[ناصر اللحياني]

[justify]

3-1 التسارع Acceleration

( يحتاج إلى حصتين )

الحصة الـ 15 :

نشاط 1 : يعرض المعلم مقطع الفيديو التالي :

http://www.youtube.com/watch?v=eMSQiiH9Lyg

ثم يتسائل ماذا تلاحظون عندما تنطلق سيارات السباق من خط البداية ؟ هل تنطلق بسرعة ثابتة ؟ أم بسرعة متزايدة ؟ أم بسرعة متباطئة ؟ سيلاحظ الطلاب أنّ السيارات تنطلق من السكون ثم تتسارع ، وسيؤكد لهم ذلك رؤية عداد السيارة .

نشاط 2 : يطلب المعلم من أحد طلابه تنفيذ التجربة الاستهلالية ( غيّرت بعض الشيء عن تجربة الكتاب ) . سيحتاج إلى الأدوات التالية : سيارتين ذات نابض ( التي تتحرك عند سحبها إلى الخلف ) ، لوحي خشب منشور ( عرضه تقريبا 10 أو 15 سم وطوله مترين ) بحيث يضع الطالب كل من اللوحين بين طاولتين ( بشكل أفقي موازي تماما لسطح الطاولة ) ، ثم يطلق طالبين السيارتين على اللوحين ( كل سيارة على لوح ) في نفس اللحظة بعد تعبئتها ( أي سحب كل من السيارتين إلى الخلف ) .

ويتسائل المعلم ما إذا كانت سرعة السيارتين بعد انطلاقهما منتظمة (ثابتة) أم لا ؟ على اعتبار أن نقطة البداية تبعد مسافة 20 سم عن نقطة انطلاق السيارتين ، ( سيلاحظ الطلاب أنّ سرعة كل من السيارتين منتظمة ( ثابتة ) بعد تجاوزهما نقطة البداية التي تبعد عن نقطة الانطلاق مسافة ما - 15 سم مثلا - ) ، ثم يطلب المعلم بعد ذلك من أحدهم رفع اللوح الأول بمقدار 10 أو 15 سم ، ثم أعد التجربة ، ماذا سيلاحظ الطلاب ؟
سيلاحظ الطلاب أن سرعة السيارة الأول ستزداد بسبب انحدار اللوح وستكون سرعتها عن نهاية اللوح أكبر من سرعة السيارة الثانية عند نهاية اللوح .

أي أن حركة السيارة الأولى متسارعة بينما حركة السيارة الثانية منتظمة ، ( من لم يستطع توفير هذه الأدوات .. مقطع الفيديو التالي يفي بالغرض ) :

http://www.youtube.com/watch?v=oWREg37Afv8

وللتعزيز يعرض المعلم هذه المحاكاة :

[flash=http://www.lahyan.net/vb/uploaded/1/1288457451.swf]WIDTH=500 HEIGHT=300[/flash]

[flash=http://www.lahyan.net/vb/uploaded/1/1288457461.swf]WIDTH=400 HEIGHT=400[/flash]

ليتوصل الطلاب إلى أنّ التسارع : هو التغيّر في السرعة خلال وحدة الزمن .

ثم يبيّن المعلم للطلاب أن الحركة المنتظمة من أبسط أنواع الحركة حيث أن الجسم يسير في خط مستقيم وبسرعة منتظمة ، ويطلب منهم ذكر أمثلة عن أجسام تتحرك بحركة منتظمة ؟ (طبعا قليلة جدا الأجسام تتحرك بهذه الطريقة طوال الوقت) ، ثم يوضح المعلم للطلاب أن في هذا الفصل ستزداد معلوماتهم في هذا المجال ، ليتعرفوا على نوع أكثر تعقيدًا للحركة ، وهي الحالات التي تتغير خلالها سرعة الجسم، بينما يبقى مساره مستقيمًا.

نشاط 3 : يستعرض المعلم مع طلابه رسم منحنى ( السرعة – الزمن ) ، لسيّارتين لحظة انطلاقهما :

سيلاحظ الطلاب أن الميل ذي الانحدار الأكبر ( والأكبر عددا ) يدل على أن مقدار التغير في السرعة المتجهة أكبر خلال الفترة الزمنية نفسها ، وهذا يعني أنّ ميل الخط البياني لمنحنى (السرعة المتجهة - الزمن ) للجسم يُمثل التسارع المتجة المتوسط لحركة الجسم .

ويمكن حساب التسارع من منحنى السرعة الزمن بشكل مباشر من العلاقة التالية :

و يُسمى التغيّر في السرعة عند لحظة معينة بالتسارع اللحظي .

