القوه والحركه ابي مساعده بانشطه\ورق عمل\عروض بوربنت.. [الأرشيف]

ام النووووون

12-12-2010, 20:43

وهذه معلومات قد تفيدك:

الدرس : القوة ان يسأل المعلم الطلاب
في الحركة الدائرية التلقائية لجسم ما ( كدوران القمر حول الأرض بفرض أنه يدور في دائرة) تؤثر على الجسم قوتان أساسيتان، ما هما هاتان القوتان؟، وأيهما الأصل، وأيهما التابع، وما العلاقة بينهما؟
الجواب: القوة الاولى هي قوة جذب الجسم المركزي للجسم الذي يدور حوله وهذه هي القوة الاصلية، ويطلق عليها القوة الجاذبة المركزية.
القوة الثانية وهي قوة الطرد المركزي ومقدارها (ك ع2/نق) وهذه القوة تتولد نيتجة دوران الجسم الثاني حول الجسم المركزي.
والقوتان متساويتان في المقدار ومتعاكسان في الاتجاه.

من المسابقة الوطنية لمدينة املك عبد العزيز للعلوم والتقنية

الدرس : القوة ان يحضر المعلم للطلاب زنبرك ويقوم بتعليقه ومن ثم شده اما بثقل او باليد ثم يسأل الطلاب
نلاحظ تباعد حلقات الزنبر في الجزء العلوي منه وتقاربها في الجزء السفلي منه. لماذا؟
الجواب: يقع الجزء العلوي للنابض تحت تأثير قوي شد ناشئة عن الجاذبية ( ثقله) ونقطة التعليق ويقع الجزء السفلي منه تحت تأثير قوة انضغاط ناشئة عن الجاذبية ( ثقله) الارضية.

من المسابقة الوطنية لمدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية بتجربة عملية

الدرس : قانون نيوتن
الفكرة : سؤال قمر صناعي يدور حول الأرض في مدار ثابت وبسرعة زاوية ثابتة
هل هناك قوة تؤثر على الجسم , ام هو متزن ؟
طبعا هناك قوى تؤثر على الجسم وهي قوة الالات

