الجملة الميكانيكية

الكفاءة : وصف الحالة الحركية لجسم بالنسبة لمرجع بتوظيف المقاربة الأولية لمفهوم القوة، وهذا
يعني: 1- يحدد الجملة الميكانيكية
-2 وصف الفعل المتبادل بين جملتين ميكانيكيتين
-3 وصف الاحتكاك بتوظيف المقاربة الأولية لمفهوم القوة
مؤشرات الكفاءة : - يحدد الأفعال الميكانيكية المؤثرة في الجملة
الدروس التي ينبغي مراجعتها : * دروس السنة الثانية من التعليم المتوسط
- حركة أم سكون؟
- حركة نقطة من جسم صلب ومسارها
- حركة نقاط من جسم صلب
-سرعة المتحرك
* دروس السنة الثالثة من التعليم المتوسط
- السلسلة الوظيفية
- السلسلة الطاقوية
الوسائل التي يمكن الاستعانة بها : نابض مرن، أجسام مادية ، .....
المراجع :- الإرسال الثاني للسنة الثانية من التعليم المتوسط لمادة العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا،
الصادر عن الديوان الوطني للتعليم والتكوين عن بعد.
- الإرسال الثاني للسنة الثالثة من التعليم المتوسط لمادة العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا،
الصادر عن الديوان الوطني للتعليم والتكوين عن بعد.
- الكتابان المدرسيان للسنتي الثانية والثالثة متوسط لمادة العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا
الصادران عن الديوان الوطني للمطبوعات المدرسية.
- كتابا المزود في العلوم الفيزيائية والتكنولوجيا للسنتين الثانية والثالثة من التعليم المتوسط
الصادران عن دار "هومة"
الجملة الميكانيكية
تصميم الدرس
مفهوم الجملة الميكانيكية
مفهوم التأثير المتبادل بين جملتين ميكانيكيتين
أنواع الأفعال الميكانيكية
المقاربة الأولية لمفهوم القوة
أسئلة التصحيح الذاتي
أجوبة التصحيح الذاتي
مفهوم الجملة الميكانيكية
ماذا نعني بالجملة الميكانيكية ؟
كنا قد تعرضنا في دراستنا لمجال الظواهر الميكانيكية في السنة الثانية من التعليم المتوسط إلى دراسة
حركة نقطة من جسم صلب ومسارها وتعرفنا على مفهوم النقطة المادية، كما تعرفنا أيضا على حركة
نقاط من جسم صلب. وبصورة عامة فالجملة المادية هي مجموعة النقاط المادية التي تؤلف الجسم
المراد دراسته. وقد تكون الجملة المادية جملة متماسكة ، أي أن الأبعاد بين النقاط المؤلفة لهذه الجملة
تبقى ثابتة فيما بينها أثناء حركته كحركة كوكب الأرض حول الشمس مثلا، وقد تكون الجملة المادية
غير متماسكة أي أن الأبعاد
بين النقاط المكونة لها تتغير، ومن الأمثلة على الجملة الميكانيكية
المتغيرة الأبعاد قارورة زجاجية لحظة ارتطامها بالأرض وانكسارها، حيث تصبح الأبعاد بين أجزاء
.ٍ ( القارورة المنكسرة متغيرة. (الوثيقة- 2
نشاط- 1
حضرنا نابضا وجسما صلبا(حجر مثلا) وحاملا وخيطا.
تعتبر القارورة لحظة
ارتطامها بالأرض ونكسا
ا لة كان ك ة غ
تعتبر القارورة قبل
ارتطامها بالأرض ونكسا
ا لة كان ك ة ت ا كة
قارورة زجاجية
ف حالة سقوط
شظاي ا
زجاجية
الوثيقة- 2 الوثيقة- 1
أربط الحجر بالخيط ثم اربط الخيط بخطاف النابض واجعل خطافه الآخر معلقا على حامل كما هو
. مبين في الوثيقة- 3
إننا الآن أمام اختيارين حيث يمكن اعتبار النابض جملة ميكانيكية أولى خارجية بالنسبة للحجر،والحجر
جملة ميكانيكية ثانية خارجية بالنسبة للنابض وهو الاختيار الأول.
أما الاختيار الثاني فيمكننا اعتبار النابض والحجر جملة ميكانيكية واحدة.
: نشاط- 2
حضر كرة حديدية وقضيبا مغناطيسيا .
