الـــثقل:
1- ماالذي يؤثر على كرة التنس؟(وثيقة1 ص22 من الكتاب المدرسي)
خذ كرة تنس وأقذفها شاقوليا نحو الأعلى
قدم صيغة إحصائية للأفعال المتبادلة
بين الكرة والجمل الميكانيكية التي تحددهابنفسك في الحالتين لحظة قذف الكرة شاقوليا
الجمل التي اخترتها هي :الكرة - اليد - الأرض
مخطط الأفعال المتبادلة لحظة مغادرة الكرة لليد:
مخطط الأفعال المتبادلة بعد مغادرة الكرة لليد:
2- إلى ماذا يرجع الشكل الذي يأخذه خيط تعليق الحجر؟(وثيقة3 ص22 من الكتاب المدرسي)
علق كرة في نهايتها خيط مثبت على حامل
ما الشكل الذي يأخذه الخيط عندما تكون الجملة الميكانيكية في حالة سكون
الشكل الذي يأخذه شاقولي
مخطط الأفعال المتبادلة بين الخيط والحجر :
من على بعد مسافة من نقطة التعليق ، أحرق الخيط
صف ماذا بحدث للكرة ؟ فانها تسقط نحو الأرض
النتيجة
نسمي التأثير الميكانيكي للأرض على جملة ميكانيكية
بـ: الثقل و يرمز له بالرمزP أو FT/S
3- مميزات شعاع الثقل :
أعد التجربة السابقة في أماكن مختلفة من المخبرومن مؤسستك
باعتبار سطح الأرض مستويا في مكان التجربة ، يكون شعاع قوة ثقل الجسم دوما شاقوليا
و متجها نحو الأسفل
إذا ترك الجسم لحاله حرا دون سرعة ، فإنه يسقط متجها نحو الأرض بصورة شاقولية في المكان الواحد
نعتبر أشعة الثقل لجمل مختلفة متوازية
النتيجة:يتميز الثقل بـ:
المنحى : الخط الواصل بين مركز الجملة الميكانيكية و مركز الأرض
الجهة : نحو مركز الأرض
الشدة : تتناسب وكتلة الجملة الميكانيكية
4- هل يتغير التأثير الميكانيكي للأرض على الجسم نفسه في مكان أبعد ؟(وثيقة4 ص23 من الكتاب المدرسي)
نفرض أنك أعدت التجربة السابقة في مكان آخر بعيدا جدا،و ليكن ذلك في مخبر المدينة المنورة أو باريس أو كندا
حدد كيفية تأثير الأرض على الجسم في المكان الجديد ؟
يختلف فعل التأثير الميكانيكي للأرض بينما الحامل ، و الجهة ، نفسها
النتيجة: ثقل جملة ميكانيكية يتغير من مكان إلى آخر بينما كتلته تبقى ثابتة
إليك الآن أجساما مختلفة حول الكرة الأرضية
كيف يكون كل من حامل و جهة ثقل كل جسم ؟
باعتبار سطح الأرض كرويا ، يكون حامل شعاع ثقل الجسم دوما متجها نحو مركز الأرض .و إذا ترك الجسم لحاله حرا دون سرعة ، فإنه يسقط نحو مركز الأرض
في الحقيقة ، تكون أشعة ثقل لجمل مختلفة تتلاقى في نقطة واحدة هي مركز الأرض
5- قياس قيمة ثقل الجسم :
علق في الربيعة أجساما مختلفة الكتلة (وثيقة6 ص24 من الكتاب المدرسي)
ماذا تقيس لك الربيعة ؟ تقيس شدة الثقل
عبر عن القياسات المتحصل عليها في الجدول
من خلال الجدول، ماذا تلاحظ؟ النسبة P/m ثابتة.
الخلاصة: نستنتج أن النسبة بين ثقل الجسم وكتلته ثابتة.
.P = m × g : ونكتب (g) تعبر هذه النسبة عن ثابت شدة الجاذبية
(بطاقة تجريبية ص 25 من الكتاب المدرسي)
قياس قيم أثقال جمل ذات كتل مختلفة
التجربة الأولى:
أ-الأدوات المستخدمة:دينامومتر، ميزان، كتل عيارية، أجسام مختلفة.
ب- وصف التجربة:
نقوم بقياس كتل الأجسام السابقة وباستعمال الوحدات الدولية.
- نعلق في كل مرة جسما من الأجسام في الربيعة ونقرأ في كل مرة القيمة التي يشير إليها مؤشر الربيعة بوحدة N
- نسجل النتائج في الجدول الآتي:
|
4
|
3
|
2
|
1
|
الجسم
|
|
2
|
1.5
|
1
|
0.5
|
القراءة على الميزان
|
|
20
|
15
|
10
|
5
|
القراءة على الدينامومتر
|
|
10
|
10
|
10
|
10
|
النسبة P/m
|
الملاحظة: نلاحظ أن النسبة P/m ثابتة P/m = g
ومنه : P = m.g أي أن الثقل = الكتلة x ثابت التناسب
التجربة الثانية:
يعطي الرسم البياني المقابل ثقل أجسام بدلالة كتلتها.
|
الجسم 5
|
الجسم 4
|
الجسم 3
|
الجسم 2
|
الجسم 1
|
الجسم
|
|
0.500
|
0.400
|
0.300
|
0.200
|
0.100
|
القراءة على الميزان
|
|
5
|
4
|
3
|
2
|
1
|
القراءة على الربيعة
|
|
10
|
10
|
10
|
10
|
10
|
النسبة P/m
|
النسبة P/m تساوي قيمة ثابتة .