حل الوحدة السادسة ( القوى والطاقة ) علوم خامس ابتدائي الفصل الدراسي الثالث

حل الوحدة السادسة ( القوى والطاقة ) علوم خامس ابتدائي الفصل الدراسي الثالث

فصل الطاقة والآلات البسيطة

حل درس الشغل و الطاقة 

أنظر و أتساءل 

يشعر ركاب هذه اللعبة الأفعوانية بقوة تعادل ضعفي قوة الجاذبية الأرضية 

السؤال :  مامصدر القوة المحركة لهذه الآلة في مسارها ؟ 

الجواب : عند تثبيت عربة على ارتفاع معين يكون لها طاقة وضع نتيجة للجاذبية و عند إفلاتها تتحول طاقة حركة 

استخلص النتائج 

السؤال : أفسر البيانات. اعتمادا على ملاحظاتي هل فرضيتي صحيحة ؟ أوضح ذلك ؟ 

الجواب : نعم فرضيتي صحيحة لأن كلما سقطت الكرة من ارتفاع أكبر كلما تحركت مسافة أكبر دخل الإطار وهذا يدعم فرضيتي 

السؤال : أستنتج أي المحاولات كانت طاقة الكرة فيها أكبر ما يمكن ؟ وكيف أعرف ذلك ؟ 

الجواب : كانت سرعة الكرة اكبر ما يمكن عند أسفل الأنبوبة تزداد سرعة الكرة بزيادة الارتفاع التي تسقط منه الكرة طاقة أكثر عند نقطة البداية 

استكشف أكثر 

السؤال : لماذا توقفت الكرة في النهاية ؟ هل السطح الإطار علاقة بذلك ؟ أكتب ذلك ؟ 

الجواب : 

تتوقف الكرة في النهاية بسبب الاحتكاك بينها وبين سطح الإطار الداخلي 

الفرضية :

كلما زاد الاحتكاك بين الجسم و بين السطح الذي يتحرك عليه تقل سرعة الجسم 

الخطوات : 

أسقط الكرة من نقطة البداية في الإطار في التجربة السابقة و أستخدم ساعة إيقاف لتحديد الزمن الذي تستغرقه الكرة حتى تتوقف 

الملاحظة 

تستغرق الكرة وقت أقصر لكي تقف عن الحركة 

النتائج 

قوة الاحتكاك بين الجسم و السطح تقلل من حركة الجسم 

السؤال : استنتج . كيف يؤثر الاحتكاك في الشغل المبذول لدفع صندوق على الأرض ؟ 

الجواب : نحتاج إلى شغل لدفع صندوق بينه و بين الأرض احتكاك أكبر مما لو كان ليس بينه وبين الأرض احتكاك 

السؤال : التفكير الناقد . إذا دفعت صندوقا من فوق سطح الأرض ثم مشيت به بسرعة منتظمة فأي المرحلتين أبذل فليها شغل ؟ 

الجواب : كلا المرحلتين أبذل فيها شغلا لأن الجسم يتحرك في اتجاه القوة المؤثرة 

أقرأ الشكل 

السؤال : أي أشكال طاقة الوضع أكبر ؟ 

الجواب : الصورة اليمنى لها أكبر طاقة وضع لأنها عند أكبر ارتفاعا 

السؤال : أيهما يبذل شغلا أكثر : رفع الكتاب إلى ارتفاع ( 1م ) أم سحبه المسافة نفسها ؟ أفسر ذلك ؟ 

الجواب : نستخدم العلاقة ش = ق×ف

حيث ش هي الشغل أما ق فهي القوة و تؤخذ من قراءة الميزان 

أما ف فهي المسافة = 1 متر 

الشغل المبذول لرفع كتاب 1م أكبر من الشغل المبذول نسحب مسافة 1م 

السؤال : أستنتج . إذا رفعت الكتاب إلى ارتفاع معين فإنه يكتسب طاقة وضع . و إذا سحبته مسافة محددة فإنه لايرفع بفعل الطاقة الحركية فأين ذهبت الطاقة من الشغل في أثناء سحب الكتاب ؟ 

