ملتقى الفيزيائيين العرب - كيف تشرح فيزياء أول ثانوي المطوّر ؟ ( المُرشد الدراسي ، صور ، فيديو ، فلاشات )

بسم الله الرحمن الرحيم
السلام عليكم ورحمة الله وبركاته
درس قوى التأثير المتبادل (( قانون نيوتن الثالث ))
مقدمة..

http://dc13.arabsh.com/i/02499/9wvp446m7lfh.jpg

قرأت ذات يوم في إحدى الصحف عن خبر أثار حزني وملخص هذا الخبر ( أن احد أفراد الجيش والذي كان جديد في هذا المجال أصيب في احدي التدريبات وذلك عندما قام بوضع قذيفة في المدفع وعند انطلاق القذيفة مخترقة الأفق ارتد المدفع للخلف والذي اصطدم في نفس الوقت بالمتدرب مما أدى لإصابته ) فليت أن هذا المتدرب كان يعرف أهم قوانين نيوتن ليعرف التصرف المناسب في هذه الحالة .
ترى ماذا كان يجب أن يفعل هذا الجندي؟

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=b9qvt_LS5sg&feature=related[/youtube]

انظر وتساءل..

[flash=http://dc13.arabsh.com/i/02497/fn1ow9bcrijf.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]

التمهيد..
تناولنا في الدرس السابق أنه ولدراسة تأثير القوة على الجسم لابد من تحديد 3 أمور فما هي ؟
1- النظام
2- مسبب القوة
3- المحيط الخارجي
مثال : قم أخي المعلم بحمل كتاب الفيزياء وأسأل الطلاب ..
س / حدد النظام ومسبب القوة ؟
الكتاب هو النظام واليد هي مسبب القوة
س / ما نوع هذه القوة كما رأينا في الدرس الماضي ؟
قوة تلامس
س / وما النوع الثاني من القوى ؟

قوة مجال كالقوة بين شحنتين او قضيبين مغناطيسيين
[flash=http://dc13.arabsh.com/i/02497/qfrbycznres2.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]

(( من الأفضل أخي المعلم أن تقوم بإحضار القضيبين المغناطيسيين وتقربهماأمام الطلاب ))
س / حدد النظام ومسبب القوة في هذه الحالة ؟
سيحتار الطلاب في هذه الحالة وربما سمعت إجابات منقسمة فمنهم من يصف المغناطيس الأول بالنظام والآخر بالمسبب ومنهم من يقول العكس هنا الوقت مناسب لإبراز أهمية هذا القانون وهو قانون نيوتن الثالث
(( قوى التأثير المتبادل ))
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=fKJDpPi-UN0&feature=related[/youtube]
العرض
أعرض هذا الفلاش أمام الطلاب...

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=vz_4ddF3NLY&feature=related[/youtube]

س / ماذا حدث للشخصين؟

تحركا في اتجاهين متعاكسين
س / من المتسبب في حركة الشخص الأول ؟
الشخص الثاني
س / ومن المتسبب في حركة الشخص الثاني ؟
الشخص الأول
ماذا نسمي هذه القوى ؟
قوى التأثير المتبادل
فحينما دفع الشخص الأول الشخص الثاني تلامس معه وأثر فيه بقوة في اتجاه معين ونظراً لأنهما في حالة تلامس فان الشخص الثاني يؤثر في الأول بقوة في الاتجاه المعاكس..
إذن تكون دائماً على شكل أزواج أي لدينا نظامين ..
(( نجد هذا الزوج من القوى في قوة المجال أيضاً ))

س / أرسم مخطط الجسم الحر للنظامين ؟
باعتبار الجسم الأول A والجسم الثاني B فان..( انظر المرفقات )

http://www.almlf.com/get-12-2010-almlf_com_f32eqicq.jpg

س / ما العلاقة بين هاتين القوتين ؟
متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه
أي أن ..( انظر المرفقات

