منظم الوحدة 19 :الشغل والطاقة
الفكرة الرئيسة للطاقة أشكال عديدة ويمكن أن تتحول من شكل إلى آخر من خلال الشغل.
الأسئلة الرئيسة
القسم 1
1 . ما المقصود بالشغل؟
2 . كيف يمكن حساب الشغل عندما يكون كل من القوة والحركة متوازيتين؟
3 . كيف تسهل الآلات من إنجاز المهام؟
4 .ما المقصود بالكفاءة والفائدة الميكانيكية؟
3 حصص
موارد لتقويم الإجادة
مراقبة التقدم
الأسئلة حول الشكل
التقويم التكويني
تطبيق
التأكد من فهم النص
مراجعة القسم
الأسئلة الرئيسة
القسم 2
1 .ما أوجه الاختلاف بين الطاقة الحركية وطاقة الوضع؟
2 .كيف يمكنك حساب الطاقة الحركية؟
3 .ما بعض الأشكال المختلفة لطاقة الوضع؟
4 .كيف يمكنك حساب طاقة الوضع الجذبية؟
حصتان
موارد لتقويم الإجادة
مراقبة التقدم
سؤال حول الشكل
التقويم التكويني
تطبيق
التأكد من فهم النص
مراجعة القسم
الأسئلة الرئيسة
القسم 3
1 .ما المقصود بقانون حفظ الطاقة؟
2 .ما المقصود بالطاقة الميكانيكية؟
3 .لم لا يمكن حفظ الطاقة الميكانيكية دائما؟
4 .ما العالقة بين الطاقة والقدرة؟
3 حصص
موارد لتقويم الإجادة
مراقبة التقدم
الأسئلة حول الشكل
التقويم التكويني
تطبيق
التأكد من فهم النص
مراجعة القسم
التقويم الختامي
مراجعة الوحدة
الوحدة 19
الشغل والطاقة
التجربة الاستهلالية
إنجاز المهام باستخدام آلة بسيطة
هل عرفت أن بإمكانك رفع جسم وزنه أضعاف وزنك باستخدام البكرات؟ قبل اختراع الرافعة الهيدروليكية، كان ميكانيكي السيارات يستخدم البكرات لرفع السيارات عن الأرض.
المطويات
أنشئ مطوية من ثلاث صفحات، وسبها على النحو المبين استخدمها لتنظيم ملاحظاتك حول الطاقة.
التجربة الاستهلالية إنجاز المهام باستخدام آلة بسيطة
التحضير أحضر حباًل للطالب وقصها قبل زمن إجراء النشاط.
المواد عدة أمتار من الحبال، مقابض مكانس أو أوتاد خشبية سميكة ( 2 )
الإجراء اطلب من الطالب تحديد المخاطر المتعلقة بالسالمة في هذه التجربة واتباع الإجراء أدناه.
1 .اربط حبلا طوله عدة أمتار بمنتصف مقبض المكنسة. واطلب من أحد الطالب أن يمسك طرفي المقبض.
2 .اطلب من طالب آخر أن يمسك طرفي مقبض ثان والوقوف في مواجهة الطالب الأول.
3 .اطلب من طالب ثالث أن يلف الطرف الحر من الحبل حول كل من المقبضين، بحيث يكون المجموع ثلاث لفات.
4 .يجب أن يقف الطالب الثالث إلى جانب أحد المقبضين ويشد الطرف الحر من الحبل. ويجب أن يحاول الطالبان اللذان يمسكان بمقبضي المكانس، منعهما من الالتصاق.
5 .ضاعف عدد اللفات إلى ستة، وكرر الخطوة 4
التفكير الناقد
6 .صف الطريقة التي تغيرت بها القوة المبذولة. ماذا يحدث عند زيادة عدد لفات الحبل؟
سيزداد مقدار القوة المبذولة. وستؤدي زيادة عدد لفات الحبل إلى زيادة مقدار القوة المبذولة بدرجة أكبر.
التقويم
الأداء اطلب من كل مجموعة توقع الاختلاف الذي سيطرأ على نتائج التجربة عند ربط الحبل مرتين فقط حول الأطراف. واطلب من الطلاب اختبار توقعاتهم. لن يتمكن الطالب المسؤول عن شد الحبل من أن يشد المقبضين معا بسهولة.
تقديم الوحدة
الآلات والطاقة اطلب من الطالب ذكر أمثلة على الآلات التي استخدموها وسجل أمثلتهم على السبورة. واطلب منهم وصف الوظائف التي تؤديها الآلات والخطوات التي يجب اتباعها لتشغيل الآلات. ثم ناقش إمكانية وجود عالقة بين الآلات والطاقة.
الفكرة الرئيسة
الطاقة والشغل والتغيير
تعرف الطاقة غالبا بأنها القدرة على بذل شغل. وعندما يبذل جسم شغلا على جسم آخر، تنتقل الطاقة من الجسم الأول إلى الجسم الثاني. يجب أن يكون للجسم طاقة لكي يبذل شغلا على جسم آخر. مع ذلك، لا تنطوي كل العمليات التي تتضمن انتقالا للطاقة على بذل شغل. على سبيل المثال، لا تتضمن عملية انتقال الطاقة الحرارية من جسم ساخن إلى جسم أبرد بذل شغل
استخدام الصورة
اطلب من الطلاب الاطلاع على مولدات الرياح الواردة في هذه الصورة الفوتوغرافية. يحول كل مولد من مولدات الرياح جزءا من الطاقة الحركية الناتجة عن حركة الرياح إلى الطاقة التي تدير التوربينات. اطلب من الطالب توقع العلاقة بين سرعة الرياح مباشرة خلف مولد الرياح وسرعة الرياح أمامه. ستكون سرعة الرياح خلف المولد أبطأ لأن بعضا من الطاقة الناتجة عن حركة الرياح (الطاقة الحركية) قد تحول إلى طاقة تدير التوربينات.
الفكرة الرئيسة
أن للطاقة أشكالا عديدة يمكن أن تتحول من شكل إلى آخر من خلال الشغل.
القسم 1 • الشغل والآلات
القسم 2 • وصف الطاقة
القسم 3 • حفظ الطاقة
الشغل والآلات
الفكرة الرئيسة
تسهل الآلات إنجاز المهام وتقلل الوقت الذي تستغرقه وذلك بتغيير القوة اللازمة لإنجازها.
روابط من القراءة بالحياة اليومية متى كانت آخر مرة ركبت فيها دراجة؟ تخيل انك تقطع غدوا او سيرا على الأقدام، المسافة التي قطعتها بالدراجة. لكان ذلك استغرق منك جهدا أكبر ووقتا أطول بالتأكيد؛ فالدراجة آلة تساعدك في قطع المسافات في وقت أقصر من الوقت الذي يستغرقه قطعها سيرا على الأقدام
تعريف الشغل
عندما ترد كلمة الشغل يتبادر إلى الأذهان المهام التي تنجز لكسب العيش. وفي هذا السياق، قد يكون الشغل أي شيء، بداية من إصلاح السيارات إلى تصميم المواقع الإلكترونية. وقد تدل كلمة الشغل أيضا على المجهود العضلي. اما في العلوم، فتستخدم كلمة الشغل بطريقة مختلفة.
الحركة والشغل اضغط على سطح مكتبك بأقصى قوتك. هل بذلت شغالا على المكتب؟ كال؛ مهما كان ذلك المجهود لك. ففي العلوم، الشغل هو تأثير قوة في جسم على مدى مسافة. إذا ضغطت عليه ولم يتحرك. فمعنى ذلك أنك لم تبذل أي شغل على المكتب لأنه لم يتحرك