حل درس الإزاحة والقوة في بعدين فيزياء تاسع متقدم

حل درس الإزاحة والقوة في بعدين فيزياء تاسع متقدم : نقدم اليكم في هذا الملف حلا شاملا ودقيقا للدرس بكل ما تضمن من أسئلة وتدريبات ، من منهج الفيزياء الصف التاسع المتقدم

نظرة عامة على الوحدة 

توسع هذه الوحدة مناقشة قوانين نيوتن لتشمل بعدين. يستعرض القسم الأول جمع المتجهات الأساسية في بعد واحد ويوسعها لتشمل بعدين. يقدم القسم الثاني الاحتكاك الحركي والاحتكاك السكوني و يوضح كيفية تناول الاحتكاك من منظور تحليلات نيوتن. وأخيرا، ستتم مناقشة حالات البعدين الإضافية التي تتضمن الأسطح المائلة كمفهوم العامل الموازنة قبل أن يدرس الطلاب المادة العلمية الواردة في هذه الوحدة، ينبغي عليهم دراسة 

• التسارع في بعد واحد
• جمع متجهات في بعد واحد
• الكتلة والوزن
• قوانين نيوتن للحركة
• القوة العمودية
• الحركة المنتظمة في بعد واحد

لحل المسائل الواردة في هذه الوحدة، سيحتاج الطلاب إلى فهم عميق لما يلي . 

• الأرقام المعنوية
• حل المعادلات من الدرجة الأولى
• دوال الجيب وجيب التمام والظل
• الميل

عرض الفكرة الرئيسة 

اطلب من الطلاب تحديد القوی، بما في ذلك الاتجاهات التي تؤثر في بهلوان يقف في منتصف حبل مرتخ (متراخ). تؤثر قوة الجاذبية لأسفل وتوثر قوة الشد في الحبل عند زاوية .

اشرح أن الحالات الفيزيائية تتطلب غالبا قوى تؤثر في العديد من الاتجاهات المختلفة

الربط بالمعرفة السابقة 

المتجهات والقوى والتسارع درس الطلاب كيفية جمع المتجهات في بعد وطرحها. درس الطلاب أيضا القوی وكيفية تطبيق قوانين نيوتن في بعد واحد، رغم أن التركيز في هذا الدرس على القوة في بعدين، إلا أن معرفة الإزاحة والسرعة والتسارع ضرورية أيضا لتحليل بعض الحالات المطروحة

2 التدريس

المتجهات في بعدين

استخدام النماذج 

العرض التوضيحي للمسطرة الأسطوانية لتساعد الطلاب على تصور وفهم الطرق المسموح بها لنقل المتجهات من دون تغييرها، استخدم مسطرة أسطوانية لتوضيح مجموعة فرعية من الطرق الصحيحة لنقل المتجهات. تتوفر هذه المساطر في المتاجر التي تبيع أدوات الرسم والتصميم. 

تطوير المفاهيم 

تعيين المتجهات اشرح الطريقة التي ستستخدمها لتوضيح الكميات المتجهة على السبورة أو الورق الشفاف والكتيبات. يتم ذلك عادة عن طريق وضع سهم على الرمز الذي يحدد الكمية

اثراء

المقدار اطلب من الطلاب توضيح معنى المقدار في الفيزياء، في الفيزياء، يعني حجم کمية يمثلها غالبا طول سهم ناقش الحاجة الدائمة إلى تحديد كل من المقدار والاتجاه للكميات المتجهة 

3 التقييم

تقييم الفكرة الرئيسة 

مركبات المتجهات اطلب من الطلاب أن يتخيلوا أنفسهم وهم يسيرون في شوارع المدينة المبينة على شبكة، ويسيرون في اتجاه واحد على بعد 4 مبان ثم يحولون اتجاههم ويسيرون على بعد 5 مبان في شارع يقع على زوايا قائمة مع الشارع الأول، اسأل الطلاب کیف يمكنهم أن يوضحوا إزاحتهم بالمتجهات وشبكة الإحداثيات. استخدم شبكة الإحداثيات لتمثيل مسارهم على الشارعين وحساب المسار القطري من المكان الذي بدؤوا السير منه إلى المكان الذي توقفوا فيه. تأكد من فهمك جمع المتجهات اطلب من الطلاب أن يحلوا مسألة تتضمن جمع متجهات في بعد واحد. واطلب منهم أن يشرحوا طريقة حلها، ثم اطلب منهم أن يحلوا مسألة أخرى تتضمن جمع متجهات في بعدين، حيث تقع المتجهات على زوايا قائمة، واطلب منهم أن يعرضوا خطوات الحل، وأخيرا، اطلب منهم إيجاد مسألة تتضمن جمع متجهات في بعدين من دون زوايا قائمة وشرح حلها.

إعادة التدريس 

جمع المتجهات راجع طرق جمع المتجهات بيانيا وجبريا أكد على الحالات التي تطبق فيها نظرية فيثاغورس والحالات التي لا تطبق فيها، ارسم عددا من مجموعات المتجهات على السبورة. واطلب من أحد الطلاب أن يستخدم عصا قياس ليقيس المتجهات ويحدد المتجه الناتج. ثم أطلب من الطلاب أن يحددوا الناتج لكل مجموعة باستخدام أحد قوانین حساب المثلثات. 