الجواب : تتحول الطاقة إلى حرارة بفعل الاحتكاك 

السؤال : استنتج . أيهما ينجز شغلا أكثر جول واحد من الطاقة الحرارية ام جول واحد من الطاقة الصوتية ؟ 

الجواب : كلاهما ينجز القدر نفسه من الشغل 

السؤال : التفكير الناقد . أين توجد كل من طاقة الوضع و طاقة الحركة عندما تقفز في بركة السباحة من مكان مرتفع ؟ 

الجواب : عندما أقف على لوحة الغطس فإن لي طاقة وضع وعندما أقفز في الماء تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركة 

أختبر نفسي 

السؤال : أستنتج . عند سقوط كرة من ارتفاع ما لا ترتد إلى الارتفاع نفسه الذي سقطت منه . كيف تحقق هذه الحالة مبدأ حفظ الطاقة ؟ 

الجواب : الكرة الساقطة من ارتفاع معين لا تريد إلى الارتفاع نفسه لان جزء من طاقة الحركة يتحول إلى طاقة حرارية و طاقة صوتية يسبب الاحتكاك 

السؤال : التفكير الناقد . كيف يمكن للطاقة الحرارية في الفرن أ، تنتج شغلا مطلوبا إنجازه و شغلا غير مرغوب فيه ؟ 

الجواب : يمكن أن تنتج الطاقة الحرارية في الفرن شغلا مطلوبا عند استخدامها في عمل الأطعمة و الخبز مثلا أما في فصل الصيف  فإن هذه الحرارة تعمل على رفع درجة حرارة المنزل و هذا شغل غير مرغوب 

مراجعة الدرس 

أفكر و أتحدث و اكتب 

السؤال : المفردات . الطاقة الناتجة عن حركة الجسم تسمى :

الجواب : الطاقة الحركية 

السؤال : استنتج .كيف تتحول الطاقة الحركية إلى طاقة صوتية ؟

السؤال : التفكير الناقد . ما تحولات الطاقة التي تحدث في أثناء حركة بندول الساعة ؟

الجواب : للبذول أكبر طاقة وضع عندما يكون في أعلى موقع له أثناء تأرجحه تتحول هذه الطاقة إلى طاقة حركة و تبلغ طاقة الحركة أعلى قيمة لها عندما يصل البندول إلى أقل نقطة انخفاضا

أختار الإجابة الصحيحة 

السؤال : في أثناء سقوط كرة من ارتفاع ما تكتسب طاقة :

أ- كيميائية 

ب- حركية ( صح ) 

ج- ضوئية 

د- وضع 

السؤال : يقاس كل من الشغل و الطاقة بوحدة :

أ- النيوتن 

ب- الجول ( صح ) 

ج- نيوتن / م 

د- نيوتن م/ث

السؤال : ما العلاقة بين الشغل و الطاقة ؟

الجواب : الطاقة ضرورية لإنتاج الشغل 

العلوم و الكتابة 

السؤال : تعد الشمس مصدرا للطاقة . ابحث في إمكانية استعمال الإنسان الطاقة الشمسية في إنجاز الأعمال ؟

الجواب : تتحول الطاقة الشمسية إلى حرارة يمكن أن تستخدم في تسخين المياه في المنازل و التدفئة كما يمكن ان تتحول الطاقة الشمسية إلى طاقة كيميائية في عملية البناء الضوئي التي تقوم بها النبات و يتغذى الإنسان و الحيوان على هذه النباتات للحصول على الطاقة الحركية كما يمكن تحويل الطاقة الشمسية إلى كهربائية تستخدم هذه الطاقة في العديد من اأجهزة 

العلوم و الرياضيات 

السؤال : يحمل مصعد كهربائي كتلة وزنها 200نيوتن مسافة 10م و يبذل شغلا ضد قوة الاحتكاك قدره 1000جول . ما مقدار الشغل الذي ينجزه المصعد ؟ 

الجواب :  الشغل الكلي = الشغل في اتجاه + الشغل المبذول ضد قوة الاحتكاك =

( 200×10) + ( 1000×1 ) = 3000جول 

استخلص النتائج 

السؤال : هل فرضيتي صحيحة ؟ أوضح السبب ؟ 

الجواب :  نعم الفرضية صحيحة فكلما زاد الاحتكاك بين القطعة الخشبية و الورق كلما قلت المسافة التي تقطعها القطعة الخشبية أي تقل الطاقة الحركية

