10/15/2017

حل درس الشغل والآلات البسيطة ص58

حل درس الشغل والآلات البسيطة ص58 علوم اول متوسط ف1

أولا : حل المسائل والأشكال + ماذا قرات 

مسائل تدريبية 
1- إذا دفعت عربة حاسوب مسافة  10امتار بقوة افقية مقدارها 50 نيوتن، فما مقدار الشغل الذي تبذله ؟
جـ: الشغل = 50نيوتن × 10م = 500جول

2- ما مقدار الشغل الذي يبذله متسابق اولمبي اثناء ركضه مسافة  200متر بقوة  6 نيوتن ؟
جـ: الشغل= 6نيوتن × 200م= 1200جول
- كيف تسهل كل من  الرافعة والبكرة والعجلة والمحور العمل
ج: تضخم الرافعة القوة المبذولة، أو تزيد المسافة التي تؤثر خلالها القوة. وتغير البكرة اتجاه القوة المبذولة، ويمكن أن تنتج قوة أكبر. وتضخم العجلة والمحور القوة المبذولة وتغيران اتجاهها كذلك. لكن أيا من هذه الآلات لا تجعل الشغل الناتج أكبر من الشغل المبذول 

ثانيا : حل مراجعة الدرس 

1- صف  ثلاث طرائق تبين أن استخدام الآلة يسهل العمل .
جـ: زيادة القوة المؤثرة وكذلك زيادة المسافة التي تؤثر خلالها القوة، وتغيير اتجاه القوة.
2- فسر لماذا يكون الشغل الناتج اقل من الشغل المبذول في الآلات ؟
جـ: لأن الاحتكاك يحول بعض الشغل المبذول إلى حرارة لا تشارك في إنجاز الشغل.
3- قارن بين العجلة والمحور وبين الرافعة .
جـ: العجلة والمحور هما في الواقع رافعة تدور °360حول محور ثابت (نقطة الارتكاز أو محور الدوران.) ويمكن أن تؤثر القوة المبذولة، وأن تتولد القوة الناتجة في أي نقطة على نصف قطر العجلة، أو المحور.
4- حدد جزأين من جسمك يعملان بوصفهما رافعتين  الى اي انواع الروافع ينتمي كل منهما ؟
جـ:  الذراع رافعة من النوع الثالث، والساق السفلية رافعة من  النوع الثالث أيضا.
5- احسب  الشغل اللازم لرفع حجر جيري يزن 10000 نيوتن مسافة 150 مترا .
الحل : 
 ش = ق × ف = 10000×150 = 1500000 جول . 
6- احسب القوة المؤثرة اللازمة لرفع حجر وزنه 2500 نيوتن باستخدام نظام بكرات فائدته الآلية 10 .
الحل : 
القوة المبذولة = القوة الناتجة /الفائدة الآلية = 2500/10 = 250 نيوتن . 
................................................................................