وللتعزيز يعرض المحاكات التالية :

[FLASH=http://www.Lahyan.net/vb/uploaded/806/1320216448.swf]width=770 height=400[/FLASH]

[flash=http://www.lahyan.net/vb/uploaded/1/1288457495.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]

[flash=http://www.lahyan.net/vb/uploaded/1/1288457511.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]

الحصة الـ 16 :

نشاط 4 : يُقسم المعلم طلابه إلى أربعة مجموعات ، يطلب من المجموعة الأولى أنّ يقف أحدهم ساكنا ويقوم البقية برسم المخطط النقطي لزميلهم ، ويطلب من المجموعة الثانية أنّ يتحرك أحدهم بسرعة منتظمة ( خطوتين كل ثانية ) ويقوم البقية برسم المخطط النقطي لزميلهم ، ويطلب من المجموعة الثالثة أنّ ينطلق بسرعة متزايدة ويقوم البقية برسم المخطط النقطي لزميلهم ، ويطلب من المجموعة الرابعة أنّ يتحرك أحدهم بسرعة ثم يقلل من سرعته حتى يتوقف يقوم البقية برسم المخطط النقطي لزميلهم من لحظة تقليله للسرعة حتى توقفه .
سيرسم طلاب المجموعة الأولى في المخطط النقطي ( نقطة واحدة ) ، بينما سيرسم طلاب المجموعة الثانية في المخطط النقطي ( مسافات متساوية بين النقط ) ، وسيرسم طلاب المجموعة الثالثة في المخطط النقطي ( مسافات متزايدة بين النقط ) ، وسيرسم طلاب المجموعة الرابعة في المخطط النقطي ( مسافات متناقصة بين النقط ) ، كما هو موضح في هذه الصورة والمحاكاة التالية :

[flash=http://ksa.obeikaneducation.com/books/physics/swf/SAPH_1001_0301_LI01.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]

سيلاحظ الطلاب من هذا النشاط أنّه يمكن التعبير عنّ التغيّر في السرعة من خلال المخطط النقطي بمعرفة كل من : التغيّر في أطوال المسافات والفرق بين أطوال متجهات السرعة .

نشاط 5 : يطلب المعلم من طلابه ذكر حالات التسارع الموجب والتسارع السالب من خلال الصور المتحركة التالية ، مبيّنا لهم في البداية أنّ السرعة تكون موجبة إذا كانت في اتجاه المحور الموجب وسالبة إذا كانت في اتجاه المحور السالب ، وأنّ التسارع يكون موجب إذا كان في نفس اتجاه السرعة وسالب إذا كان عكس اتجاه السرعة :

الحالة الأولى :

الملاحظة : الجسم يتحرك في المحور السيني الموجب مع تزايد السرعة .
الاستنتاج :
- السرعة موجبة لأنها في اتجاه المحور الموجب .
- التسارع موجب لأن التزايد يعني أن السرعة والتسارع في نفس الأتجاه .

الحالة الثانية :

الملاحظة : الجسم يتحرك في المحور السيني الموجب مع تناقص السرعة .
الاستنتاج :
- السرعة موجبة لأنها في اتجاه المحور الموجب .
- التسارع سالب لأن التناقص يعني أن السرعة والتسارع في اتجاهين متعاكسين .

الحالة الثالثة :

الملاحظة : الجسم يتحرك في المحور السيني السالب مع تزايد السرعة .
الأستنتاج :
- السرعة سالبة لأنها في اتجاه المحور السالب .
- التسارع سالب لأن التزايد يعني أن السرعة والتسارع في نفس الأتجاه .

الحالة الرابعة :

الملاحظة : الجسم يتحرك في المحور السيني السالب مع تناقص السرعة .
الأستنتاج :
- السرعة سالبة لأنها في اتجاه المحور السالب .
- التسارع موجب لأن التناقص يعني أن السرعة والتسارع في اتجاهين متعاكسين .

[flash=http://ksa.obeikaneducation.com/books/physics/swf/SAPH_1001_0301_LA01.swf]WIDTH=500 HEIGHT=400[/flash]

تنبيه :
يربط بعض الطلاب التسارع الموجب بزيادة السرعة والتسارع السالب بنقصان السرعة وهذا غير صحيح والصواب أن التسارع الموجب عندما يكون تسارع الجسم في الاتجاه الموجب ، ويكون التسارع السالب عندما يكون تسارع الجسم في الاتجاه السالب .

وللتأكيد نقول أن التسارع الموجب لجسم يتحرك في الاتجاه الموجب يعني زيادة السرعة وكذلك التسارع السالب لجسم يتحرك في الاتجاه السالب يعني أيضا زيادة السرعة .

يختم الدرس بهذا الفلاش الطريف

[flash=http://www.lahyan.net/vb/uploaded/1/1288457487.swf]WIDTH=550 HEIGHT=400[/flash]

تدريبات

في الرابط التالي مجلد يحتوي على جميع الصور والفلاشات والفيديو المدرجة في الدرس السابع ، و المرشد الدراسي للدرس السابع :

[hide]أضغط هنــــــا للتحميل [/hide]

[/justify]