ملتقى الفيزيائيين العرب - كيف تشرح فيزياء ثاني ثانوي المطور كامل المنهج؟ (المُرشد الدراسي، صور، فيديو، فلاشات)

ملتقى الفيزيائيين العرب (http://www.phys4arab.net/vb/index.php)

- الصف الثاني الثانوي (http://www.phys4arab.net/vb/forumdisplay.php?f=23)

رد: كيف تشرح المنهج الجديد ثاني ثانوي ؟ ( المُرشد الدراسي ، صور ، فيديو ، فلاشات )

6-3 الموائع الساكنة والمتحركة Fluids at Rest and in Motion

رد: كيف تشرح المنهج الجديد ثاني ثانوي ؟ ( المُرشد الدراسي ، صور ، فيديو ، فلاشات )

6-4 الموادّ الصلبة Solids

رد: كيف تشرح المنهج الجديد ثاني ثانوي ؟ ( المُرشد الدراسي ، صور ، فيديو ، فلاشات )

كيف تشرح فيزياء ثاني ثانوي المطوّر ؟
( الفصل الدراسي الثاني )

رد: كيف تشرح المنهج الجديد ثاني ثانوي ؟ ( المُرشد الدراسي ، صور ، فيديو ، فلاشات )

[justify]

7-1 الحركة الدورية Periodic Motion

( يحتاج إلى 3 حصص )

الحصة الأولى :

نشاط 1 : يبدأ المعلم مُستعينا بالله ثم يُرحب بطلابه ، وكمقدمة لأول دروس الفصل يطرح المعلم هذا السؤال المُثير :

هل ناطحات السحاب و الجسور ساكنة أم مُتحركة ؟

بالتأكيد سيُجمع الطلاب أنّها ساكنة ، ولكنّ يُبيّن لهم المعلم أن ناطحات السحاب و الجسور في الحقيقة تتحرك حركة اهتزازية ، ولهذا فان المصممين المعماريين والمهندسين يأخذوا هذه الحركة في الحسبان عند التصميم .
ثم يعرض عليهم مقطع الفيديو :

http://www.youtube.com/watch?v=VtR7FSEk6V0

ويطلب منهم تعليل ما شاهدوه ... لا يجيبهم المعلم بل يستثيرهم بهذا المشهد ، و يذكر لهم أنّه في نهاية هذا الدرس ( نهاية الحصة الثالثة ) سيتعرفون على السبب .

وعموما السبب هو : ظاهرة الرنين ( آخر فقرة في الدرس الأول ) ، حيث استطاعت قوة الرياح تدمير الجسر عندما توافقت شدّتها مع تأرجح الجسر ، وبمعنى آخر كانت الرياح تشتد ثم تهدئ بشكل توافق مع تأرجح الجسر ممّا سبب سقوطه !!

بعد ذلك يُبيّن المعلم أنّ لفهم كيف يعمل الراديو والتلفزيون ؟ يجب معرفة كيف تعمل الأمواج الكهرومغناطيسية وما هو أساسها وكيف تنشأ وكيف تنتشر في الفراغ. وأيضا فإن الكثير مما عرفه العلماء عن التركيب الذري كان أساسه المعلومات التي حصلوا عليها في صورة أمواج . ولهذا فان دراسة فيزياء الاهتزازات والموجات ضرورية لفهم تفسير كثير من الظواهر الطبيعية بما في ذلك نظريات الفيزياء الذرية .

نشاط 2 : يوزع المعلم الطلاب إلى مجموعات ويُعطي كل مجموعة بندول بسيط ونابض زنبركي ، وللتعزيز يعرض أيضا المحاكاة والفيديو التالية :

http://www.youtube.com/watch?v=VMicXUIxaWE

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405095.swf]width=730 height=550[/FLASH]

ويطلب من الطلاب تحديد الصفة المشتركة بين حركة هذه الأجسام.

يُوجه المعلم النقاش ليتوصل الطلاب إلى أنّ حركة هذه الأجسام اهتزازية ( أو دورية أو ترددية أو تذبذبية أو توافقيّة ، جميع هذه المصطلحات متكافئة تماما ) لأن حركتها تتكرر بشكل منتظم خلال أزمنة متساوية .

ثم يطلب المعلم من الطلاب ذكر أمثلة على هذه الحركة ، ليُعدد الطلاب الأمثلة التالية : حركة جسم معلق بنابض ، حركة بندول بسيط ، حركة ميزان الليّ ، حركة وتر مشدود ( أوتار الآلات الموسيقية ) ، حركة مسطرة مثبتة عند إحدى طرفيها ، حركة أرجوحة الأطفال ، حركة الجزيئات في الأجسام الجامدة ، حركة الكواكب ، حركة الموجات الكهرومغناطيسية : مثل أمواج الضوء وأمواج الرادار وأمواج الراديو ، كذلك التيار الكهربي المتردد والجهد الكهربي والشحنة الكهربية تتغير بصفة دورية مع الزمن .
إذا :

الحركة الاهتزازية : هي أي حركة تتكرر في دورة منتظمة خلال أزمنة متساوية .

نشاط 3 : يطلب المعلم من طلابه إزاحة البندول البسيط ثم الجسم المعلق بزنبرك كل على حده ( أكثر من مرة ) ، بحيث يسحب الجسم بإزاحات مختلفة ( إزاحة صغيرة ، إزاحة أكبر ، فأكبر ) عن موضع اتزانه ، أو يعرض عليهم إحدى هذه المحاكات :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405107.swf]width=540 height=500[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405313.swf]width=540 height=500[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405340.swf]width=540 height=500[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405405.swf]width=780 height=480[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405426.swf]width=550 height=400[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405440.swf]width=550 height=400[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405454.swf]width=500 height=250[/FLASH]

ثم يطلب منهم ملاحظة أمرين :
أولا : ملاحظة أثر هذه الإزاحات على قوة الإرجاع المؤثرة في الجسم .
ثانيا : ملاحظة زمن الاهتزازة الواحدة ، وسعتها .

في الملاحظة الأولى : سيلاحظ الطلاب أنّه كلما زادت الإزاحة زادت قوة الإرجاع المؤثرة أيّ أنها علاقة بينهما طردية.

ثم يُبيّن لهم المعلم أنّ حركة الأجسام التي تنطبق عليها هذه الملاحظة تسمى ( الحركة التوافقية البسيطة أو الحركة الاهتزازية البسيطة ) ، وهي حالة خاصة من الحركة الاهتزازية بإعتبارها نموذجا مبسطا ، و يُبيّن لهم المعلم أيضا أهميّة دراسة الحركة التوافقية البسيطة في أنها تشكل الأساس النظري لفهم ودراسة قوانين الاهتزازات والموجات .

