الدرس الثالث ... القوى المصاحبه للحركه

( القوى المصاحبة للحركة ) :
* عناصر الدرس :
1- القصور الذاتي .
2- القوة الطاردة المركزية .
3- الاحتكاك .
4- القوى داخل الأنظمة الحية .
* أهداف الدرس :
بعد نهاية هذا الدرس ينبغي أن يكون التلميذ قادرا على أن :
1) يتعرف مفهوم القصور الذاتي .
2) يفسر العلاقة بين القوة الطاردة المركزية وسرعة الحركة .
3) يتعرف فوائد ومضار الاحتكاك .
4) يعطى أمثلة حياتية لتأثير القوى فى النظم الحية .
5) يتعاون مع زملاءة فى إجراء التجارب , واستنباط المفاهيم .
* القضايا المتضمنة :
* الأمن والسلامة .

( أولا القصور الذاتي ) :
*المشاهدات اليومية على القصور الذاتي:-
1- اندفاع ركاب الحافلات ( الأتوبيسات ) أو قائد السيارة الأمام إذا توقفت فجأة .
2-اندفاع ركاب الحافلات ( الأتوبيسات ) للخلف إذا تحركت السيارة للأمام فجأة بعد أن كانت متوقفة .
3- اندفاع لاعب كرة القدم للأمام و سقوطة على الأرض إذا تعرض لعرقلة قدمه أثناء الجري .
أ- الأجسام تقاوم التغير:
 نشاط (1) :
اجعل بعض المكعبات البلاستيكية الصغيرة على راحة يديك مع مد ذراعك للأمام ثم سر بسرعة للأمام وبعد ذلك قف بشكل فجائي .
 الملاحظة:
تندفع المكعبات للأمام وقد تسقط على الأرض
 نشاط(2)
1- ضع قطعة من الورق المقوي على فوهة كوب زجاجي وضع فوقها عمله معدنية
2- استخدام أصابعك السبابة في توجيه ضربة سريعة إلى الورقة .
الملاحظة :
تتحرك الورقة بسرعة وتسقط قطعة النقود فى الكوب
 الاستنتاج :
تحركت الورقة تحت تأثير ضربة إصبعك بسرعة كبيرة لم تستطيع العملة المعدنية مواكبتها نظريا لقصورها الذاتي ومقامتها للحركة الفجائية واحتفاظها بحالة السكون فسقطت فى الكوب .
 الاستنتاج :
قوى القصور الذاتي تؤثر على :-
1- جسم ساكن عند تحريكة فجأة يقاوم الحركة
2- جسم متحرك عند ايقافة يقاوم التوقف
3- راكب سيارة ساكنة عندما تتحرك السيارة يندفع جسمة للخلف
4- راكب سيارة متحركة عند إيقاف السيارة فجأة يندفع جسمة للأمام
5- يسهل إيقاف أو تحريك جسم كتلتة صغيرة لان قصورة الذاتي قليل
6-يصعب إيقاف أو تحريك جسم كتلتة كبيرة لان قصورة الذاتي كبيرة
التفسير :-
-عند تحريك جسم ساكن أو إيقاف جسم متحرك فأن الجسم يحاول الاحتفاظ بالحالة الموجود عليها من السكون أو الحركة بخاصية القصور الذاتي
-هذة الخاصية هى السبب فى الظواهر سابقة الذكر
القصور الذاتي :
خاصية مقاومة الجسم المادي لتغير حالته من حيث السكون أو الحركة بسرعة منتظمة وفى خط مستقيم مالم تؤثر علية قوة تغير من حالته .أي أن كل جسم مادي قاصر على تغير حالته ( من السكون أو الحركة ) ما لم تؤثر علية قوة تغير من حالته
تطبيقات على القصور الذاتي
 علل : يسهل تحريك جسم كتلته صغيرة
لأن الكتلة الصغيرة يكون قصورها الذاتي صغير .
 علل : يصعب تحريك جسم كتلته كبيرة
لأن الكتلة الكبيرة يكون قصورها الذاتي كبير .
 علل : اندفاع ركاب الأتوبيس إلى الخلف عند تحركه فجأة
لأنه عند تحرك السيارة فجأة إلى الأمام يحاول الركاب الاحتفاظ بحالة السكون التي كانوا عليها بخاصية القصور الذاتي فيسبب اندفاعهم للخلف
 علل : ينصح باستخدام حزام الأمان عند قيادة السيارة أو الطائرة
لان أحزمة الأمان وقوى القصور الذاتي : تعمل على منع قوى القصور الذاتي من إيذاء راكب السيارة والطائرة عند حدوث تغير مفاجئ فى الحركة .
 علل : ينصح بعدم الهبوط من الترام وهو يسير
لأنة عند النزول يحاول الجسم الاحتفاظ بحالته من الحركة بخاصية القصور الذاتي فنقع على الأرض ونصطدم بها
 علل : تظل المروحة في الدوران بعد انقطاع التيار الكهربي
لأن أذرع المروحة تحاول الاحتفاظ بحالتها من الحركة بفعل خاصية القصور الذاتي
 علل : تسقط قطعة النقود في الكوب عند سحب لوح الورق المصقول من تحتها
لأنه عند سحب لوح الورق فجأة فإن قطعة النقود تحاول الاحتفاظ بحالة السكون التي كانت عليها بخاصية القصور الذاتي فسقطت فى الكوب .
 علل : بقاء قطعة الرخام فوق المنضدة بعد سحب لوح الورق من تحتها
لأن قطعة الرخام تحاول بخاصية القصور الذاتي الاحتفاظ بحالة السكون التي كانت عليها فتبقى على المنضدة
 علل : اندفاع الركاب للأمام إذا توقفت السيارة فجأة
عندما تتوقف السيارة فجأة يحاول الركاب الاحتفاظ بحالة الحركة التي كانوا عليها بخاصية القصور الذاتي مما يسبب اندفاعهم للأمام
 علل : قد يسقط الشخص على وجهه عندما يصطدم بحجر وهو يسير
لأنه عند اصطدام قدمه بحجر تتوقف القدم عن الحركة ويظل جسمه من أعلى متحرك بخاصية القصور الذاتي

