بطاقة الدرس:
- عنوان الدرس: تغير الحركة
- ترتيبه: الثاني من الفصل التاسع «القوى»، الوحدة السابعة «القوى والطاقة».
- مادة: العلوم.
- الصف: الرابع الابتدائي – السعودية.
- الفصل الدراسي: الثالث.
- الهدف: تلخيص – إجابة الأسئلة.
- الدرس السابق: القوى والحركة
درس: تغير الحركة
س: يضرب لاعب كرة المضرب الكرة في اتجاه خصمه، ويستعد اللاعب الخصم لصدّها. ما الذي يُسَبِّبُ تَغَيَّر حركة الكرة؟
ج: قوة المضرب عند اصطدامه بالكرة هي التي تسبب تغير حركة الكرة.
س: إذا دَحرَجْتُ كرَةً حديدية في اتجاه أسفل مستوى مائل فستتحرك في خطّ مستقيم. كيفَ يُمكنُ لمغناطيس أنْ يُغَيِّرَ اتجاه حركةِ الكرةِ؟ أَكتبُ تَوَقُعِي.
ج: يغير المغناطيس مسار الكرة الحديدية.
أتوقع.. س: في لعبة شد الحبل، إذا كانت قوَّةُ سحب أحد الطفلين ضعف قوة الآخر، فماذا يحدث؟ ولماذا؟
ج: يتحرك الطفل ذو القوة الأقل نحو الطفل ذي القوة الأكبر؛ لأن القوى أصبحت غير متزنة.
التفكير الناقد.. س: هل تتحرك كرة من مادة الكروم إذا وضعت في منتصف المسافة بين مغناطيسين متساويين في قوة الجذب؟ ولماذا؟
ج: لن تتحرك الكرة؛ لأن قوة الجذب من كلا القطبين متساوية.
س: كيف تؤثر الكتلة في القُصور الذاتي للجسم؟
الإجابة:
يُعرفُ القصور الذاتي للجسم بأنه ميل الجسم المتحرك إلى بقائه متحركا بنفس السرعة والاتجاه. وكذلك بقاء الجسم الساكن ساكنا.
وقصور الجسم يعتمد على كتلته. أفترض أني أثرتُ بالقوة نفسها في جسمين مختلفين في الكتلة، فإنَّ الجسم الأقل كتلة سيتسارع أكثر، لأنَّ قصورَهُ الذاتي يكون أقل.
ولو افترضنا أن كتلة الجسم الثاني ضعفُ كتلة الجسم الأول فسيكون تسارُعُه نصف تسارع الجسمِ الأولِ، لأنَّ قصورَهُ الذاتي يكونُ أَكبَرَ. فكلما ازدادت كتلة الجسم ازداد قصوره الذاتي.
أنظر إلى الكرسي المتحرك في الصورة. فإذا افترضْنَا أنَّ المتسابقين يبذلانِ القوةَ نفسَهَا فَإِنَّ المتسابق الأقل كتلةً سوفَ يفوزُ؛ لأنَّ تسارُعَ الجسم الأخفّ يكون أكبر في هذهِ الحالةِ.
أتوقع.. س: إذا ركلت كرة قدم بقوة ه نيوتن، ثمَّ ركلتها مرة ثانية بقوة 10 نيوتن، فهل يكون تسارعها في الحالة الثانية أكبر؟ لماذا؟
ج: الركلة الثانية تسبب تسارع الكرة بشكل أكبر؛ لأن القوة 10 نيوتن.
التفكير الناقد.. س: كرة البولينج وكرة القدم متماثلتان في الحجم تقريبا. لماذا يكون رمي كرة البولينج أصعب؟
ج: لأن كتلة كرة البولنج أكبر، فتتطلب قوة أكبر لتحريكها.
أتوقع.. س: أيهما أكثر احتمالا؟ الانزلاق فوق العشبِ، أم فوق الثلج؟ لماذا؟
ج: الانزلاق فوق الثلج أسهل؛ لأن الاحتكاك بين الأحذية والثلج أقل منه بين الأحذية والعشب.
التفكير الناقد.. س: يكثر التحذير من الانزلاقات في فصل الشتاء. لماذا يجعلُ الماء السطح زلقًا؟
ج: لأن الماء يقلل من الاحتكاك على السطوح.