إذا :

الحركة التوافقية البسيطة : هي حركة تتناسب فيها إزاحة الجسم عن موضع اتزانه طرديا مع قوة الإرجاع المؤثرة عليه.

وفي الملاحظة الثانية : سيلاحظ الطلاب أنّه كلما زادت الإزاحة فإنّ أقصى مسافة يتحركها الجسم مبتعدا عن موضع الاتزان تكون أكبر ( سعة الاهتزازة ) ، وكذلك فإن زمن الدورة الواحدة ستكون أكبر ( الزمن الدوري ) ، ومن يمكن للطلاب تعريف كل من الزمن الدوري وسعة الاهتزازة .
الزمن الدوري : الزمن اللازم ليكمل الجسم دورة كاملة من الحركة جيئة وذهابا .
سعة الاهتزازة : هي أقصى مسافة يتحركها الجسم مبتعدا عن موضع الاتزان .

الحصة الثانية :

نشاط 4 : يطلب المعلم من كل مجموعة تعليق مجموعة من الكتل على زنبرك ، وللتعزيز يعرض المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405533.swf]width=465 height=426[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405572.swf]width=625 height=400[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405586.swf]width=540 height=500[/FLASH]

ثم يطلب منهم ملاحظة أمرين :

أولا : ملاحظة العلاقة بين الثقل المعلق وبين القوة التي يؤثر بها النابض .
ثانيا : ملاحظة العلاقة بين القوة التي يؤثر بها النابض ومقدار الاستطالة .

في الملاحظة الأولى : يُوجه المعلم النقاش ليتوصل الطلاب إلى أنّ القوة التي يبذلها الثقل المعلق ( قوة اتجاهها إلى الأسفل ) تساوي القوة التي يؤثر بها النابض ( قوة اتجاهها إلى الأعلى ).

وفي الملاحظة الثانية : سيلاحظ الطلاب أن القوة التي يؤثر بها نابض تتناسب طرد يا مع مقدار استطالته ، فكلما زادت الاستطالة زادت القوة التي يؤثر بها نابض ، وعند رسم العلاقة البيانية بين القوة والاستطالة ، فإن ميل المنحنى يمثل ثابت النابض k الذي يعتمد على صلابة النابض وخصائص أخر له .

مع التنبيه إلى أنّ النوابض التي تنطبق عليها هذه الحالة تسمى نوابض مرنة تحقق قانون هوك ( وليست كل النوابض في حقيقتها ينطبق عليها قانون هوك ) .

إذا :
قانون هوك : القوة التي يؤثر بها نابض تساوي حاصل ضرب ثابت النابض في المسافة التي يستطيلها أو ينضغطها النابض عن موضع اتزانه F = k x

ثم يعرض المعلم المحاكاة التالية ويتساءل المعلم عن أهمية المساحة تحت المنحنى ( ماذا تمثل ) ؟
يحاول المعلم تذكير الطلاب بدرس الشغل ( الفصل الثالث ) ، ليتوصل الطلاب إلى أنّ المساحة تحت منحنى ( القوة – الإزاحة ) تمثل الشغل ، وهذا الشغل المبذول لاستطالة النابض يساوي طاقة الوضع المرونية المختزنة فيه ، وبالتالي فإن الطاقة المرونية تساوي : P.E = ½ k x2

لأن مساحة المثلث = نصف القاعدة في الارتفاع ، وبالتعويض عن القوة من قانون هوك نحصل على العلاقة السابقة .

P.E = ½ x F = ½ x kx = ½ k x2

نشاط 5 : يعرض المعلم على الطلاب المحاكاة التالية :

http://www.youtube.com/watch?v=rmMflJHCgGk

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405627.swf]width=600 height=425[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405666.swf]width=760 height=570[/FLASH]

ويطلب منهم إكمال الجدول التالي :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405714.png

مع ملاحظة أنّ السهم الأحمر يمثل قوة النابض Fsp ، والسهم البنفسجي يمثل الوزن Fg و السهم الأخضر يمثل قوة القوة المحصلة ∑ F .

نشاط 6 : يعرض المعلم على الطلاب المحاكاة التالية ، ويطلب منهم ذكر أهمية ( المساعدات في السيارة ) ، ليتوصل الطلاب إلى أنّ :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405755.swf]width=500 height=400[/FLASH]

تعتمد مقدرة السيارة على تحمل الصدمات والاحتفاظ بهيئتها على مقدار الطاقة الحركية للسيارة قبل التصادم والذي يتحول إلى طاقة وضع مرونية في الهيكل بعد التصادم. وتحتوي معظم ماصات الصدمات على نوابض تخزن الطاقة عندما تصدم سيارة حاجزا بسرعات قليلة. وبعد توقف السيارة وانضغاط النوابض تعود هذه النوابض إلى مواضع اتزانها، وترتد السيارة عن الحاجز.

الحصة الثالثة :

نشاط 7 : يعرض المعلم على الطلاب المحاكاة التالية ، ويطلب منهم إكمال الجدول التالي :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405776.swf]width=550 height=400[/FLASH]

نشاط 8 : يعرض المعلم على طلابه المحاكاة التالية ، ويطلب منهم وصف قوة الإرجاع :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405920.swf]width=300 height=400[/FLASH]

سيلاحظ الطلاب أنّ القوة المحصلة هي قوة إرجاع؛ حيث تكون دائًما معاكسة لاتجاه إزاحة ثقل البندول أو الجسم المعلق بكتلة ، وتعمل على إرجاع الثقل إلى موضع اتزانه.

نشاط 9 : يعرض المعلم المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327405941.swf]width=400 height=300[/FLASH]

ويطلب من الطلاب ملاحظة ماذا يحدث عندما يدفع الصبي زميله دفعات متكررة في اللحظات المناسبة ؟
وماذا يحدث عندما يدفع الصبي زميله دفعات متكررة في اللحظات غير المناسبة ؟

سيلاحظ الطلاب إلى أنّه في الحالة الأولى سيتأرجح الصبي وفي الحالة الثانية لم يستطيع ! ثم يوجه المعلم النقاش ليتوصل الطلاب إلى أنّ سبب التأرجح في الحالة الأولى هو الرنين الذي يحدث عندما تؤثر قوة صغيرة في جسم متذبذب أو مهتز في فترات زمنية منتظمة، بحيث تؤدي إلى زيادة سعة الاهتزازة أو الذبذبة، وتكون الفترة الزمنية الفاصلة بين تطبيق القوة على الجسم المهتز مساوية للزمن الدوري للذبذبة.

