حل درس الشغل والآلات البسيطة علوم أول متوسط الفصل الدراسي الاول

حل درس الشغل والآلات البسيطة علوم أول متوسط الفصل الدراسي الاول

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