الدرس : قوانين نيوتن
الفكرة : مدخل : تعريف بشخصية نيوتن
يعرض المعلم هذه الصورة ويسال من بها ؟ وماذا يعمل ؟ وماذا استنتج ؟
الصورة هي للعالم نيوتن وهو جالس تحت شجرة وتسقط علية تفاحة
ثم يسرد المعلم قصة نيوتن وكيف استطاع ان يتوصل الى قوانينه
ولد هذا العالم الانكليزي الذي يعتبر من رواد الثورة العلمية في أوربا عام 1642 فى بلدة وولثروب البريطانية بمدينة لنكولنشيروتوفي نيوتن عام 1727 وقد ولد بعد وفاة والده بعدة اشهر هزيلا معتل الصحة ولكن استطاع البقاء على قيد الحياة و لم تكن طقولته سعيدة حيث تزوجت امه بعد سنوات قليلة من وفاة أبيه وعاش عند جده لامه ولم تكن علاقة نيوتن جيدة بجده حيث لم يذكره ابدا في سنواته اللاحقة وكان ينتمي الى اسرة ثرية زراعية الاصول لم يظهرعليه في المراحل الاولى من تعليمه اي نبوغ بل على العكس كان يوصف بانه كسول كما انه كان غير مهتم بدروسه كثير الشرود والتأمل كان يحب الانعزال عن أقرانة وكان يتمتع بمزاج عصبي لكن كانت له مهارة بحركة يديه واعتقدت أمه أنه سيصبح بحارا أو نجارا أو فلاحا ولذا أخرجته أمه من المدرسة لكي يشرف على إدارة ممتلكاتها ولكنه سرعان ما أثبت فشله في ذلك المضمار واجتمعت العائلة لترى مخرجا مناسبا من ورطتها مع هذا الصبي الكسول
في ظل تلك الظروف لم يكن من خيار سوى عودة الفتى إلى المدرسة بدأ نهمه للقرأة يظهر في سن الثانية عشر ورأى خاله أن من الأفضل له أن يتهيأ للالتحاق بالجامعة ولعل لتأثير خاله وإقامته في منزل مدير المدرسة دورا في فتح شهية نيوتن للدراسة ولذا فإنه تمكن من الالتحاق بجامعة كامبردج في عام 1661م وكان عمره حينئذ أكبر من أعمار زملائه في الدراسة
كانت رغبة نيوتن هي الالتحاق بدراسة القانون ولكن أعمال جاليليو في الفيزياء ونظرية كوبرنيكس الفلكية جذبت اهتمامه بشكل خاص ولقد سجل نيوتن أفكاره في تلك الفترة في دفتر سماه أسئلة فلسفية محددة وكانت جامعة كمبردج في ذلك الوقت مثل غيرها من الجامعات لا تزال غارقة في تعاليم أرسطو ومذهبه فكان على نيوتن وزملائه في الدراسة أن يتلقوا دروسا ً عن أعمال أرسطو وأفلاطون وعن النظرة الشائعة آنذاك وهي أن الأرض مركز الكون لكن في نفس الوقت اجتذبته أعمال فلاسفة الفيزياء أمثال رينيه ديكارت كما تأثر بالرياضي إسحاق بارو الذي شجعه على الاهتمام بالرياضيات ووجهه إلى دراسة البصريات فعمل خلال سنتيه الأخيرتين في كمبردج على تقوية مهاراته الرياضية ودراسة أعمال علماء وفلاسفة النهضة فأهمل دراسته الأكاديمية وحصل على شهادة البكالوريوس في نيسان عام 1665 دون أن تثير قدراته اهتمام أحد
ومن الواضح أن عبقريته لم تبرز في تلك الآونة ولكنها تدفقت فجأة مع حدث أصاب بريطانياوهو انتشار وباء الطاعون فاضطرت الجامعة إلى إغلاق أبوابها مما دفع بنيوتن إلى العودة إلى قريته ليمضي فيها حوالي عامين
لقد وضع نيوتن في تلك الفترة أسس علم التفاضل والتكامل في الرياضيات وذلك بسنوات عدة قبل الاكتشاف المستقل لها من قبل عالم الرياضيات الألماني ليبنيتز والتي نجم عنها فيما بعد اتهامات متعددة غير مثبتة ضد العالم الألماني بأنه سرق أفكار نيوتن
وفي تلك المرحلة قام نيوتن بعمله الجبار في توحيد قوانين الحركة في الفيزياء فلقد كان الفلكي الألماني يوهانا كبلر قد اكتشف ثلاثة قوانين تحكم حركة الكواكب حول الشمس ولكن لم تكن لتلك القوانين أية علاقة أو ارتباط بأية حركة أخرى في الكون وماهو أهم من ذلك أنها كانت قوانين عملية بحتة مستنتجة من البيانات الفلكية الجمة التي جمعها أستاذه الفلكي الدنماركي تايخو براها كما اكتشف في هذه المرحلة قانون الجاذبية العامة والتثاقل الكوني كما اكتشف أيضا ً نظرية ذي الحدين ودرس خلال هذه المدة أيضا ً الحركة الدائرية واستنبط من تطبيق تحليله على القمر والكواكب علاقة التربيع العكسي حيث انه اكتشف ان القوة المركزية التي تؤثر في الكوكب تتناقص متناسبة عكسا ً مع بعده عن الشمس وهي العلاقة التي غدت بعد ذلك قانونا ً حاسما ً للتثاقل الكوني