ثم يذكر المعلم طلابه بمشهد الجسر الذي انهار بسبب ظاهرة الرنين أيضا .. حيث استطاعت قوة الرياح تدمير الجسر عندما توافقت شدّتها مع تأرجح الجسر ، وبمعنى آخر كانت الرياح تشتد ثم تهدئ بشكل توافق مع تأرجح الجسر ممّا سبب سقوطه !!

في الرابط التالي مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في هذا الدرس مع المرشد الدراسي له :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327418905.jpg

[hide]أضغط هنــــــــا للتحميل ،،، [/hide]

[/justify]

رد: كيف تشرح المنهج الجديد ثاني ثانوي ؟ ( المُرشد الدراسي ، صور ، فيديو ، فلاشات )

[justify]

7-2 خصائص الموجات Waves Properties

( يحتاج إلى 3 حصص )

الحصة الرابعة :

نشاط 1 : يطلب المعلم من طالبين أن يقفا أمام بعضهما ويمسك كل منهما بطرفي حبل ويهز أحدهما الحبل .

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571601.swf]width=600 height=500[/FLASH]

ثم يطرح المعلم هذا التساؤل : كيف انتقلت الطاقة الحركية بينهما ؟

يُوجه المعلم النقاش ، حتى يتوصل الطلاب إلى أنّ الطاقة الحركية انتقلت (( في الحبل )) بدون أنّ ينتقل الحبل نفسه ، ثم يتساءل المعلم عن كيفية انتقال الطاقة الحركية في الحبل دون أنّ ينتقل الحبل ؟ ليتوصل الطلاب إلى أنّ ذلك كان في هيئة (( موجة )).

وبذلك يمكن التوصل إلى تعريف الموجة بأنها :

الموجة : هي اضطراب يحمل الطاقة خلال المادة أو الفراغ .

نشاط 2 : يُوزع المعلم الطلاب إلى مجموعات ، ويُعطي كل مجموعة حبل طوله 2م ونابض لولبي ، ويطلب منهم إحداث موجات في كل منهما ، وملاحظة الفرق بينهما .

يُوجه المعلم الطلاب إلى للمقارنة بينهما من خلال اتجاه انتشار الموجة واتجاه تذبذب جزيئات الحبل والنابض اللولبي ، للتوضيح أكثر يعرض عليهم هذه المحاكات :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571882.jpg

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571723.swf]width=550 height=400[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571774.swf]width=540 height=500[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571787.swf]width=544 height=306[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571858.swf]width=550 height=400[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571811.swf]width=544 height=306[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571732.swf]width=550 height=400[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571834.swf]width=550 height=400[/FLASH]

ليتوصل الطلاب إلى أنّ :

الموجة المستعرضة : هي الموجة التي تتذبذب جزيئاتها عموديا على اتجاه انتشار الموجة .
مثل : الموجات الكهرومغناطيسية .

الموجات الطولية : هي الموجة التي تتذبذب جزيئاتها في اتجاه حركة الموجة نفسه ( موازية لها ) .
مثل : موجات الصوت .

نشاط 3 : يعرض المعلم المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571910.swf]width=648 height=377[/FLASH]

ويطلب من الطلاب تصنيفها ما إذا كانت موجات مستعرضة أم طولية ؟ يُوجه المعلم النقاش بالتساؤل عن اتجاه انتشار الموجة واتجاه تذبذب الجزيئات ؟

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571967.jpg

ليتوصل الطلاب إلى أنّ هذه الموجات ليست مستعرضة ولا طولية ، لأن جزيئاتها تتحرك في اتجاه موازي وعمودي على اتجاه انتشار الموجة ، وهي تعرف بالموجات السطحيّة .
الموجة السطحية : هي الموجة التي تتذبذب جزيئاتها بشكل عمودي وموازي على اتجاه انتشار الموجة .
مثل : موجات البحار .

للتعزيز .. يعرض المعلم هذه المحاكاة :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571986.gif

الحصة الخامسة :

نشاط 4 : يعرض المعلم الفيديو والمحاكاة التالية :

http://www.youtube.com/watch?v=I9LAGLWDk28

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572007.swf]width=550 height=400[/FLASH]

أضغط على rope1 و rope2 و rope3 [ في اليمين] لترى سرعات متفاوتة للموجات حيث تقطع الموجات نفس الإزاحة ولكن في أزمنة مختلفة .

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572047.swf]width=550 height=400[/FLASH]

ويطلب من الطلاب المقارنة بين حركة الموجتين ، سيلاحظ الطلاب أنّ تفاوت سرعة الموجتين ، ثم يُوجه المعلم النقاش حتى يتوصل الطلاب إلى أنّ :

سرعة الموجة : هي الإزاحة التي تقطعها خلال وحدة الزمن .

نشاط 5 : يعرض المعلم المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572093.swf]width=545 height=560[/FLASH]

ويطلب من الطلاب المقارنة بين الحالتين التالية :

الحالة الأولى :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572153.jpg

الحالة الثانية :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572166.jpg

سيلاحظ الطلاب في مقارنة الحالة الأولى : أنّ الإزاحة القصوى للموجة الأولى عن موضع سكونها أكبر من الإزاحة القصوى للموجة الثانية عن موضع سكونها ، وبالتالي نستطيع أنّ نصف هذه المقارنة بأنّ سعة الموجة الأولى أكبر من سعة الموجة الثانية .

وسيلاحظ الطلاب في مقارنة الحالة الثانية : أنّ المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتالين في الموجة الأولى أكبر من الإزاحة قمتين متتاليتين أو قاعين متتالين في الموجة الثانية ، وبالتالي نستطيع أنّ نصف هذه المقارنة بأنّ الطول الموجي للموجة الأولى أكبر من الطول الموجي للموجة الثانية .

والصورة التالية توضح الطول الموجي ( موجة واحدة ) :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572193.png

إذا :

سعة الموجة A : هي الإزاحة القصوى للموجة عن موضع سكونها .

الطول الموجي λ : هي المسافة بين قمتين متتاليتين أو قاعين متتاليين أو أي نقطتين متشابهتين .

نشاط 6 : يعرض المعلم المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572266.swf]width=550 height=400[/FLASH]

حيث تبيّن المحاكاة نقطتين في موجة مستعرضة ( نقطة زرقاء وأخرى حمراء يُمكن تحريكهما على الموجة ) ، ويطلب المعلم من طلابه ملاحظة :

الحالة الأولى : عندما تكون النقطتين على قمتين متتاليتين للموجة أو على قاعيّن متتالين للموجة ( أيّ أنّ بينهما طول موجي واحد λ ) ، سيلاحظ الطلاب انطباق اهتزاز النقطتين (( أسفل المحاكاة )) ، وهذا يعني أنّ لهما نفس الإزاحة عن موضع الاتزان ولهما نفس السرعة المتجهة ، وبالتالي لهما نفس الطور ( أو بمعنى آخر فرق الطور بينهما يساوي الصفر ) ، وسيحدث مثل ذلك لو كان بين النقطتين مضاعفات الطول الموجي .