* ثانيا : القوة الطاردة المركزية :
*مشاهدات يومية
1-في الملاهي تشاهد عربيات الملاهي وهى تتحرك فى مسار دائري ولا ينقلب راكبها رغم أن رءوسهم تكون لأسفل
2- تشاهد لاعب الدراجة البخارية الذي يمارس لعبتة بالدوران داخل قفص حديدي كروي الشكل وهو يقود دراجتة البخارية فى أقواس دائرية بسرعة كبيرة وتكون رأسه لأسفل فى بعض الأحيان دون أن يسقط هو أو دراجتة .
-فما الذي يحفظ هذه الجسام بوضعها اللحظي المقلوب ؟
3- يدور الإلكترون حول النواة دون أن ينجذب إليها
الاستنتاج :
* عند تحرك الأجسام في مسارتها دائرية تتولد قوى طاردة مركزية .
* القوة الطاردة المركزية المؤثرة على جسم تزيد بزيادة سرعته ( حيث تتناسب القوة الطاردة المركزية طرديا مع مربع السرعة ) .
* القوة الطاردة المركزية :
هي قوة تؤثر على أي جسم يدور فى مسار دائري ويكون اتجاهها عموديا على المسار ضد الإتجاة نحو المركز .
( تدريب ) عندما تكون في سيارة تسير فى أحد الطرق السريعة تلاحظ بعض اللافتات المرورية تحذرك من أن أمامك منحنى أو دوران , فلماذا ؟
حتى لا تتعرض السيارة للانقلاب وذلك لان القوة الطاردة المركزية
تتناسب طرديا مع مربع السرعة
 علل :في الملاهي شاهد عربيات الملاهي وهى تتحرك فى مسار دائري ولا ينقلب راكبها رغم أن رءوسهم تكون لأسفل
عند تحرك الأجسام في مسارات دائرية تتولد قوى طاردة مركزية .تجعل الجسم يحتفظ بوضعة المقلوب
 علل :تشاهد لاعب الدراجة البخارية الذي يمارس لعبته بالدوران داخل قفص حديدي كروي الشكل دون السقوط على الأرض
عند تحرك الأجسام في مسارات دائرية تتولد قوى طاردة مركزية تجعل الجسم يحتفظ بوضعة المقلوب
 علل : يجب تقليل سرعة السيارة في المنحنيات
حتى لا تتعرض السيارة للانقلاب عند تغير اتجاه حركة السيارة وهى على سرعة وذلك لان القوة الطاردة المركزية تتناسب طرديا مع مربع السرعة
 علل : تزداد القوة الطاردة المركزية أربع مرات بتضاعف السرعة
 علل :تقل القوة الطاردة المركزية للربع عندما تقل السرعة للنصف
لان القوة الطاردة المركزية تتناسب طرديا مع مربع السرعة
 علل : عند ملء دلو صغير لمنتصفة بالماء و دورانه حول مفصل الكتف لا ينسكب الماء
عند تحرك الدلو في مسار دائري تتولد قوى طاردة مركزية تسبب عدم انسكاب الماء
 علل: لا تنجذب الإلكترونات إلى النواة رغم وجود قوة تجاذب بين الإلكترون والنواة
لان الإلكترون أثناء دورانة ينشا قوة طاردة مركزية ناحية الخارج تجعلة لا ينجذب ناحية النواة
ثالثا : الاحتكاك :
نشاط (2) : ( فرامل الاحتكاك )
-عندما تقود دراجة بسرعة وتريد إبطاء سرعتها أو
إيقافها فماذا تفعل ؟ ...... نضغط على الفرامل
الاستنتاج :
الاحتكاك بين الجسم المتحرك مع الأرض أو الهواء أو الوسط المحيط لة يولد قوة ضد الحركة تقاوم الحركة .تسمى قوة احتكاك
قوة الاحتكاك :-
قوة مقاومة (ضد الحركة ) تنشا بين سطح جسم متحرك والوسط الملامس لة
*فوائد الاحتكاك :
1- تمنع انزلاق الأقدام عند السير على الطرق .
2- تساعد فى حركة السيارات وإيقافها .
3- تمنع على عدم انزلاق القدمين اثناء السير على الارض كما تسهل السير على الارض

