ورقاتشرح درس القوى والحركة سادس ابتدائي الفصل الثاني
القوة دفع أو سحب تقاس بالنيوتن، فإذا تساوت القوى المؤثرة في جسم واتجاهاتها متعاكسة اتزنت وبقي كما هو، وإذا لم تتزن تغيرت حركته وفق قوانين نيوتن.
أهداف الدرس
- يعرّف القوة ويقيسها بالنيوتن ويحسب محصلة قوتين.
- يميز بين القوى المتزنة وغير المتزنة.
- يصف أنواع الاحتكاك ومقاومة الهواء وطرق زيادة الاحتكاك وتقليله.
- يشرح قوانين نيوتن الثلاثة بأمثلة بسيطة.
المفهوم الأساسي
القوة دفع أو سحب تقاس بالنيوتن، فإذا تساوت القوى المؤثرة في جسم واتجاهاتها متعاكسة اتزنت وبقي كما هو، وإذا لم تتزن تغيرت حركته وفق قوانين نيوتن.
شرح الدرس
أثناء مباراة شد الحبل في الفناء تعادل الفريقان فلم يتحرك الحبل، ثم أضاف أحد الفريقين لاعبًا فتحرك الحبل نحوهم. ماذا حدث؟ لقد تغيرت القوى المؤثرة.
القوة ومحصلة القوى
القوة دفع أو سحب تؤثر في الجسم، ولها مقدار واتجاه، وتقاس بالنيوتن بجهاز الميزان النابضي. وقد تغير القوة سرعة الجسم أو اتجاهه أو شكله. ومحصلة القوى هي القوة الواحدة التي تكافئ القوى المؤثرة كلها.
- قوتان في الاتجاه نفسه: نجمعهما، فقوة ٣ نيوتن وأخرى ٤ نيوتن تعطيان ٧ نيوتن.
- قوتان متعاكستان: نطرح الصغرى من الكبرى، وتتجه المحصلة مع الأكبر.
«القوى المتزنة لا تغير حركة الجسم، وغير المتزنة تغيرها.»
القوى المتزنة وغير المتزنة
القوى المتزنة متساوية المقدار متعاكسة الاتجاه ومحصلتها صفر، فيبقى الجسم ساكنًا أو متحركًا بسرعة ثابتة كالكتاب الموضوع على الطاولة. أما القوى غير المتزنة فمحصلتها لا تساوي صفرًا، فيتسارع الجسم في اتجاه المحصلة.
الجاذبية والاحتكاك ومقاومة الهواء
- الجاذبية: قوة تجذب بها الأرض الأجسام نحو مركزها، والوزن مقدار هذه القوة على الجسم.
- الاحتكاك: قوة تعاكس حركة سطحين متلامسين، وأنواعه السكوني حين يكون الجسم ساكنًا، والانزلاقي حين ينزلق، والتدحرجي حين يتدحرج وهو أقل الأنواع.
- مقاومة الهواء: احتكاك الهواء بالجسم المتحرك، وتقل بالأشكال الانسيابية.
ونزيد الاحتكاك بالأسطح الخشنة كإطارات السيارة والأحذية الرياضية، ونقلله بالتزييت أو العجلات أو الأسطح الملساء. ويفيدنا الاحتكاك في التوقف والمشي، ويضر حين يبلي الآلات.
قوانين نيوتن
- القانون الأول (القصور الذاتي): الجسم الساكن يبقى ساكنًا والمتحرك يبقى متحركًا بسرعة ثابتة ما لم تؤثر فيه قوة غير متزنة، ولهذا نربط حزام الأمان فيمنع اندفاعنا إلى الأمام عند التوقف المفاجئ.
- القانون الثاني: القوة = الكتلة × التسارع، فتزداد القوة اللازمة بزيادة الكتلة.
- القانون الثالث: لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه، كالصاروخ يدفع الغاز للأسفل فيندفع هو للأعلى، والبالون المفتوح يطير حين يخرج الهواء منه.
الشغل = القوة × المسافة، فإذا دفعت صندوقًا بقوة ٢٠ نيوتن مسافة ٣ أمتار فشغلك ٦٠ جول.
نشاط تعليمي
النشاط الأول
بإشراف معلمك، انفخ بالونًا وأمسك فتحته ثم أفلته وراقب حركته، وجرّب بالونًا ثانيًا بحجم مختلف.
يندفع البالون إلى الجهة المعاكسة لخروج الهواء، وهذا مثال للفعل ورد الفعل.
أن يطبق الطالب القانون الثالث.
التطبيق الثاني
يشد فريقان حبلًا بقوة ٥٠ نيوتن و٤٠ نيوتن في اتجاهين متعاكسين. احسب المحصلة واتجاهها.
المحصلة ١٠ نيوتن باتجاه الفريق الأقوى.
أن يحسب الطالب محصلة قوتين.
المسألة الثالثة
لماذا يصعب دفع صندوق ثقيل على أرض خشنة أكثر منه على أرض ملساء؟
لأن الاحتكاك على الأرض الخشنة أكبر.
أن يفسر الطالب أثر الاحتكاك.
ملاحظات مهمة
- 1القوة بالنيوتن وتقاس بالميزان النابضي.
- 2القوى المتزنة محصلتها صفر.
- 3الاحتكاك قوة تعاكس الحركة ويتغير بخشونة السطح.
- 4قوانين نيوتن: القصور الذاتي، القوة = الكتلة × التسارع، الفعل ورد الفعل.
أخطاء شائعة
- ✗ خطأالاعتقاد أن الجسم المتحرك يحتاج إلى قوة دائمًا ليستمر.✓ الصواب: الجسم يستمر بسرعته ما لم تؤثر فيه قوة غير متزنة مثل الاحتكاك.
- ✗ خطأالاعتقاد أن الفعل ورد الفعل يلغيان بعضهما.✓ الصواب: يؤثران في جسمين مختلفين فلا يلغي أحدهما الآخر.
ملخص الدرس
- القوة دفع أو سحب تقاس بالنيوتن.
- محصلة القوى المتزنة صفر، وغير المتزنة تغير الحركة.
- الاحتكاك ومقاومة الهواء قوتان تعاكسان الحركة.
- قوانين نيوتن الثلاثة تفسر حركة الأجسام.
هل أتقنت الدرس؟اختبر نفسك من خلال اختبار قصير من عدة أسئلة.