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572294.png

الحالة الثانية : عندما تكون إحدى النقطتين على القمة والأخرى على القاع ، ( أيّ أنّ بينهما نصف طول موجي واحد λ ½ ) سيلاحظ الطلاب تعاكس اهتزاز النقطتين ، وهذا يعني أنّهما متعاكسين في الإزاحة وفي السرعة المتجهة ، وبالتالي فإنّ فرق الطور بينهما يساوي 180̊ درجة .

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572306.png

وأي نقطتين في الموجة يمكن أنّ يكونا مختلفين في الطور بين 0̊ و 180̊ ، فمثلا في الحالة الثالثة تبيّن أن فرق الطور بينهما 90̊ درجة .

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572341.png

وبالمثل يمكن تطبيق مفهوم الطور على الموجة الطوليّة .

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572383.swf]width=550 height=400[/FLASH]

وللتعزيز .. يعرض فرق الطور بين موجتين :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572093.swf]width=545 height=560[/FLASH]

نشاط 7 : يعرض المعلم الفيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=Upb-gPD13Ig

ويطلب من الطلاب ملاحظة العلاقة بين أمواج البحر وقفزة الطير ؟ والزمن اللازم بين كل قفزتين ؟ ، سيلاحظ الطلاب أنّ الطير يقفز كلما اقتربت قمة الموجة ، وسيرى المؤقت الذي يحسب الزمن اللازم بين كل قفزتين .

ثم يُبيّن المعلم أنّ هذا الزمن اصطلح على تسميته بـ ( الزمن الدوري ) كما سبق أنّ مرّ معهم في الدرس الأول.

إذا :
الزمن الدوري : هو الزمن الذي يحتاج إليه الجسم المهتز حتى يكمل دورة كاملة وعادة ما يكون مثل هذا الجسم هو مصدر الموجة الدورية أو المسبِّب لها .

نشاط 8 : يعرض المعلم المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572446.swf]width=700 height=400[/FLASH]

ويطلب من الطلاب المقارنة بين حالات التردد الثلاث ( تردد عالي ، تردد متوسط ، تردد منخفض ) للموجة المستعرضة والطوليّة ، سيلاحظ الطلاب أنّ التردد العالي للموجة يعني عدد الاهتزازات في الثانية .

ولتعزيز مفهوم التردد يعرض هذه المحاكاة :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572549.swf]width=600 height=420[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571774.swf]width=540 height=500[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572570.swf]width=700 height=500[/FLASH]

إذا :

التردد f : عدد الاهتزازات الكاملة التي يتمّها الجسم المهتز في الثانية الواحدة ، ويقاس بوحدة هرتز Hz .
والهرتز الواحد هو اهتزازة واحدة في الثانية

ولتعزيز كل خصائص الموجات يعرض المعلم هذه المحاكاة الشاملة لـ ( السرعة ، السعة ، الطول الموجي ، الزمن الدوري ، التردد ) عند تثبيت واحدة منها ، مع ملاحظة مهمة وهي أنّه يمكن استخدام سرعة الموجة v وسعتها A لوصف أي موجة. أما الزمن الدوري T والتردد f فينطبقان فقط على الموجات الدورية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327572586.swf]width=640 height=480[/FLASH]

الحصة السادسة : مسائل على قياس الموجة .

في الرابط التالي مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في هذا الدرس مع المرشد الدراسي له :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1327571680.jpg

[hide] أضغط هنـــــــا [/hide][/justify]

رد: كيف تشرح المنهج الجديد ثاني ثانوي ؟ ( المُرشد الدراسي ، صور ، فيديو ، فلاشات )

[justify]

7-3 سلوك الموجات Waves Behavior

( يحتاج إلى 3 حصص )

الحصة السابعة :

نشاط 1 : يُعطي المعلم احد الطلاب ( بالون هيليوم ) ويطلب منه سحب كمية قليلة من الهيليوم مع الشهيق بالفم ، ثم يتركه يتحدث أمام زملاءه ، سيُفاجئ الجميع بتغيّر نبرة صوت زميلهم !! ، ( وإنّ توفر غاز فلوريد الكبريت فحسن لأن الصوت سيظهر بنبرة أخرى ) ، كما في الفيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=dRCCPYM241E

http://www.youtube.com/watch?v=d-XbjFn3aqE

ثم يفسح المعلم المجال للطلاب لتفسير هذه الظاهرة ، ولا يُجيبهم ، بل يُوجه النقاش بتساؤل آخر عن العوامل المؤثرة في سرعة الموجة ؟

ربما لا يتوصل الطلاب إلى الإجابة الصحيحة ، فيتساءل عن توقعهم لأيهما أسرع ، سرعة موجات الصوت في الهواء ( الأكسجين ) أم في الماء أم في الجوامد ؟ ربما يتوصل الطلاب من خلال ما سبق دراسته إلى أنّ سرعة الصوت تكون أكبر في الجوامد ثم أقل في الماء ثم أقل في الهواء ، ثم يبيّن لهم أنّ سرعة الصوت في الهيليوم أكبر من سرعته في الهواء ( الأكسجين ) وهذا ما يُفسر تغيّر نبرة الصوت .

الخلاصة :
تعتمد سرعة الموجة الميكانيكية على خصائص الوسط الذي تمر خلاله ، ولا تعتمد على سعة الموجة أو ترددها. فمثلا :

1- يؤثر عمق الماء في سرعة موجات الماء المتكونة فيه ، ومن المناسب أنّ يستشهد المعلم بإعصار تسونامي حيث تتعلق سرعة انتشارها بعمق الماء. فعندما يكون عمق البحار يساوي km 4 فإن سرعتها تتراوح بحوالي 700 km/h ، بيد أنها لا تتجاوز 80 km/h عند السواحل التي لا تتجاوز عمق 50 m ، ولكن تصل سعة الموجة ( ارتفاعها ) إلى 10 m ، ويعرض هذه المحاكاة :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328275720.swf]width=550 height=440[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328446517.swf]width=640 height=480[/FLASH]

2- تؤثر درجة حرارة الهواء في سرعة موجات الصوت التي تنتشر فيه ، فسرعة الصوت عند درجة الحرارة المنخفضة أقل من سرعة الصوت عند درجة الحرارة المرتفعة .
3- يؤثر مقدار قوة شدّ النابض وكتلة وحدة أطواله على سرعة موجاته .