نَشَاط – الاحتكاك والحركة
1. أربط خيطا حول الكتاب، أضعُ الكتاب على سطح أملس. أثبت قطعة الخيط في ميزان نابضي، وأضع كتابًا ثانيًا فوقَ الكتابِ الأول.
2. أقيس.. أسحب الميزان بلطف، وأقيس قوة سحبي للكتابين عندما يكونان على وشك الحركة، وأسجل بياناتي.
3. أستخدم الميزان النابضي لسحب الكتب بسرعة على السطح. أنظر قراءة الميزان وأسجل مقدار القوة.
4. أستنتج.. س: هل كان الاحتكاك قبل بدء الكتب في الحركة أكبر منه في أثناء حركتِهَا؟ أعتمد في إجابتي على الخطوة؟
الإجابة: يكون للجسم الساكن احتكاك أكبر من الجسم المنزلق؛ بذلك تكون القوة التي تستخدم في المحافظة على استمرار انزلاق الكتب أقل من القوة اللازمة لتحريكها من حالة السكون (الثبات)؛ لأن قوة الاحتكاك عند تحريك الكتب من حالة السكون أكبر منها عندما تكون الكتب منزلقة
مُرَاجَعَةُ الدَّرْسِ
أفكر وأتحدثُ وأكتبُ
المفردات.. الوحدةُ المُسْتَخْدَمةُ لقياس الْقُوَّةِ تُسَمَّى نيوتن.
أَتَوَقَّعُ.. س: إذا وضعت مغناطيسين لهما القوةُ نفسها على سطح مستو بينهما مسافةٌ وأَسقطتُ كُرَةً حديدية من منتصف المسافة بين المغناطيسين، فماذَا أتوقع أن يَحدثُ؟
الإجابة:
- توقعي: لأن المغناطيس يؤثران في الجسم بقوة متزنة فإن الكرة ستسقط في منتصف المسافة بين المغناطيس وتستقر دون أن تتحرك.
- ما حدث: استقرت الكرة الحديدية بين المغناطيس.
التفكير الناقد.. س: عندما أهبط أنا وزميلي منحدرا، وفي أثناء حركتنا إلى أسفل المنحدر يسحب أحدُنَا الآخر إلى أعلى المنحدر، ما الذي يمنع انزلاقنا على المنحدر؟
الإجابة:
لأن قوة السحب التي يؤثر بها زميلي إلى أعلى المنحدر تعمل عكس قوة الجاذبية نحو أسفل المنحدر مما يمنع انزلاقنا على المنحدر.
أختار الإجابة الصحيحة.. س: ما الْقُوَّةُ الْمَسْؤُولَةُ عَنْ تَوَقُّفِ جِسمٍ مُتَحَرِّكٍ عَن الحركة؟
- أ. الاحتكاك.
- ب. الْجاذبية.
- ج. الدفع.
- د. القوى المتزنة.
السؤال الأساسي.. س: كيف يمكن أن يؤثر الدفع والسحب في حركة الأجسام؟
ج: قوى الدفع السحب تسبب حركة الأجسام، عندما تكون قوى الدفع أو السحب غير متزنة فإن الجسم سوف يتحرك.
العلوم والرياضيات
تأثير القوى: س: باخرة في البحر يجرُّهَا مركب سحب بقوة 7000 نيوتن. وفي الوقت نفسه يدفعها من الخلفِ مركب آخرُ بقوة 7000 نيوتن ما مجموع القوى المؤثرة في الباخرة؟
ج: 7000 + 7000 = 14000 نيوتن.
العلوم والكتابة
يوم من دونِ احتكاك: س: ماذا يحدثُ لو استيقظت يومًا وكَانَ الكونُ من دونِ احتكاك؟ ماذا أعمل؟ وكيف أتحرّك؟ أكتب قصةً أتخيّل فيها كيف تكون حياتي في ذلك اليوم؟
ج: أن الاحتكاك يعيق الحركة، لذلك فإن الأشياء المتحركة ستبقى متحركة بسرعة ثابتة دون وجود احتكاك.
⇐ درس مُقترح للمراجعة: المخاليط