للفائدة : 
الآلة أداة تسهل أداء العمل. مفتاح العلب المبين في الشكل  15آلة تحول القوة الصغيرة إلى قوة أكبر، وبذلك يسهل فتح العلبة. الآلة البسيطة هي التي تتطلب حركة واحدة فقط. مفك البراغي مثال على الآلة البسيطة؛ فهو يعمل بحركة دائرية. ومن الآلات البسيطة: البكرة، والرافعة (العتلة،) والعجلة والمحور، والسطح المائل، والإسفين والبرغي. أما الآلة المركبة ّ فتتكون من مجموعة من الآلات البسيطة، ومنها مفتاح العلب. تسهل الآلات البسيطة الشغل بإحدى الطرائق التالية: تغير مقدار القوة، أو تغير اتجاه القوة، أو كليهما معا.
الفائدة الآلية نقول إن الآلات مفيدة؛ لأنها تقوم بمضاعفة أثر القوى المبذولة.ِ  وتعرف النسبة التي تضاعف بها الآلة أثر القوة المؤثرة ب الفائدةالآلية. عندما تضغط على مقبض مفتاح العلب فإنك تؤثر فيه بقوة تسمى القوة المبذولة ويغير مفتاح العلب هذه القوة الى قوة أخرى تؤثر في النصل الذي يقطع غطاء العلبة، وتسمى هذه القوة القوة الناتجة. ويمكن إيجاد الفائدة الآلية بقسمة القوة
الناتجة على القوة المبذولة 
البكرة : 
لرفع ستارة نافذة فإنك تشد حبلا للاسفل يمر خلال بكرة تغير اتجاه القوة. فالبكرة عجلة بها تجويف في وسط إطارها يمكن أن يمر خلاله حبل. تغير البكرة اتجاه القوة المبذولة. فالبكرة البسيطة المبينة في الشكل 16 تغير اتجاه القوة فقط وليس مقدارها، لذا فالفائدة الآلية لها تعادل .1يمكن الحصول على فائدة آلية أكبر إذا استخدمنا أكثر من بكرة واحدة. نظام البكرتين المبين في الشكل 14فائدته الآلية تساوي .2 كل حبل من حبال الحمل يحمل نصف الوزن المعلق. ولذلك تكون القوة المبذولة مساوية لنصف وزن الثقل المرفوع. وهكذا، تكون الفائدة الآلية ضعف الفائدة الآلية للبكرة الواحدة. لاحظ أنه في هذه الحالة حصلنا علي قوة مقدارها 100نيوتن ( 50نيوتن + 50نيوتن ) لرفع الصندوق وذلك بالتأثير في الحبل الحر بقوة مقدارها 50نيوتن فقط
الرافعة العتلة 
من المحتمل أن تكون الرافعة أول آلة بسيطة اخترعها الإنسان.و الرافعة قضيب أو لوح يرتكز على نقطة ثابتة تسمى نقطة الارتكاز. تعمل الروافع على زيادة القوة أو زيادة المسافة التي تؤثر خلالها القوة. وكما هو موضح في الشكل،17فالروافع تنقسم إلى ثلاثة أنواع، بناء على موضع تأثير القوة المبذولة، والقوةالناتجة، ونقطة الارتكاز. ففي النوع الأول تكون نقطة الارتكاز بين القوة المبذولة والقوة الناتجة، ويستعمل النوع الأول عادة لزيادة القوة، كما هو الحال في المفك المستخدم لرفع غطاء. أما إذا وقعت القوة الناتجة بين القوة المبذولة وبين نقطةالارتكاز- كما في عربة اليد- فتكون الرافعة من النوع الثاني، وتكون القوة الناتجةدائما أكبر من القوة المبذولة. وفي النوع الثالث تكون القوة المبذولة بين نقطةالارتكاز والقوة الناتجة. والفائدة الآلية للنوع الثالث تكون دائما أقل من واحد،
ففي النوع الثالث تزيد المسافة التي تؤثر خلالها القوة، كما في مضرب الهوكي العجلة والمحور حاول إدارة مقبض دائري من قاعدته الضيقة القريبة من الباب، ثم كرر المحاولة من رأسه العريض. ستجد أن إدارته من رأسه العريض أسهل. مقبض الباب مثال على العجلة والمحور. انظر الشكل .18يتكون هذا النظام من جسمين مثبتين معا ويدوران حول المحور نفسه. الجزء الأكبر يسمى العجلة
بينما الأصغر يسمى المحور. تحسب الفائدة الآلية لهذا النظام بقسمة نصف قطرً  العجلة على نصف قطر المحور، وتكون دائما أكبر من واحد
المستوى المائل
ّ هو سطح منحدر يمكنك من رفع جسم ثقيل بقوة اقل من قوة رفعه رأسيا ولكن بالتحرك مسافة اطول. تخيل أنك تريد رفع أريكة أو عربة إلى شاحنة على ارتفاع 1متر من الأرض. إذا استعملت مستوى مائلا كما في الشكل 19فان عليك ان تحرك العربة مسافة اطول مما لو رفعتها رأسيا مباشرة. ولأن الشغل اللازم بذله ثابت في الحالتين لذلك يلزمك التأثير بقوة أقل في حالة استخدام السطح المائل.تحسب الفائدة الآلية في هذه الحالة بقسمة السطح المائل على ارتفاعه. وكلما زاد طول السطح المائل قلت القوة التي نحتاج إليها لتحريك الجسم. ويعتقد علماء الآثار أن قدماء المصريين قد استعملوا السطوح المائلة لبناء الأهرامات .

قد يهمك أيضا :

حل درس الشغل والآلات البسيطة ص58
4/ 5
Oleh