وفي هذين العامين وحد نيوتن ميكانيك كبلر و غاليلو وأوصل أعمالهما إلى استنتاجاتهما المنطقية وبيـّن أن حركات العالم الديناميكية يمكن أن توصف بعلاقات رياضية أساسية تصلح في أي مكان في هذا الكون حتى أعطت الرياضيات للفيزياء أساسا ً نظريا ًً لم يكن لها مثله من قبل قط
ولما فتحت جامعة كامبردج أبوابها في عام 1667م بعد القضاء على وباء الطاعون تقدم نيوتن للعمل بها على وظيفة أكاديمية والغريب أنه أخفى اكتشافاته فيما يتعلق بقوانين الحركة وقانون الجاذبية الكونية ولكن نتيجة لاطلاع الأكادميين على أعماله في مجال الرياضيات أصبح نيوتن بروفيسورا في الجامعة في عام 1669م لتبدأ لمرحلة ثانية من حياته بكل ما تميزت به من عطاء متدفق وإسهامات خالدة
بدأ نيوتن أستاذيته بتدريس علم البصريات وطرح نيوتن اكتشافاً جديداً في عام 1672م في أول بحث نشره في حياته وكان تحت عنوان نظرية جديدة عن الضوء والألوان
في عام 1687 نشر نيوتن كتابه المبادئ الرياضية للفلسفة الطبيعية على نفقة العالم ادموند هالى وبعد تشجيع كبير منه وقد صدر بثلاثة أجزاء واحتوى قوانين الحركة
أصيب نيوتن عام 1692 بانهيار عصبي أجبره على ترك العمل ما يقرب من عامين , حيث حصل حريق ًفي بيته ودمر اوراقه ودفاتره وعندئذ ضاع عقله هذا العقل الذي طالما حلق في اعالي السماوات
وهكذا انهار عقل نيوتن واصيب بالجنون لمدة سنة ونصف وعندما استفاق من المرض عام 1693 راح يستعيد ابحاثه العلمية من جديد ولكن عبقريته كانت قد ضعفت ولم يحقق اي اكتشاف بعدئذ وقد أمضى بعض الوقت خلال العقدين التاليين يجمع أدلة وقرائن عن نظريته في الضوء التي نشرت قبل أن تظهر بالعنوان المشهور البصريات عام 1704 بعقدين وكان السبب في تأخر نشر الكتاب هو أن نيوتن كان يرفض نشره قبل وفاة هوك عام 1703 وفي هذا العام انتخب نيوتن رئيسا ً للجمعية الملكية خلفا ً لهوك وقد ظل يشغل هذا المنصب حتى وفاته وقد انتخبته اكاديمية العلوم في باريس كعضو اجنبي فيها عام 1699
وكان في عام 1696 قدعين نيوتن قيماً على مؤسسة إصدار النقد الوطنية وبعدها بثلاث سنوات تسلم منصب الرئيس الأعلى للدار ومع أن نيوتن ظل محافظا ً على انتسابه المهني إلى الجامعة حتى عام 1701 إلا أن تعيينه في الدار أنهى عمليا ً مهامه الأكاديمية نظرا ً لانتقاله إلى لندن لتسلم واجباته الرسمية فقد جرى في اّواخر حياته وراء المادة والمال وقد رُفع نيوتن إلى رتبة فارس من قبل الملكة وكان هذا شرف لم ينله عالم من قبل ابدا
وفي اواخر حياته انخرط في مناظرات لاهوتية وفلسفية عنيفة مع بعض كبار الفلاسفة والمفكرين وأشهر هذه المناظرات الخلافية جرت مع الفيلسوف الالماني الكبير لايبنتز فكل منهما راح يدعي انه سبق الآخر الى اكتشاف علمي كبير هو حساب اللامتناهي الصغر كما انشغل بعلم الانساب وحاول البحث عن الاصول النيبلة لعائلته لكن دون جدوى وقد انكب ايضا على دراسة الكتاب المقدس وكتب دراسات حوله فقد كان مؤمنا ومن الجدير بالذكر ان نيوتن انتخب عضو في مجلس النواب لكنه كان يحضر جلسات البرلمان ولايتفوه بكلمة فكان يبقى صامتا
لم يتزوج نيوتن قط ولم يكن له أطفال مسجّلون وقد توفى نيوتن عام 1727 وكان أول من يدفن في مقابر العظماء بلندن