نشاط 2 : يقسم المعلم الطلاب إلى مجموعات ويُعطي كل مجموعة نوعين من النوابض مختلفة الصلابة ، ويطلب منهم ربطها ببعض وتكوين بها موجات مع ملاحظة ما يحدث عند نقطة ارتباطهما ببعض ، كما في الفيديو التالي :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328446571.png

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328446926.jpg

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449113.png

http://youtu.be/CiPEtRu76Pk

أو المقطع التالي :

http://youtu.be/iBeSzaJ2-kg

http://youtu.be/dWDVSqw3YFM

سيلاحظ الطلاب عند مرور الموجة الساقطة بنقطة ارتباط النابضين ببعض فإنّ جزء من الموجة الساقطة ستنعكس ( وتسمى الموجة المنعكسة ) وجزء آخر سينكسر ( ويسمى الموجة المنكسرة ) ويلاحظ ذلك بتغيّر سعة الموجة إما زيادة أو نقصان بحسب الموجة الساقطة ( ما إذا كانت صادرة من النابض السميك أو من النابض الأقل سمكا )، كما في المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328448957.swf]width=760 height=189[/FLASH]

ثم يطلب المعلم منهم إعادة التجربة بإيصال إحدى النوابض في جدار وتكوين موجات تصطدم بهذا الجدار ، سيلاحظ انعكاس الموجة الساقطة ، كما في المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328448983.swf]width=540 height=500[/FLASH]

وللتعزيز يعرض المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449012.swf]width=800 height=600[/FLASH]

إذا :
سيتعرف الطالب على الموجة الساقطة والموجة المنعكسة والموجة المنكسرة ، وأنه عندما تعبر موجة خلال حدّ فاصل بين وسطين مختلفين ينفذ جزء منها منكسرا كما ينعكس الجزء الآخر .

و إنّ توفر لديك حوض التموجات فهذا تعزيز رائع للانعكاس والانكسار ، والتوضيح كما في المقطع التالي ( شرح مفصل ) :

http://www.youtube.com/watch?v=BFOuBi-3mco

نشاط 3 : يطلب المعلم من طالبين أنّ يُمسكا بطرفي نابض طويل يُوضع على الأرض ، ثم يُحدث كل منهما موجة بحيث تكون الموجتين في نفس الاتجاه مرة ، وفي الاتجاه المعاكس مرة ثانية ، كما هو موضح في الفيديو التالي :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449143.jpg

http://www.youtube.com/watch?v=5H6aHhoAigw

وللتعزيز يعرض هذه المحاكاة :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449216.swf]width=540 height=500[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449239.swf]width=780 height=460[/FLASH]

ويطلب منهم تفسير ما شاهدوه ، يُوجه المعلم النقاش حتى يتوصل الطلاب إلى :

1 – إذا انتقلت موجتين ( لهما نفس السعة ) في اتجاهين متعاكسين ، فإما أنّ تلغي كل منهما الأخرى ( ويسمى تداخلا هداما ) أو تنتج موجة ذات سعة أكبر ( ويسمى تداخلا بناء ً ) ، مع ملاحظة أنّ هذا التداخل يحدث عندما تتحرك موجتان أو أكثر في الوسط نفسه وفي نفس الزمن.
2 – الإزاحة الحادثة في النابض ( أو الحبل ) والناتجة عن موجتين أو أكثر تساوي المجموع الجبري للإزاحات الناتجة عن كل موجة على حده ، ففي التداخل الهدام تكون الإزاحة مساوية للصفر ، وفي التداخل البناء تكون الإزاحة مساوية لمجموع الإزاحتين .

الحصة الثامنة :

نشاط 4 : يقوم المعلم بالنشاط التالي لتمثيل الموجات الموقوفة مستخدما الحبل ( يحتاج هذا النشاط إلى تمرين حتى يضبطها جيدا ) :

http://www.youtube.com/watch?v=WGan-R6XCR4
الله يذكر أيام هذه الدورة ( وأخينا سهل ) بالخير .. هزة وحدة يا محسن :)

وللتعزيز يعرض هذه المحاكاة :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449276.swf]width=800 height=600[/FLASH]

سيلاحظ الطلاب من هذا النشاط ، أنّه بزيادة الاهتزازات ستتراكب كل موجة ساقطة إلى الموجة المنعكسة ( ليحدث لدينا تراكب بين قطارين من الموجات المتماثلة في التردد والسعة والتي تسير في اتجاهين متعاكسين ومحصورين بين نقطتين ثابتتين ) ، مكونة عقدتان عند طرفي الحبل وبطن في وسط الموجة [ تسمى الموجات الموقوفة ] .

وللتعزيز أيضا الفيديو التالي وهذه المحاكاة :

http://www.youtube.com/watch?v=nyyGS1Am-SE

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449642.swf]width=640 height=480[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449695.swf]width=550 height=200[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449679.swf]width=540 height=500[/FLASH]

نشاط 5 : يعرض المعلم المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449787.swf]width=704 height=396[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449803.swf]width=848 height=477[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449819.swf]width=704 height=396[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449831.swf]width=800 height=450[/FLASH]

ويتساءل عن كيفية تمثيل الموجات في هذا العرض ؟ سيلاحظ الطلاب أنّه تم تمثيل الموجات برسم دوائر متتابعة متحدة في مراكزها تعبر عن قمم الموجة.

ثم يُبيّن المعلم ويمكن استعمال مقدمة الموجة لتوضيح الموجات بأي شكل كانت، ومن ذلك الموجات الدائرية والموجات المستقيمة.

نشاط 6 : يطلب المعلم من الطلاب تمثيل الانعكاس والانكسار في بعدين :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449888.gif

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449930.png

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449875.swf]width=750 height=500[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449852.swf]width=400 height=120[/FLASH]

الحصة التاسعة :
تمارين .

في الرابط التالي مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في هذا الدرس مع المرشد الدراسي له :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328450001.jpg

[hide]أضغط هنـــــا للتحميل [/hide]

[/justify]

رد: كيف تشرح المنهج الجديد ثاني ثانوي ؟ ( المُرشد الدراسي ، صور ، فيديو ، فلاشات )

[justify]

8-1 خصائص الصوت والكشف عنه Properties and Detection of Sound

( يحتاج إلى 3 حصص )

الحصة الـ 12 :

نشاط 1 : يستهل المعلم درسه بمقدمة عن نعمة عظيمة من نعم الله عز وجل علينا التي لا تعد ولا تحصى وهي نعمة إصدار الصوت وسماعه وأهميتها في حياتنا، وكيف نؤدي شكر هذه النعمة وما حال من حرم منها.