*إضرار الاحتكاك
1- يسبب الاحتكاك فقد جزء من الطاقة الميكانيكية بسبب تحولها إلى طاقة حرارية .
2- الحرارة المتولدة عن الاحتكاك تسبب سخونة أجزاء من الآلة وتمددها مما يؤثر على عملها .
3- تسبب تأكل أجزاء من الألأت وتلفها .
التغلب على أضرار قوة الاحتكاك
1-تعالج إطارات السيارة بمادة تكسبها خشونة عالية .
2-يجب تشحيم و تزيت الألأت الميكانيكية من آن لآخر
 علل : يستطيع الإنسان السير على الأرض
بسبب قوة الاحتكاك الحادثة بين قدم الإنسان والأرض
 علل : تعالج إطارات السيارة بمادة تكسبها خشونة عالية .
لزيادة قوة الاحتكاك فتتوقف السيارة بسرعة عند الضغط على الفرامل
 علل : يجب تشحيم و تزيت الألأت الميكانيكية .
لتقليل قوة الاحتكاك حتى لا تتولد طاقة حرارية يسبب تمدد أجزاء من الآلة ويؤثر على عملها وحنى لا يسبب تآكل من أجزائها
 علل : يجب الضغط على الفرامل عندما نريد إيقاف سيارة
لتوليد قوة احتكاك بين إطار السيارة والفرامل والسطح التى تتحرك علية الإطارات فتتوقف السيارة

رابعا :القوة داخل الأنظمة الحية :
القوة الحيوية
قوة تساعد على استمرار التغيرات التى تحدث داخل الكائن الحى ونحافظ على حيويتة وبقائة
نشاط : 4- ( أثر القوة فى الأنظمة الحية ) :
سجل ملاحظاتك عن المشاهدات التالية :
1- ما الذي يسبب صعود الدم من أسفل إلى أعلى فى أتجاة القلب ضد الجاذبية ؟
2- ما الذي يساعد على دفع القلب للدم فى أتجاة جميع أجزاء الجسم ؟
3- لماذا يستخدم مضخة لرفع المياة لأعلى من الترع و المياه الجوفية لري المزروعات ؟
4- ما الذي يسبب صعود المياه و الأملاح من التربة إلى أعلى فى النبات ؟
 الاستنتاج :
-توجد قوى داخل الأنظمة الحية تمكن الكائن الحي من القيام بالعمليات الحيوية المختلفة
ويتم فى جميع الأنظمة البسيطة من الكائنات وحيدة الخلية والأجهزة المعقدة داخل الكائنات عديدة الخلايا .
أمثلة على القوى الحيوية :-
1- انقباض وانبساط عضلة القلب .
2- النبض داخل الأوعية الدموية .
3- انتقال السوائل ونفاذها عبر المسام وجدر الخلايا
من التركيز الأقل إلى التركيز الأعلى
4- انقباض وانبساط العضلات لتحرك أجزاء الجسم .
 علل : انقباض وانبساط عضلة القلب .
بسبب القوى الموجودة داخل الأنظمة الحية التى تمكن الكائن الحي من القيام بالعمليات الحيوية المختلفة
 علل : حدوث النبض داخل الأوعية الدموية .
بسبب القوى الموجودة داخل الأنظمة الحية التى تمكن الكائن الحي من القيام بالعمليات الحيوية المختلفة
 علل انتقال الماء داخل كيس بة محلول ملحى عند وضعة فى حوض بة ماء عذب
لان تركيز الملح داخل الكيس اكبر من الحوض والسوائل تنتقل من المحول ذو التركيز الأقل إلى التركيز الاعلى

» الدرس الاول ... القوى و الحركه
» الدرس الثالث ... القانون الثالث لنيوتن
» الدرس الثالث ... المحلول
» الدرس الثالث ... الفيروسات
» الدرس الثالث ... القواعد