ام النووووون

13-12-2010, 14:54

مخطط الجسم الحر (بالإنجليزية: free body diagram‏): هو تمثيل تصويري يستخدمه
الفيزيائيون والمهندسون غالبا لتحليل القوى المؤثرة على الجسم الحر. يظهر مخطط الجسم
الحر كل قوى التلامس وعدم التلامس المؤثرة على الجسم. يساعد هذا الرسم في حل القوى
المجهولة أو معادلات حركة الجسم. يساعد رسم مخطط الجسم الحر في تسهيل فهم القوى،
والعزوم، وعلاقتها مع بعضها الآخر، وتطبيق المفاهيم الأساسية لإيجاد حل لهذه المشكلة.
يستخدم المخطط أيضا كوسيلة تخيلية للمساعدة في تحديد القوى الداخلية - على سبيل المثال،
كقوى القص وعزوم الانحناء في الجوائز

========================================

ماذا يتضمن مخطط الجسم الحر
يحتاج رسم مخطط الجسم الحر للجسم المدروس إلى أن يشمل فقط القدر الكافي من التفصيل.
وغالبا ما يكون هذا القدر الكافي بسيطا. واعتمادًا على التحليل اللازم، والنموذج الموظف
لهذا الغرض، فقد تكفي نقطة واحدة فقط.

تمثل جميع التماسات الخارجية، والقيود، وقوى الجسم بأسهم المتجهات الموصوفة بالوصف
المناسب. تبين الأسهم اتجاه و مقدار القوى المختلفة. يجب أن تشير السهام إلى نقطة تطبيق
القوة التي تمثلها.

ترسم القوى المؤثرة على الجسم فقط. قد تشمل هذه القوى الاحتكاك، والجاذبية، والقوى
الناظمية (رد الفعل)، وقوى المقاومة، أو مجرد قوى التماس بسبب الدفع.

يرسم مخطط الجسم الحر مع جملة إحداثيات ملائمة. وجملة الإحداثيات تجعل تعريف
المتجهات أسهل عند كتابة معادلات الحركة. يمكن اختيار اتجاه المحور x للتخلص من
مشكلة مساقط القوى في المستوي المنحني، مثلا. في تلك الحالة، مركبة قوة الاحتكاك لها
مركبة وفق اتجاه المحور x فقط، والقوة الناظمية لها مركبة وفق المحور y فقط. قوة
الجاذبية تبقى لها مركبتين وفق كلا الاتجاهين x و y.

===================================

ماذا يهمل في مخطط الجسم الحر

جسر جمالونيتهمل جميع التماسات الخارجية وتستبدل بالمتجهات الممثلة للقوة كما
شرح على النحو المبين أعلاه. لا يتضمن مخطط الجسم الحر على القوى التي يؤثر
بها الجسم الحر على الأجسام الأخرى. على سبيل المثال، بوضع كرة على الطاولة،
تؤثر على الطاولة بقوة، وترد الطاولة بقوة رد فعل مساوبة ومعاكسة للقوة السابقة.
يتضمن المخطط على القوة التي تؤثر بها الطاولة على الكرة فقط. تهمل القوى الداخلية
والقوى بين الأجزاء المكونة للنظام المدروس كجسم واحد. مثلا، عند تحليل جمالون
بكامله كجملة واحدة لإيجاد القوى عند الدعامات، تهمل القوى بين الأجزاء المكونة
للجمالون. تهمل أيضا سرعة أو تسارع الجسم المدروس، بينما تذكر وتدرس في مخطط
آخر يسمى المخطط التحريكي

====================================

يعتبر رسم مخطط الجسم الحر الخطوة الأولى لحل مسائل علم السكون. ومن السهل حدوث
خطأ ما في رسم مخطط الجسم الحر، فهو تحليل أولي للمسألة وهو الخطوة الأولى في كتابة
معادلات التوازن.

احرص على رسم صحيح للمخطط، فإن كانت نتائجك أو معادلاتك غير مفيدة، عد إلى
المخطط وحاول اكتشاف الخطأ فيه

مثال:

http://www.9o9i.com/upfiles/7wk41149.png

==========================