ثم يوزع المعلم طلابه إلى مجموعات ويعطي كل مجموعة مسطرة ، ويطلب منهم وضعها على طرف الطاولة وإحداث أصوات مختلفة من خلال تغيير طول المسطرة من طرف الحافة ، كما في المحاكاة والصور التالية :

http://www.youtube.com/watch?v=TMaMhv6dplY

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328884434.gif

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882153.swf]width=400 height=300[/FLASH]
( أضغط على المسطرة )

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882172.swf]width=400 height=300[/FLASH]
( أضغط على المسطرة )

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882183.swf]width=400 height=300[/FLASH]
( أضغط على المسطرة )

ثم يتساءل عن سبب ظهور الصوت ، يُوجه المعلم النقاش مستعينا بهذه المحاكاة :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882498.swf]width=550 height=400[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882528.swf]width=550 height=400[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882562.swf]width=400 height=400[/FLASH]

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882089.gif

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328881957.jpg

حتى يتوصل الطلاب إلى أنّ سبب ظهور الصوت هو اهتزاز المسطرة إلى الأمام وإلى الخلف ممّا يجعل حواف المسطرة تصطدم بجزيئات الهواء وتسبب تغيرات منتظمة في ضغط الهواء جميع الاتجاهات ، بحيث تتشكل مناطق ذات ضغط مرتفع ( تضاغط ) و مناطق ذات ضغط منخفض ( تخلخل ) .

ثم يُبيّن المعلم أنّ انتقال تغيرات الضغط خلال المادة يسمى موجة صوتية ( الصوت ) ، ويطلب من الطلاب ذكر أمثلة على ذلك ليتوصل الطلاب إلى الأمثلة التالية : اهتزاز الحبال الصوتية عند الحديث ( يطلب أنّ يضع كل واحد منهم أصبعه على حنجرته ليشعر باهتزازها أثناء الحديث ) ، واهتزاز سماعات المسجل واهتزاز الشوكة الرنانة ، واهتزاز الكأس ذي الساق ، واهتزاز صفارة الإنذار ، واهتزاز أي مصدر للصوت ، ثم يعرض هذه المحاكاة والصور للتعزيز :

إذا : الصوت هو تغيُّر في الضغط ينتقل خلال المادة على هيئة موجة طولية ( تضاغط وتخلخل ) ولا ينتقل في الفراغ .

نشاط 2 : يعرض المعلم المحاكاة التالية ، ويطلب من الطلاب وصف تردد موجة الصوت وطولها الموجي :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328554132.swf]width=776 height=465[/FLASH]

يوجه المعلم النقاش بتذكيرهم بما درسوه في خصائص الموجات ، حتى يتوصل الطلاب إلى أنّ :
تردد موجة الصوت : هو عدد الاهتزازات في الضغط خلال الثانية الواحدة .
الطول الموجي للصوت : المسافة بين مركزي ضغط مرتفع أو منخفض متتاليين .

نشاط 3 : يتساءل المعلم عن أثر الحرارة على الصوت ، يترك الفرصة للطلاب للتفكير ثم يوجه المعلم النقاش بإثارة الأسئلة .. ما هو الصوت ؟ أليس هو اهتزازات للجزيئات ؟ ماذا يحدث للجزيئات عندما تزداد درجة حرارتها ؟ ألا تزداد طاقته الحركية وبالتالي سرعتها ؟ حتى يتوصل الطلاب إلى أنّ سرعة الصوت تعتمد على درجة الحرارة ، ثم يُبيّن المعلم أنّ العالم لابلاس توصل إلى أنّ سرعة الصوت تزداد بمقدار 0.6 m/s لكل زيادة في درجة الحرارة مقدارها 1̊C .
ويستطرد المعلم بتوضيح أنّ سرعة الصوت عموما في المواد الصلبة أكبر منها في السوائل ، وأكبر منها في الغازات .
ثم يعرض المحاكاة التالية التي تبيّن تردد موجة الصوت وسعتها وأثر درجة الحرارة عليها ( أضغط على next ) .

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882639.swf]width=760 height=420[/FLASH]

نشاط 4 : يتساءل المعلم عن تفسير ظاهرة الصدى ، يُوجه المعلم النقاش إلى سلوك الموجات التي سبق لهم دراستها ، حتى يتوصل الطلاب إلى أنّ ظاهرة الصدى ناتجة عن انعكاس موجات الصوت ، ويستطرد المعلم بأن الخفاش يستند إلى هذه الظاهرة وكذلك السونار في السفن .

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882696.gif

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882727.swf

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882675.swf]width=600 height=600[/FLASH]

نشاط 5 : يعرض المعلم الفيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=ytv_o9M4ue4

http://www.youtube.com/watch?v=21w4zlKr7d8

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882768.jpg

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882785.jpg

( ستجد في رابط التحميل الدرس آخر هذه المشاركة ملف جافا لهذه المحاكاة وستكون رؤية الموجة بشكل أوضح )

ويطلب منهم ملاحظة ما يحدث ، سيلاحظ الطلاب تداخل موجتان صوتيتان ، ثم يُبيّن المعلم أنّ ذلك يؤدي إلى نشوء بقع تسمى البقع الميتة حيث يكون الصوت عندها ضعيفا جدا .

الحصة الـ 13 :

نشاط 6 : يتساءل المعلم عن طرق الكشف عن الصوت ، مع عرض المحاكاة التالية :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882822.jpg

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882867.swf]width=430 height=380[/FLASH]

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882958.gif

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328882907.swf]width=600 height=400[/FLASH]

يوجه المعلم النقاش حتى يتوصل الطلاب إلى أنّ الأذن البشرية والميكرفون هما أبرز كواشف الصوت ، حيث يقوما بتحويل الطاقة الصوتية إلى شكل آخر من أشكال الطاقة .

نشاط 7 : يطلب المعلم من طالب أن يُسقط عُملتين عشوائيا ( نصف ريال وربع ريال ) ويطلب من طالب آخر أنّ يُميز بين صوتي العملتين دون النظر إلى زميله ، سيلاحظ الطالب الثاني أنّ لعملة النصف ريال حدة صوت أكبر ، ثم يعرض المعلم هذه المحاكاة :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328883031.swf]width=550 height=400[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328883143.swf]width=550 height=350[/FLASH]

سيلاحظ الطلاب زيادة حدة الصوت كلما زاد التردد ، ثم يُبيّن المعلم أنّ هذا ما توصل إليه ميرسن وجالليو أنّ حدة الصوت يعتمد على التردد لا على حساسية الأذن ، ولكن طبيعة الأذن البشرية تسمع في حدود 20 Hz إلى 16000 Hz ويقل إحساس الأشخاص الأكبر سنا بالترددات الأكبر من 10000 Hz .