http://www.almlf.com/get-12-2010-almlf_com_zemoaorl.jpg

الربط مع الدروس السابقة :
درسنا في قانون نيوتن الأول ..حاصل جمع قوتين متساويتين في المقدار ومتعاكستين في الاتجاه
س / فكم تكون ؟
صفر
وما رأيك أذن في القوتين الماضيتين ؟ كم ستكون محصلتهما ؟
(( سيجيب أغلب الطلاب وربما الجميع بصفر ! ))
هنا أثر هذا السؤال ..
بما أنكم اتفقتم على أن محصلة هاتين القوتين = صفر فلماذا تحرك الجسمان؟
س / عند حساب المحصلة في الدروس الماضية كم كان عدد الأجسام التي تؤثر فيها القوى ؟
جسم واحد
س / وفي مثالنا اليوم.. نعم لدينا قوتان ولكن تؤثر في كم جسم ؟
في جسمين بحيث كل قوة تؤثر في الجسم آخر
س / إذن هل من حقنا حساب محصلة لهما ؟
طبعاً لا ..فالقوتان تؤثران في جسمين مختلفين فليس لهما محصلة بالأصل..
(( تأكد أخي المعلم من أنك كونت هذه المفاهيم لدى الطلاب ..))

1- القوة تنتج عن تأثير متبادل بين جسمين
2- القوتان متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه
3- بما أن هاتين القوتين تؤثران في جسمين مختلفين فمحصلتهما لا تساوي الصفر لأنه ليس لهما محصلة وهما تؤثران في جسمين مختلفين
4- يُعرف قانون نيوتن الثالث أيضاً بقوة (( الفعل ورد الفعل )) وقد مر على الطلاب في المرحلة المتوسطة فليس بجديدٍ عليهم
5- لا تعني العبارة السابقة (( الفعل ورد الفعل )) أن القوة الأولى أنتجت القوة الثانية فالقوتان تنتجان عن التلامس بين الجسمين أو عن تواجدهما في مجالهما ( كالقوة المغناطيسية والكهربائية )
6- عند الحديث عن هذه القوى لابد من التأكيد على أنهما بين جسمين فالجسم الذي يكون نظاماً في القوة الأولى يكون مسبباً في القوة الثانية والعكس صحيح
http://www.9o9i.com/upfiles/4Mq12130.jpg

س / أكتب نص قانون نيوتن الثالث ؟
جميع القوى تظهر على شكل أزواج , وتؤثر قوتا كل زوج في جسمين مختلفين وهما متساويتان في المقدار ومتضادتان في الاتجاه رياضياً..

أنظر المرفقات

http://dc04.arabsh.com/i/02504/3jk47qkhl500.jpg

[flash=http://dc07.arabsh.com/i/02497/wqdf1a464wrb.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]
تجارب رائعة وسهلة التطبيق...

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=JkSlWpR4Ymk&feature=related[/youtube]
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=5_1TK108ytY[/youtube]

[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=N9Kg_wiVq-U&NR=1[/youtube]

أعرض هذا الفلاش ...

[flash=http://www.almlf.com/swf/12-2010/almlf_com_s5pqqnkl.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]

س / حدد قوى التأثير المتبادل ؟
الأرض تؤثر بقوة جذب على الجسم ( الوزن )
وبحسب قانون نيوتن الثالث يؤثر الجسم بقوة جذب على الأرض
س / بحسب قانون نيوتن الثاني ماذا تكسب القوة الجسم عندما تؤثر فيه ؟
تسارع
س / ولكن لماذا لم تتسارع الأرض عندما أثر عليها الجسم بقوة ؟
لأن هذا التسارع متناهياً في الصغر بحيث يتم التعامل مع الأرض باعتبارها جزءاً من المحيط الخارجي لذلك الجسم لا باعتبارها نظاماً آخر

أعرض هذا الفلاش على الطلاب..
http://dc07.arabsh.com/i/02497/074twofjjrdj.jpg

[flash=http://www.almlf.com/swf/12-2010/almlf_com_ov3zq9yg.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]

