حل درس الشغل والآلات البسيطة علوم أول متوسط
الشغل
تفسر قوانين نيوتن في الحركة كيف تغير القوى من حالة حركة الجسم . فأنت إذا اثرت بقوة في الصندوق ، كما هو مبين في الشكل 14 فسوق يتحرك إلى أعلى . فهل يعني ذلك أنك بذلت شغلا على الصندوق ؟ عندما تفكر في الشغل ربما يتبادر إلى ذهنك الأعمال المنزلية الروتينية . أما في العلوم فإن تعريف الشغل أكثر تحديدا . يبذل الشغل عندما تؤدي القوة المؤثرة في جسم إلى تحريك الجسم في اتجاه القوة المؤثرة نفسه
مسائل تدريبية
1- إذا دفعت عربة حاسوب مسافة 10امتار بقوة افقية مقدارها 50 نيوتن، فما مقدار الشغل الذي تبذله ؟
الجواب :
المعطيات
المسافة : ف = 100 متر
القوة : ق = 50 نيوتن
المطلوب : الشغل : ش = ؟ جول
طريقة الحل : بالتعويض في معادلة الشغل
الشغل = ق = ( نيوتن ) × ف ( المتر ) = 50 × 10 = 500 جول
2- ما مقدار الشغل الذي يبذله متسابق اولمبي اثناء ركضه مسافة 200متر بقوة 6 نيوتن ؟
الجواب :
المعطيات :
المسافة ف = 200 متر
القوة : ق = 6 نيوتن
المطلوب : الشغل : ش = ؟ جول
طريقة الحل : بالتعويض في معادلة الشغل
الشغل = ق ( نيوتن ) × ف ( المتر ) = 6 × 200 = 1200 جول
ماذا قرأت ؟
السؤال : كيف تجعل الالات البسيطة الشغل أسهل ؟
الجواب : إما بتغيير مقدار القوة أو تغيير اتجاه القوة أو كليهما معا
التحليل
السؤال : صف ما شاهدت . هل استطاع الطالبان الإبقاء على العصوين متباعدين ؟
الجواب : من غير الممكن تقريبا منع سب العصوين معا
السؤال : قارن النتائج في حالة لف الحبل لفتين ثم اربعا ثم ثماني لفات حول العصوين ؟
الجواب : كلما زاد عدد لفات الحبل حول العصوين كان منع سحبهما معا أصعب
ماذا قرأت ؟
السؤال : كيف تسهل كل من الرافعة و البكرة و العجلة و المحور ، العمل ؟
الجواب :
الرافعة : تضخم القوة المبذولة أو تزيد المسافة التي تؤثر خلالها القوة و هي في الحالتين تزيد من مقدار الشغل
البكرة : تغير اتجاه القوة المبذولة و يمكن ان تزيدها
العجلة و المحور : تزيد من القوة المبذولة و تغير من اتجاهها أيضا
مراجعة الدرس
السؤال : صف ثلاث طرائق تبين أن استخدام الآلة يسهل العمل .
الجواب : زيادة القوة المؤثرة وكذلك زيادة المسافة التي تؤثر خلالها القوة، وتغيير اتجاه القوة.
السؤال : فسر لماذا يكون الشغل الناتج اقل من الشغل المبذول في الآلات ؟
الجواب : لأن الاحتكاك يحول بعض الشغل المبذول إلى حرارة لا تشارك في إنجاز الشغل.
السؤال : قارن بين العجلة والمحور وبين الرافعة .
الجواب : العجلة والمحور هما في الواقع رافعة تدور °360حول محور ثابت ويمكن أن تؤثر القوة المبذولة، وأن تتولد القوة الناتجة في أي نقطة على نصف قطر العجلة، أو المحور.
السؤال : التفكير الناقد . حدد جزأين من جسمك يعملان بوصفهما رافعتين الى اي انواع الروافع ينتمي كل منهما ؟
الجواب : الذراع و الساق و كلاهما من النوع الثالث للروافع
تطبيق الرياضيات
السؤال : احسب الشغل اللازم لرفع حجر جيري يزن 10000 نيوتن مسافة 150 مترا .
الجواب :
المسافة : ف = 150 متر
الوزن ( القوة ) = ق = 10000 نيوتن
المطلوب : الشغل : ش = ؟ جول
طريقة الحل : بالتعويض في معادلة الشغل
ش = ق × ف = 10000 × 150 = 1500000 جول
السؤال : احسب القوة المؤثرة اللازمة لرفع حجر وزنه 2500 نيوتن باستخدام نظام بكرات فائدته الآلية 10 .
الجواب :
المعطيات
الفائدة الآلية = 10
القوة الناتجة = 2500 نيوتن
المطلوب : القوة المؤثرة = ؟ نيوتن
طريقة الحل : باستخدام معادلة الفائدة الآلية يمكن حساب القوة المؤثرة
الفائدة الآلية = القوة / القوة المؤثرة
القوة المؤثرة = القوة الناتجة / الفائدة الآلية
القوة المؤثرة = 2500 / 10 = 250 نيوتن