ملتقى الفيزيائيين العرب - مختبر الفيزياء3 : تجربة صعود السلم والقدرة

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

تجربة مختبر الفيزياء 3 : صعود السلم والقدرة

الأهداف :
1- توقع العوامل المؤثرة على القدرة .
2- تحسب القدرة المتولدة .
3- تعرف القدرة إجرائيا.
4- تفسر العلاقة بين الشغل والزمن ، القدرة والشغل ، القدرة والزمن .

المواد و الأدوات :
مسطرة مترية أو شريط قياس معدني ( فيتا )عدد 1
ساعة إيقاف عدد 2
ميزان منزلي
http://store2.up-00.com/Oct11/Hvv89762.bmp

خطوات العمل :
1- قسم طلبة الفصل إلى مجموعات متساوية تقريبا ( يفضل أن تكون متباينة في الأوزان ).
2- بعد توضيح الهدف من التجربة نوضح آلية العمل حيث أنه عندما يصعد المرء درجات السلم فإنه كلما ارتفع أختزن طاقة وبذل شغلا خلال فترة زمنية فتتولد قدرة ، ماذا سنحتاج لحساب القدرة ؟
نطرح سؤال : ما القانون الرياضي لحساب القدرة ؟

http://store2.up-00.com/Oct11/05489762.bmp

فماذا نحتاج لحساب قدرتك P حينما تصعد سلم ارتفاع d خلال فترة زمنية t ؟
يلزمنا حساب كتلة الجسم m باستخدام الميزان المنزلي وتدوين النتيجة في الجدول ، وارتفاع السلم باستخدام شريط القياس ولابد تحويلها بالقسمة على 100 إلى وحدة المتر وهي مسافة ثابتة لكل أفراد المجموعة، والفترة الزمنية باستخدام ساعة الإيقاف لكل شخص من المجموعة ونجمع البيانات وننظمها في الجدول التالي :
http://store2.up-00.com/Oct11/rK789762.bmp

بعد تكوين الجدول وفهم كيف يمكن إكماله نذهب للسلم في المدرسة ونقيس ارتفاعه كالتالي :
http://store2.up-00.com/Oct11/HsO89762.bmp

تقف طالبة عند بداية السلم ممسكة بساعة الإيقاف وآخري بجانبها أو بالأعلى وأيضا ممسكة بساعة إيقاف وعند بدء الصعود يبدأ حساب الزمن لآخر سلمه .
اعتمدت طالبتين لحساب الزمن التي تصعد لتتعود على ذلك للاختبار النهائي والطالبة الأخرى للتأكد من الزمن المقاس وأيضاً لاشتراك اكبر عدد من الطالبات في العمل واكتساب المهارات وتم التناوب بين أفراد كل مجموعة في حساب الزمن والصعود وتدوين النتائج .
بعد إكمال البيانات في الجدول ستكون القيم من منازل المئات والألوف لهذا للتبسيط نعبر عنها بالضرب في قوى العشرة .
مثال :
http://store2.up-00.com/Oct11/8fY89762.bmp

فالشغل = 1058.4 نحرك الفاصلة العشرية ثلاث منازل ونضرب في عشرة أس ( 3 )
فيصبح بالتقريب :
أما القدرة = 211.68 نحرك الفاصلة العشرية منزلتين ونضرب في عشرة أس ( 2 )
فيصبح بالتقريب :
http://store2.up-00.com/Oct11/R5k90164.bmp

وعندما نرسم العلاقات فقط نضرب المحور بالقوى وبتم التدريج بما يناسب القيم ، نجد أن :
http://store2.up-00.com/Oct11/O8y89762.bmp

1- منحنى الشغل – الزمن لاتعطي نقاطه علاقة واضحة حيث لا يعتمد الشغل على الزمن لأن : W=Fd
2- منحنى القدرة - الشغل يمكن رسم خط متوسط يوضح علاقة طردية بينهما .
3- منحنى القدرة – الزمن يمكن رسم خط متوسط يوضح علاقة عكسية بينهما .
من ثم يمكنك مناقشة أسئلة الاستنتاج والتوسع .

ملاحظة : هذا الرسم البياني من كتاب المعلم وكانت نتائج طالباتي قريبة منه جداً ،،، ما عدا مجموعة واحدة لأن جميعهن كان لهن نفس الأوزان ،،،:a_plain111:

توصيات : وضح طريقة الحسابات للمجموعة قبل التنفيذ ، ثم خذ مجموعة واحدة إلى السلم بعد ان تقيس اوزانها وتكون باقي المجموعات مشغولة بالقياس داخل الصف ، وتعود المجموعة للفصل تجري الحسابات وهكذا ومع اخر مجموعة بيكون الكل انتهي ويتم شرح تحويل القيم للقوى الاسية ثم الرسم .
تأكد من فهم الطلبة لحساب الزمن وتصفير الساعة قبل البدء في حساب الزمن .
ينبغي التأكيد على الطلبة أن لا يبدووا راكضين في صعود السلم .

سؤال 1 في الفيزياء والحياة : ابحث عن ادوات منزلية لها معدل قدرة مساو للقدرة التي انتجتها عند صعدوك السلم اول اقل <<< عجبني واضفته كنشاط لملف الاعمال
أتمنى لكم قضاء وقت ممتع مع التجربة
اختكم
م مشاعر