرًا على:
التحقّق من حفظ (بقاء) كمّية الحركة الخطّية في الأنظمة المعزولة.
قبل بدء النشاط، توقّع محصّلة كمّية الحركة لنظام تدافعت أجزاؤه بعد أن كان ساكنًا.
مضمار هوائي، ركاب عدد(2) مجهّز أحدهما بنابض، كتلة إضافية يمكن تحميلها على الركاب لزيادة كتلته، بوّابات ضوئية عدد(2)، خيط من النايلون، ميزان لقياس الكتلة، ولّاعة
- 1. ضع المضمار الهوائي على سطح الطاولة واضبطه في وضع أفقي كي لا ينزلق عليه أيّ من الركابين بأيّ اتّجاه عند تشغيل مضخّة الهواء (شكل 3).
- 2. ثبّت الكتلة الإضافية على أحد الركابين وقس كتلة كلّ منهما، ثمّ سجّل النتيجة في جدول النتائج.
- 4. ثبّت القائمين اللازمين لتثبيت البوّابات الضوئية على قاعدتيهما. ثبّت البوّابتين الضوئيتين بشكل يجعل بينهما مسافة كافية، وعرّفهما على الكمبيوتر.
- 5. اختر عداد السرعة لقياس سرعة كلّ ركاب عند مروره في البوّابة الضوئية.
- 6. ضع الركابين على المضمار بين البوّابات الضوئية، واضغطهما نحو بعضهما البعض حتّى ينضغط النابض المرن بينهما، واطلب إلى زميلك أن يربطهما معًا بواسطة خيط من النايلون ليشكّلا جسمًا واحدًا.
- 7. شغّل مضخّة الهواء واحرق الخيط الذي يربط الركابين ليتدافعا.
- 8. سجّل سرعة الركابين عند مرورهما بالبوّابات الضوئية بعد التدافع في جدول النتائج.
جدول النتائج
الركابالكتلةالسرعة قبل التدافعالسرعة بعد التدافعكمّية الحركة قبل التدافعكمّية الحركة بعد التدافعالركاب الأوّل........................................الركاب الثاني + الكتلة........................................
1. ما هي القوى المؤثّرة في النظام المؤلّف من الركابين والمضمار؟
2. ما هي محصّلة القوى الخارجية المؤثّرة في النظام؟
3. هل النظام المؤلّف من الركابين والمضمار الهوائي نظام معزول؟ اشرح.
4. أحسب كمّية الحركة لكلّ من الركابين قبل حرق الخيط، وضع مقدارهما في جدول النتائج.
5. ما هي محصّلة كمّية الحركة للنظام المؤلّف من الركابين قبل حرق الخيط؟
6. أحسب كمّية الحركة لكلّ ركاب بعد حرق الخيط، وضع مقدارهما في جدول النتائج. قارن اتّجاه كمّية الحركة للركابين بعد حرق الخيط.
7. ما هي محصّلة متّجهات كمّية الحركة للنظام المؤلّف من الركابين بعد حرق الخيط؟
8. قارن بين مجموع كمّية الحركة للنظام قبل التدافع وبعده.
1. هل كمّية الحركة الخطّية محفوظة؟
2. استنتج نصّ قانون حفظ (بقاء) كمّية الحركة في الأنظمة المعزولة.
حل المسائل على السبورة
شاهد المعلم يكتب الحل سطرًا سطرًا، أوقفه، أعد الخطوة، واسأل «لماذا؟» — ثم حُلّ مسألة مشابهة بنفسك لتكسب نجمة.
المسألة · الكتاب ص 26
حساب المحصلة
المعطيات
- الكتلتان والسرعات المقيسة
- حدّد الإشارات
المعلم: نَخْتَارُ اتِّجَاهًا مُوجَبًا وَنَكْتُبُ إِشَارَةَ السُّرْعَةِ لِكُلِّ رِكَابٍ قَبْلَ حِسَابِ كَمِّيَّةِ الْحَرَكَةِ.
الخطوة 1 من 2
الملخص
- اضبط المضمار أفقيًا.
- قِس الكتلتين كاملتين.
- حدّد اتجاه السرعتين.
- قارن مجموع كمية الحركة قبل التدافع وبعده.
الأفكار الرئيسية
- القوى الداخلية لا تغيّر كمية حركة النظام.
- الركاب الأخف يتحرك أسرع عند تساوي مقداري كميتي الحركة.
الأسئلة المهمة
1. ما هي القوى المؤثّرة في النظام المؤلّف من الركابين والمضمار؟
تؤثر الأوزان وردود الأفعال الرأسية، وقوتا النابض المتبادلتان داخليتان. عند إدخال المضمار في النظام يصبح التفاعل معه داخليًا، وتبقى قوى الجاذبية ودعم الطاولة خارجية ومتزنة رأسيًا؛ يهمل الاحتكاك الأفقي.
2. ما هي محصّلة القوى الخارجية المؤثّرة في النظام؟
صفر تقريبًا في نموذج النشاط: القوى الرأسية متزنة ولا محصلة أفقية خارجية معتبرة.
3. هل النظام المؤلّف من الركابين والمضمار الهوائي نظام معزول؟ اشرح.
نعم تقريبًا أثناء التدافع مع ضبط المضمار أفقيًا وإهمال الاحتكاك، لأن محصلة القوى الخارجية تساوي صفرًا.