نشاط 8 : يعرض المعلم محاكاة الجافا التالية بحيث يُغير من سعة الموجة الصوتية كما في الفيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=HjB9nJvd6Co

( ستجد في رابط التحميل الدرس آخر هذه المشاركة ملف جافا لهذه المحاكاة وستكون رؤية الموجة بشكل أوضح )

وللتعزيز يعرض هذه المحاكاة :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328883217.swf]width=714 height=330[/FLASH]

ويتساءل عن أثر تغيّر السعة ، سيلاحظ الطلاب أنّ زيادة سعة الموجة الصوتية يعني تغيّر مقدار التضاغط والتخلخل وسيلاحظون كذلك ( عُلو الصوت ) مع زيادة السعة ، ثم يستطرد المعلم بتوضيح أنّ الأذن البشرية حساسة جدا لتغيرات الضغط في الموجة الصوتية ، حيث أنّها تتحسس سعات موجات ضغط قيمتها أقل من واحد من المليار من الضغط الجوي ، ومثال ذلك الشعور بتغيّر الضغط على الأذن عند الصعود إلى قمة جبل .
ثم يعرض المعلم هذه المحاكاة لتوضيح أنّ سعة الموجة الصوتية تسمى ( مستوى الصوت ) وتقاس بوحدة الديسبل .

نشاط 9 : يعرض المعلم المحاكاة التالية أو يختار منها ما يراه مناسبا :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328883265.swf]width=545 height=560[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328883407.swf]width=700 height=500[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328883528.swf]width=600 height=425[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328883562.swf]width=540 height=500[/FLASH]

ويتساءل عن حدة الصوت ، سيلاحظ الطلاب أنّ حدة الصوت تتغيّر مع مرور المركبة ، ثم يبيّن المعلم أنّ تغيّر حدة الصوت ( تغيّر التردد ) هو تأثير دوبلر ، فعندما يتحرك مصدر الصوت تنتشر الموجات المنبعثة من المصدر في دوائر مركزها المصدر .

الحصة الـ 14 :
مسائل .

في الرابط التالي مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في هذا الدرس مع المرشد الدراسي له :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328883890.jpg

[hide]أضغط هنــــا للتحميل [/hide]

[/justify]

رد: كيف تشرح المنهج الجديد ثاني ثانوي ؟ ( المُرشد الدراسي ، صور ، فيديو ، فلاشات )

[justify]

8-2 الرنين في الأعمدة الهوائية والأوتار Resonance in Air Columns and Strings

( يحتاج إلى 3 حصص )

الحصة الـ 15 :

نشاط 1 : يُوزّع المعلم الطلاب إلى مجموعات ويُعطي كل مجموعة مطاط ، ويطلب منهم شدّها وإصدار صوت ( نغمة ) ثم شدّها بشكل أكبر للمقارنة بين هذه النغمات ، يُوجه المعلم النقاش بداية حتى يتعزز لدى الطلاب ما تعلموه في الدرس السابق وهو أنّ الصوت ينتج عن اهتزازات الأجسام ( أي جسم يهتز كالمطاط مثلا ) والتي تسبب بدورها تذبذبا في ضغط الهواء فيُسمع الصوت ، ثم يتساءل المعلم عن سبب اختلاف حدة الصوت باختلاف مقدار شدّ المطاط ليتوصل الطلاب إلى أنّ السبب هو تغيّر تردد المطاط عند شدّه وبالتالي يتغيّر حدّة صوته .

http://www.youtube.com/watch?v=ImZGAYe8lf8

ثم يطلب المعلم من الطلاب تطبيق ذلك على كل من : مكبر الصوت ، الدفوف ، الصوت البشري ، الآلات الوترية ، يُوجه المعلم النقاش حتى يتوصل الطلاب إلى أنّ مكبر الصوت عندما يهتز بواسطة التيارات الكهربائية فإنّه يصدر أصواتا ، وكذلك الدفوف عندما تطرق باليد فإنها تهتز فتصدر أصواتا ، وكذلك الصوت البشري عندما يندفع الهواء من الرئتين فإنّ الحبال الصوتية تهتز فتصدر أصواتا .
الخلاصة : يستطيع الطلاب أنّ يصف مصادر الأصوات .

نشاط 2 : يُعطي المعلم كل مجموعة شوكتي رنانة ( مختلفتي التردد ) ومطرقة وعمود هوائي موضوع في أنبوب آخر به ماء ، يطلب المعلم منهم طرق الشوكة الرنانة وتقريبها من العمود الهوائي مع تغيير طوله بتحريكه إلى الأعلى والأسفل وتدوين ملاحظاتهم ( ومثل ذلك مع اعمدة هوائية مفتوحة ) ، سيلاحظ الطلاب حدوث الرنين ( تقوية الصوت ) عند أطوال معينة للعمود الهوائي كما في المقطع التالي :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090786.jpg

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090806.jpg

http://www.youtube.com/watch?v=-HqtedatLSc

http://www.youtube.com/watch?v=NBJSfWfdoCQ

يُوجه المعلم النقاش حتى يتوصل الطلاب إلى ما يلي :

- هناك نوعين من الأعمدة الهوائية : أعمدة هوائية مفتوحة ( طرفيها مفتوحان ) ، أعمدة هوائية مغلقة ( أحد طرفيها مغلق ) .
- عند وضع شوكة رنانة فوق عمود هوائي فإما أنّ يهتز الهواء بتردد لا يتوافق مع اهتزاز الشوكة الرنانة وبالتالي لا يحدث تقوية للصوت وإما أنّ يهتز الهواء بتردد يتوافق مع اهتزاز الشوكة الرنانة عند تغيير طول الأنبوب لحد معيّن ( فيحدث الرنين : وهو تقوية الصوت وتحويل الأصوات العشوائية إلى أصوات منتظمة ) .
- عند تغيير تردد الشوكة الرنانة يتغيّر طول عمود الهواء الذي يحدث عنده الرنين ، وهذا يعني أنّ طول عمود الهواء يحدد ترددات الهواء المهتز التي ستكون في حالة رنين .
- تفسير حدوث الرنين ( تقوية الصوت ) في أعمدة الهواء المغلقة : توّلد الشوكة الرنانة فوق عمود الهواء موجة صوتية ( مكونة من ذبذبات مرتفعة الضغط وأخرى منخفضة الضغط ) وعندما تتوافق هذه الموجة الصوتية مع الصوت المنعكس من الطرف المغلق للأنبوب ( ينعكس الضغط المرتفع في صورة ضغط مرتفع ) وبالتالي يحدث تقوية للصوت وتوليد ما يعرف بالموجة المستقرة ( الرنين ) ، تتصف بما يلي :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330113718.jpg

- وأما في أعمدة الهواء المفتوحة : فيحدث الرنين عندما يتوافق الصوت الذي تصدره الشوكة الرنانة مع الصوت المنعكس من الطرف المفتوح للأنبوب ( ينعكس الضغط المرتفع في صورة ضغط منخفض ) .