السؤال : استنتج . ما المواد و الأدوات التي سببت فقدان الكرة لمعظم الطاقة الحركية ؟ أين تتوقع أن تعود هذه الطاقة ؟ 

الجواب :  تتحول الطاقة المفقودة إلى طاقة حرارية بسبب الاحتكاك

استقصاء موجه 

السؤال : كيف يؤثر الجاذبية في طاقة الوضع ؟ 

أكون فرضية 

كيف يمكن الطاقة الوضع أن تتغير بفعل الجاذبية ؟ 

أكتب إجابة على شكل فرضية على النحو التالي : 

إذا كان الارتفاع الذي تسقط منه الكرة يزداد فإن طاقة الوضع للكرة ؟ 

الجواب : ستزداد 

أختبر فرضيتي 

السؤال : تعلمت أن الجاذبية تغير طاقة وضع الأجسام الساقطة غلى طاقة حركة . أصمم تجربة أستقصي خلالها كيف يؤثر البعد عن الأرض في طاقة وضع الكرة . أكتب المواد و الأدوات التي أحتاج إليها و الخطوات التي سأتبعها . اسجل نتائجي و ملاحظاتي ؟ 

الجواب : 

المواد و الأدوات : كرة - مقياس للطول 

الخطوات : 

1- أمسك بالكرة على ارتفاع معين و بمساعدة زميل لك حددا ارتفاع الكرة من سكح الأرض باستخدام مقياس للطول 

2- أفلت الكرة من يدك و حدد بسرعة أقصى ارتفاع ترتد إليه الكرة 

3- أعد التجربة مرتين أخريين و احسب متوسط المسافة في المحاولات الثلاث

4- أعد الخطوات 1 و2 و3 مرتين أخريين و لكن مع تغيير الارتفاع في كل تجربة 

5- قارن أقصى ارتفاع ترتد إليه ترتد إليه الكرة في كل من المحاولات الثلاث 

النتيجة : كلما زاد ارتفاع الكرة عن سطح الارض كلما الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة 

استخلص النتائج 

السؤال : هل تدعم نتائجي فرضيتي ؟ لماذا ؟ كيف اقيس كمية طاقة وضع الكرة ؟ ماذا أصبحت طاقة الوضع خلال التجربة ؟ 

الجواب : 

نعم تدعم النتائج الفرضية 

يمكن قياس كمية الوضع للكرة بملاحظة كمية طاقة الحركة الناتجة و الذي يعبر عنها الارتفاع الذي ترتد إليه الكرة - تحولت طاقة الوضع إلى طاقة حركة 

استقصاء مفتوح 

السؤال : ماذا يمكن أن  أتعلم عن طاقة الحركة ؟ مثال : ما الانواع الأخرى للقوى المؤثرة في طاقة الحركة ؟ 

يجب أن  أكتب تجربتي بحيث تتمكن مجموعة أخرى من إكمال التجربة باتباع تعليماتي ؟ 

الجواب : 

السؤال : كيف تؤثر الحرارة في طاقة الحركة ؟ 

الفرضية : إذا زادت درجة حرارة الجسيمات فإن طاقتها الحركية سوف تزداد 

أختبر فرضيتي 

المواد و الأدوات 

2 كأس زجاجية سعتها 250مل - رمل - ملقعة - موقد بنزن - حامل

الخطوات : 

1- ضع في كل كأس 150 مل من الماء 

2- ضع ملعقة من الرمل في كل كأس 

3- ضع أحد الكؤوس على الحامل فوق موقد بنزن و اتركها حتى الغليان 

4- سجل ملاحظاتك على الماء و حبيبات الرمل في كل كأس 

النتائج و الملاحظات :بزيادة درجة الحرارة تزداد حركة الماء و حبيبات الرمل داخل الكأس 

حل درس الآلات البسيطة 

أنظر و أتساءل 

السؤال : نستخدم آلات مختلفة في حياتنا اليومية . كيف يستخدم الأطفال هذه الآلة في اللعب ؟ 