4. أحسب كمّية الحركة لكلّ من الركابين قبل حرق الخيط، وضع مقدارهما في جدول النتائج.
صفر لكل ركاب لأن كليهما ساكن.
5. ما هي محصّلة كمّية الحركة للنظام المؤلّف من الركابين قبل حرق الخيط؟
صفر، فهو مجموع كميتي حركة صفريتين.
اختبار الدرس
أجب ثم اضغط «صحّح» لترى درجتك وتفسير كل إجابة.
الواجب
أسئلة تطبيقية لتحلها في البيت. يمكنك طباعتها من الأعلى.
مصطلحات الدرس
- النظام المعزول
- نظام محصلة القوى الخارجية عليه صفر.
- كمّية الحركة
- حاصل ضرب الكتلة بالسرعة المتجهة.
- التدافع
- ابتعاد جزأي النظام بفعل التفاعل الداخلي.
تمارين الكتاب كاملة
كل سؤال ونشاط وتمرين ورد في صفحات هذا الدرس، بنصه وإجابته النموذجية. 12 تمرينًا.
التوقّعقبل بدء النشاط، توقّع محصّلة كمّية الحركة لنظام تدافعت أجزاؤه بعد أن كان ساكنًا. ................................................................(ص 24)
تظل المحصلة صفرًا إذا كانت محصلة القوى الخارجية صفرًا؛ كميتا الحركة بعد التدافع متساويتان مقدارًا ومتعاكستان اتجاهًا. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
جدول النتائججدول النتائج ................................................................(ص 25)
قبل التدافع السرعتان صفريان فتكون كميتا الحركة صفرًا. بعده سجّل السرعتين المقيسَتين بإشارتيهما، واحسبp₁=m₁v₁ وp₂=m₂v₂ مع تضمين الكتلة الإضافية في الركاب الذي يحملها. لا أرقام للسرعات والكتل في المصدر. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
المقارنة والاستنتاج11. ما هي القوى المؤثّرة في النظام المؤلّف من الركابين والمضمار؟ ................................................................(ص 25)
تؤثر الأوزان وردود الأفعال الرأسية، وقوتا النابض المتبادلتان داخليتان. عند إدخال المضمار في النظام يصبح التفاعل معه داخليًا، وتبقى قوى الجاذبية ودعم الطاولة خارجية ومتزنة رأسيًا؛ يهمل الاحتكاك الأفقي. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
المقارنة والاستنتاج22. ما هي محصّلة القوى الخارجية المؤثّرة في النظام؟ ................................................................(ص 25)
صفر تقريبًا في نموذج النشاط: القوى الرأسية متزنة ولا محصلة أفقية خارجية معتبرة. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
المقارنة والاستنتاج33. هل النظام المؤلّف من الركابين والمضمار الهوائي نظام معزول؟ اشرح. ................................................................(ص 25)
نعم تقريبًا أثناء التدافع مع ضبط المضمار أفقيًا وإهمال الاحتكاك، لأن محصلة القوى الخارجية تساوي صفرًا. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
المقارنة والاستنتاج44. أحسب كمّية الحركة لكلّ من الركابين قبل حرق الخيط، وضع مقدارهما في جدول النتائج. ................................................................(ص 25)
صفر لكل ركاب لأن كليهما ساكن. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
المقارنة والاستنتاج55. ما هي محصّلة كمّية الحركة للنظام المؤلّف من الركابين قبل حرق الخيط؟ ................................................................(ص 25)
صفر، فهو مجموع كميتي حركة صفريتين. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
المقارنة والاستنتاج66. أحسب كمّية الحركة لكلّ ركاب بعد حرق الخيط، وضع مقدارهما في جدول النتائج. قارن اتّجاه كمّية الحركة للركابين بعد حرق الخيط. ................................................................(ص 25)
احسبp₁=m₁v₁ وp₂=m₂v₂ من القياسات؛ الاتجاهان متعاكسان. لا تجمع مقداريهما دون الإشارات. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
المقارنة والاستنتاج77. ما هي محصّلة متّجهات كمّية الحركة للنظام المؤلّف من الركابين بعد حرق الخيط؟ ................................................................(ص 26)
صفر تقريبًا ضمن دقة التجربة، لأنm₁v₁+m₂v₂=0 في النموذج المعزول. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
المقارنة والاستنتاج88. قارن بين مجموع كمّية الحركة للنظام قبل التدافع وبعده. ................................................................(ص 26)
متساويان، ومحصلة كمية الحركة صفر قبل التدافع وبعده. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
الخلاصة11. هل كمّية الحركة الخطّية محفوظة؟ ................................................................(ص 26)
نعم، محفوظة للنظام المعزول خلال التدافع. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
الخلاصة22. استنتج نصّ قانون حفظ (بقاء) كمّية الحركة في الأنظمة المعزولة. ................................................................(ص 26)
كمّية حركة النظام في غياب محصلة القوى الخارجية المؤثّرة تبقى ثابتة ولا تتغيّر. (تطبيق من كتاب الطالب PDF111–112: النظام المعزول وحفظ كمية الحركة.)
صفحات الكتاب
صفحات هذا الدرس من كتاب التمارين الرسمي كما هي، صفحات 24 إلى 26.