ثم يستطرد المعلم بتوضيح أنّه يمكن تمثيل الموجة الصوتية في الأعمدة الهوائية بموجة جيبيه على إحدى اعتبارين :
الاعتبار الأول : تغيرات ضغط الهواء ( ضغط مرتفع / ضغط منخفض )
الاعتبار الثاني : إزاحة جزئيات الهواء ( إزاحات كبيرة / إزاحات صغيرة )

كما في الصورة التالية :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090828.jpg

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090985.gif

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090710.swf]width=848 height=477[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090758.swf]width=848 height=477[/FLASH]

ومن خلال مناقشة الصور أعلاه سيتوصل الطلاب إلى ترددات الرنين في الأنابيب المغلقة والمفتوحة ، ثم يطلب منهم المعلم إكمال الجدولين التاليين :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330113740.jpg

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330113765.jpg

ثم يستطرد المعلم بذكر بعض التطبيقات للرنين ، مثل :
- عمل القناة السمعية في الأذن كعمود هوائي مغلق في حالة رنين ممّا يُساعد على زيادة حساسية الأذن .
- عمل الأنفاق كعمود هوائي مفتوح في حالة رنين ممّا يجعل للأصوات دويّ .
- عمل الصدف البحرية كعمود هوائي مغلق في حالة رنين ممّا يُساعد على سماع أصوات .

الحصة الـ 16 :

نشاط 3 : يعرض المعلم على الطلاب المحاكاة التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090998.swf]width=300 height=500[/FLASH]

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1328449679.swf]width=540 height=500[/FLASH]

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090850.gif

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090890.gif

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090911.gif

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330090935.gif

ويتساءل عن طول الوتر لكل حالة ، سيلاحظ الطلاب مطابقة حالات الرنين في هذه الأوتار لحالات الرنين في الأعمدة الهوائية المفتوحة .

نشاط 4 : يعرض المعلم على الطلاب صوت رنين وصوت بشري عبر برنامج (Sound Forge Pro ) :

صوت الرنين :

[media]http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330091080.mp3[/media] أضغط هنـــــا

صوت بشري ( البسملة ) :

[media]http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330091106.mp3[/media] أضغط هنــــــا

ويطلب من الطلاب المقارنة بين الموجات الجيبية التي تصدرها كل منهما ، سيلاحظ الطلاب أنّ الموجة التي تصدر عن صوت الرنين عبر برنامج (Sound Forge Pro ) هي موجة جيبية بسيطة بينما الموجة الصوتية التي تصدر عن الصوت البشري هي موجة معقدة ، كما في الصور التالية :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330091063.jpg

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330091041.jpg

ثم يُبيّن المعلم أنّ الفرق بين الموجات البسيطة والموجات المعقدة هة ما يُسمى بطابع الصوت أو لون النغمة .

نشاط 5 : يعرض المعلم هذه الأصوات مع الرسوم البيانية المرفقة :

الصوت الأول ورسمه البياني :

[media]http://www.phys.unsw.edu.au/music/clarinet/sounds/C4.mp3[/media]

http://www.phys.unsw.edu.au/music/cl...s/C4.sound.gif

الصوت الثاني ورسمه البياني :

[media]http://www.phys.unsw.edu.au/music/clarinet/sounds/E3f.mp3[/media]

http://www.phys.unsw.edu.au/music/cl.../E3f.sound.gif

الصوت الثالث ورسمه البياني :

[media]http://www.phys.unsw.edu.au/music/clarinet/sounds/B3.mp3[/media]

http://www.phys.unsw.edu.au/music/cl...s/B3.sound.gif

ثم يُبيّن المعلم أنّ الرسم البياني الذي يوضح اتساع الموجة مقابل ترددها يُسمى طيف الصوت .

نشاط 6 : يعرض المعلم هذا الفيديو الذي يُوضح فيه الشيخ حسن الانتقال مقام إلى مقام ( عند قراءة القرآن الكريم ) ،

http://www.youtube.com/watch?v=PzksZqqGl5E

ثم يُبيّن المعلم أنّ هذا الانتقال المتناسق من مقام إلى مقام يُعتبر ( تناغم ) لأنه نتج عن الأنتقال صوت مريح وممتع .

بينما لو كان الإنتقال من مقام إلى آخر بشكل غير متناسق وغير مريح للأذن المستمعة فإنه يُعتبر ( نشاز ) ، وبالتالي فإنه :

عندما يصدر صوتان مختلفان في الحدة في الوقت نفسه فإن الصوت الناتج يكون إما مقبولا أو مزعجا.
ويسمى الصوت المزعج الناتج عن مجموعة ترددات مختلفة في حدتها نشازا، أما إذا نتج صوت ممتع ولطيف فيسمى تناغًما.

وقد لاحظ فيثاغورس أن الأصوات المتناغمة في الأوتار تصدر عندما تكون نسب طولي الوترين نسبا صغيرة غير كسرية : مثلا 2 : 1 ، 3 : 2، أو 4 : 3. وهذا يعني أن لتردداتهما نسب عددية صحيحة

الحصة الـ 17 :

نشاط 7 : يعرض المعلم هذه المحاكاة ( أضغط على next حتى تظهر لك هذه الصورة ) :

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330122505.jpg

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330122486.swf]width=550 height=400[/FLASH]

أضغط على التردد 1440 Hz ثم على التردد 2442 Hz ثم على ( 1 + 2 ) ، ثم اطلب من الطلاب ملاحظة ما سمعوه ، سيلاحظ الطلاب تداخل الترددين لينتجا مستويات صوت مرتفعة وأخرى منخفضة .

http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1330122573.gif

ثم يُبيّن المعلم أنّ سعة اهتزاز الموجة الناتجة تسمى ( ضربة ) .

ما تبقى من الحصة يحل المعلم مع طلابه مسائل تطبيقية .

في الرابط التالي مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في هذا الدرس :

[hide]أضغط هنـــــا للتحميل [/hide]

[/justify]