1 مقدمة 

نشاط تحفيزي 

الاحتكاك السطحي ادفع جسما يتسم باحتكاك منخفض. مثل الجليد على طاولة. ثم ادفع جسما يتسم باحتكاك عال، مثل کتاب، على السطح نفسه. اطلب من الطلاب أن يوضحوا الفرق في سلوكيات الجسمين ويشيروا إلى السبب المحتمل لهذا الفرق من المحتمل أن يذكر الطلاب أن الاحتكاك كان عاملا مؤثرا، وجه الطلاب إلى توضيح ماذا يقصدون بالاحتكاك، حتى تتمكن من توجيههم إلى التعريف العلمي في وقت لاحق 

الربط بالمعرفة السابقة 

القوى غير المتوازنة ادفع كتابا على طاولة بقوة واسأل الطلاب كيف يعرفون القوة غير المتوازنة التي أثرت في الكتاب عندما وصل إلى نقطة سكون، زادت سرعته اشرح أن القوة غير المتوازنة هي الاحتكاك. اطلب من الطلاب أن يذكروا أمثلة أخرى يلاحظون فيها الاحتكاك الذي يؤثر على حركة جسم ماء

2 التدريس 

الاحتكاك الحركي والسكوني

استخدام التشبيه 

التحقق من الاحتكاك التشبيه البسيط لقوة الاحتكاك بين جسمين هو تفاعل قطعتين من شريط لاصق به أهداب وخطاطيف مع خطاطيف صغيرة للغاية. وعلى المستوى المجهري، يتداخل السطحان المتلامسان جزئيا مع بعضهما البعض. اطلب من الطلاب أن يجروا بحثا عن آلية عمل هذا الشريط اللاصق وبرسموا بعض الرسومات لتساعدهم على شرح ذلك. 

استعن بالشكل 10 

الاحتكاك والقوة ارسم الصور الواردة في الشكل 10 على السبورة، ارسم متجهات القوى التي توضح القوة المبذولة ومقاومة الاحتكاك في كل حالة اشرح أن الاحتكاك الثابت سيتناسب مع القوة المبذولة لمقاومة الحركة كما هو مبين في الشكل اليسرى. سيتحرك الجسم فقط عندما تتجاوز القوة المبذولة قوة المقاومة كما هو مبين في الشكل اليمنى. 

التفكير الناقد 

الاحتكاك العالي أو المنخفض اسأل الطلاب هل من الأفضل أن يكون لديك احتكاك عال أم منخفض بین الأسطح. يعتمد ذلك على الحالة. اطلب من الطلاب أن يقدموا أمثلة لكل حالة من أمثلة الحالات ذات الاحتكاك المنخفض المكابس في المحركات والزلاجات على الثلج. ومن أمثلة الحالات التي يفضل الاحتكاك العالي فيها الممحاة على الورق أو قفاز ماسك العلم الذي يحكم القبض على السارية

تطوير المفاهيم 

عرض توضيحي للاحتكاك والقوة العمودية اطلب من أحد الطلاب أن يدفع قفصا أو صندوقا فارغا بسرعة ثابتة على أرضية مستوية، ثم ضع حملا ثقيلا في الحاوية، اطلب من الطالب أن يدفع الصندوق على الأرضية مرة أخرى، واطلب من الطالب أن يعبر عن التغير النوعي في القوة المطلوبة، اطلب من الطلاب أن يشرحوا السبب في كون القوة المطلوبة أكبر في الحالة الثانية، تزيد القوة المطلوبة لأن القوة العمودية الزائدة تنتج احتكاكا زائدا،  - حسي حركي

التعزيز

عرض توضيحي للاحتكاك السكوني مقابل الاحتكاك الحركي استخدم ميزانا زنبركيا بحجم نموذج العرض التوضيحي بحيث يستطيع طلاب الفصل قراءة الميزان بينما تسحب كتابا على طاولة، وضح أن الأمر يستغرق قوة أكثر بكثير لسحب الكتاب مقارنة بالقوة المبذولة لإبقائه متحركا، اطلب من الطلاب أن يشرحوا ملاحظاتهم في ضوء قوى الاحتكاك السكوني والحركي، يمكن القيام بهذا النشاط أيضا في مجموعات صغيرة باستخدام مقاییس زنبركية أصغر.

تطبيق الفيزياء 

الأسطح بما أن الاحتكاك السطحي مختلف، فإن قدرة مواد معينة على الالتصاق بالسطح مختلفة أيضا، لمنع الكتابة على الجدران في الأماكن العامة، غالبا ما تطلى الجدران بمادة تحول سطحها دون الكتابة عليها بقلم جاف أو قلم تحديد دائم أو قلم رصاص.

الفيزياء في الحياة اليومية 

التزحلق على الماء تعد معاملات الاحتكاك بين الإطارات المطاطية و خرسانة الطريق أقل بكثير عندما يكون الطريق مبللا مقارنة بحالته عندما يكون جافا و في حالة وجود برك مياه على سطح الطريق، يمكن أن يكون هناك طبقة مياه كافية بين الطريق و الإطارات، ولا يوجد تلامس تقريبا بين الإطارات والطريق، بحيث تحمل الإطارات بشكل أساسي على طبقة المياه