ملاحظة
((في حالة عدم توفر جهاز عرض قم برسم كرة أرضية وعليها طاولة وعلى الطاولة كرة صغيرة كما في الكتاب ))
قل للطلاب أنك أنت من سيقوم بتحديد قوى التأثير المتبادل هذه المرة وعلى الطلاب الحكم في ذلك ( أُحب هذا الأسلوب كثيراً فهو يجعل الطالب على أهبة الاستعداد ليكون مقوماً لأخطاء المعلم وسيشعر بفخر في ذلك ))
قوى التأثير المتبادل هي ..
1- القوة التي تؤثر بها الطاولة على الكرة إلى أعلى
2- القوة التي تؤثر بها الأرض على الكرة إلى أسفل
حاول أخي المعلم تقريب المفهوم لدى الطلاب وذلك بعدة طرق منها رسم هذه القوى هكذا ..
أنظر المرفقات

http://dc08.arabsh.com/i/02499/o1koiksxra0p.jpg

لن يجد الطلاب صعوبة في اكتشاف خطأ حلك لأن كلا السهمين ينتهي عند الجسم نفسه وهذا مخالف لقانون نيوتن الثالث كما ذكرنا في الفقرة 6 من النقاط السابقة..
أطلب من الطلاب تحديد قوى التأثير المتبادل في هذا المثال...
(( بما أنه لدينا 3 أجسام سنخرج ب3 أزواج من القوى ))
انظر المرفقات

http://dc07.arabsh.com/i/02499/792atnyaarrq.jpg

قراءة ..
اقرأ مع طلابك أخي المعلم إستراتيجية حل المسائل صفحة 112
************************************************** *
تجربة بديلة...
في حالة عدم توفر جهاز العرض لديك أخي المعلم بإمكانك القيام بالكثير من التجارب البديلة ..مثل
1- كرسي دوار بحيث يجلس عليه طالب ويدفع الحائط بقدمه
2- كرتان واجعلهما يصطدمان ببعضهما
3- تقريب قضيبين مغناطيسيين من بعضهما
4- تقريب جسمين مشحونين من بعضهما
تجربتي في هذا الدرس
عندما أنهيت هذا الدرس طلبت من الطلاب إجراء تجارب على هذا القانون وتصويرها بالجوال ورأيت الإبداع منهم وعرضتها عليهم وأحسوا بالفخر عندها..
تجربة لعبة شد الحبل صفحة 111

[flash=http://www.almlf.com/swf/12-2010/almlf_com_7b0lf0zu.swf]WIDTH=350 HEIGHT=400[/flash]
http://www.almlf.com/get-12-2010-almlf_com_ufvap8d2.gif

خطوات التجربة واضحة في الكتاب ولكن الذي لم يقتنع به الكثير من الأخوة هو تساوي القوتين في كل الحالات ؟!
أخي المعلم للقضاء على هذا الغموض ..
1- أحضر ميزانين زنبركيين وعلق كل طرف من طرفي الحبل في الخطافين ..
2- أطلب من أحد الطلاب الإمساك بحلقة أحد الزنبركين دون شد
3- أمسك أنت بالحلقة الأخرى وشدها بقوة معينة ولتكن 2 نيوتن
كم سيسجل ميزان الطالب رغم أنه لم يشده !! ستكون 2 نيوتن أيضاً !! لأن الحبل نقل قوتك للطرف الآخر !!
4- أطلب من الطالب أن يشد وأنت تشد ستلاحظ أنه في كل الحالات سيسجل الميزان في كل جهة نفس القراءة !!
5- إذن القوة التي يتم التأثير بها في الحبل لتحقيق الثبات تساوي تلك التي تسحب الحبل من الطرف الآخر
مثال 3 صفحة 113
هدف وجداني..
عندما يؤثر جسم بقوة فان الجسم الثاني يؤثر بقوة مساوية ولكن في الاتجاه المعاكس وهذا ما ستجده في حياتك !!
فعندما تقدم خيراً إلى أخيك سيرد أخاك بخيرٍ مثله
وعندما تقدم سوءاً فلا تلمه عندما يرد بالمثل !!
فالجزاء من جنس العمل...!!
ابني الحبيب ما رأيك بأن نكسر قانون نيوتن الثالث !!
فإذا عاملك أحدهم بسوء رد عليه بخير !!
وقابل الإساءة بالإحسان !! واستمع واعمل بما جاء في كتاب الله ..
قال تعالى (( ادفع بالتي هي أحسن فإذا الذي بينك وبينه عداوة كأنه ولي حميم ))
وأطلب من الطلاب استخراج آيات أخرى تدل على ذلك....

وهنا مقطع رائع وشرح لهذا القانون

[/SIZE][youtube]http://www.youtube.com/watch?v=gPgoZT8EfAk&feature=related[/youtube]

وتجدون في المرفقات الشرح واوراق عمل