الجواب : تعد هذه الآلة من النوع الأول من الروافع تقع نقطة الارتكاز بين القوة المبذولة و القوة الناتجة وكل من القوة المبذولة و القوة الناتجة ( المقاومة ) في اتجاهين متعاكسين يدفع أحد الطفلين بنفسه إلى أسفل ( القوة المبذولة ) فيرتفع الطفل الآخر إلى أعلى ( القوة الناتجة ) ثم يتبادلا الأدوار و هكذا 

السؤال : اصنف . لماذا يعد المفك من آلالات البسيطة ؟ 

الجواب : لأنه يستخدم عند فتح علبة الدهان كرافعة و عند استخدامه قي تثبيت برغي فإنه يعمل بوصفه عجلة و محور

السؤال : التفكير الناقد . كيف تؤدي الآلة البسيطة إلى مضاعفة القوة المبذولة ؟ 

الجواب : فيمكن أن تحرك الآلة البسيطة جسم ثقيل باستخدام قوة صغيرة  و ذلك بتقليل ذراع المقاومة وزيادة طول ذراع الجهد 

السؤال : أفسر البيانات في كل حالة كان فيها طول ذراع المقاومة يساوي 25 سم ما طول ذراع القوة اللازم ليبقى المتر الخشبي متزنا ؟ 

الجواب : 

كلما زاد طول ذراع القوة كلما قلت القوة اللازمة لموازنة المقاومة وكلما قل طول ذراع المقاومة كلما ازدادت القوة اللازمة النقاومة توضح النسبة بين طول ذراع و طول ذراع المقاومة توضح مقدار مضاعفة أو اختزال الجهد 

أختبر نفسي 

السؤال : اصنف . في اي من الروافع تصنف العتلة ؟ 

الجواب : العتلة من النوع الأول من الروافع لأن نقطة الارتكاز تقع بين القوة و المقاومة

السؤال : التفكير الناقد . إذا كان طول ذراع القوة في الرافعة يساوي نصف طول ذراع المقاومة فما النسبة بين المقاومة إلى قوة ؟ 

الجواب : سرعة ذراع القوة تساوي نصف سرعة ذراع المقاومة

السؤال : اصنف . هل مفصلة الباب بكرة أم عجلة و محور ؟ 

الجواب : مفصلة الباب عجلة و محور فالجزء الذي يدور يمثل العجلة و الجزء المتصل به و الملتصق بالباب يمثل المحور 

السؤال : التفكير الناقد . كيف تضاعف البكرة المسافة ولا تضاعف القوة المبذولة ؟ 

الجواب : عند ربط الثقل بخطاف البكرة المتحركة ثم بذل قوة لسحب الحبل فتتحرك البكرة و الثقل مقدار نصف متر لكل طولي من الحبل على البكرة الثابتة 

أقرأ الصورة

السؤال : هل دفع الصندوق بهذه الطريقة أسهل ؟ 

الجواب : نعم دقع الصندوق على سطح مائل أسهل من حمله ورفعه ولكن مقدار الشغل ثابت في كلا الحالتين

السؤال : أصنف . هل يمكن اعتبار المقص ىلة مركبة ؟ ولماذا ؟ 

الجواب : نعم يمكن اعتبار المقص آلة مركبة لأنه يتكون من آلتين بسيطين وهما الرافعة و الإسفين 

السؤال : التفكير الناقد . كيف يساعد ثقل الموازنة على توفير فائدة آلية للمصعد ؟

الجواب : لأنه يزيد في مقدار القوة المؤثرة 

السؤال : اصنف . هل تعد المراوح ( الشفرات ) التي تستعمل لدفع القارب مستوى مائلا ؟ أوضح ذلك ؟ 

الجواب : تعمل المراوح كمستوى مائل فهي تعمل عمل البرغي فتعمل على دفع الماء بعيدا عن القارب بدلا من اندفاعها داخل الجسم 

السؤال : التفكير الناقد . كيف يعمل البرغي غذا لم يوجد احتكاك ؟ 

الجواب : لا يستطيع البرغي تثبيت نفساء في الجسم دون احتكاك و يمكن انتزاعه باستخدام قوة بسيطة و كذلك يمكن تثبيته بقوة بسيطة 

---