ضع الكرة الحديدية فوق سطح طاولة خشبية واجعل القضيب
. المغناطيسي على السطح الخشبي للطاولة كما هو مبين في الوثيقة 4
يمكننا اعتبار الكرة الحديدية جملة ميكانيكية خارجية بالنسبة للقضيب المغناطيسي الذي نعتبره هو
الآخر جملة ميكانيكية أخرى بالنسبة للكرة الحديدية، كما يصح لنا أن ننظر إلى الكرة الحديدية
والقضيب المغناطيسي معا كجملة ميكانيكية واحدة.
من النشاطين الأول والثاني يتضح لنا بأنه ينبغي أن نحدد الجملة الميكانيكية قبل الشروع في دراستها.
الوثيقة- 4
نابض الوثيقة- 3
حجر
حامل
مفهوم التأثير المتبادل بين جملتين ميكانيكيتين :
إذا رجعنا إلى النشاط الأول (أنظر الوثيقة- 3) فإنه يتبين لنا أن تعليق الحجر بالنابض يجعلنا نقول إن
الحجر غير شكل النابض فجعله يستطيل، ونقول عندئذ إن الحجر المعلق في النابض أثر عليه بفعل
نسميه " الفعل الميكانيكي ".
أما إذا رجعنا إلى النشاط الثاني (أنظر الوثيقة- 4) فإنه يتبين لنا من خلاله أن القضيب المغناطيسي يؤثر
على الكرة الحديدية فيجعلها تتحرك بعد أن كانت ساكنة على السطح الخشبي للطاولة وفق مسار نتحكم
في شكله، فنقول إن القضيب المغناطيسي كجملة ميكانيكية أولى أثر على الكرة الحديدية كجملة
ميكانيكية ثانية مما أدى إلى تغير حالتها الحركية، كما أنه يمكننا أن نشعر بتأثير الكرة الحديدية على
المغناطيس لو أننا أمسكنا هذه الأخيرة ومنعناها من الحركة فنقول عندها إن كلا من الكرة الحديدية
والقضيب المغناطيسي يؤثر على الآخر، أي يوجد تأثير متبادل بين الجملتين الميكانيكيتين.
نسمي مثل هذا التأثير الفعل الميكانيكي المتبادل بين الجملتين المعتبرتين. وندرك من ذلك أن الفعل
الميكانيكي هو فعل يؤثر على جملة ميكانيكية فيغير في حالتها الحركية مثل تأثير القضيب المغناطيسي
على الكرة الحديدية ، أو يغير مسار حركة الجملة كما هو الشأن أيضا بالنسبة للقضيب المغناطيسي
الذي يمكنه أن يؤثر في الكرة الحديدية فيغير مسارها ، كما يمكن للفعل الميكانيكي أن يغير شكل الجملة
كما هو الحال في النشاط الأول، حيث لاحظنا أن شكل النابض قد تغير عندما علقنا فيه حجرا.
أنواع الأفعال الميكانيكية :
: نشاط- 3
. حضر مسطرة بلاستيكية مسطحة وقلمين ، ثم ضع المسطرة على القلمين كما هو مبين في الوثيقة- 5
اضغط على المسطرة بأحد أصابعك في المنطقة الوسطى من سطحها، فإنك تلاحظ أن شكل المسطرة قد
تغير وأصبح منحنيا. نقول إن فعل الأصبع على المسطرة هو فعل ميكانيكي تلامسي، لأن الأصبع
يلامس المسطرة عند التأثير عليها.
نشاط- 4
حضر مسمارا حديديا وخيطا وقضيبا مغناطيسيا.
أربط المسمار بالخيط ثم علقه بحامل كما هو مبين في الوثيقة- 7. قرب من المسمار الحديدي القضيب
المغناطيسي فتلاحظ بأن المسمار ينجذب نحو القضيب المغناطيسي، أي يتأثر به.
فنقول إن الفعل الميكانيكي على المسمار هو فعل يتم عن بعد، حيث تتأثر عن بعد  جميع نقاط
المسمار دفعة واحدة بالمغناطيس مما يجعل المسمار يقترب منه.
خيط
مسمار
حامل
الوثيقة- 7
الوثيقة- 5 الوثيقة- 6
وعليه، فإن كل فعل ميكانيكي يمكن أن يكون فعلا ميكانيكيا تلامسيا أي مؤثرا على جزء من الجملة
الميكانيكية كما هو الحال في الوثيقة- 6 حيث يؤثر الأصبع على جزء من سطح المسطرة.
وقد يكون الفعل الميكانيكي تلامسيا موزعا على كامل سطح الجملة كما هو الحال عند قيامنا بنفخ مثانة
مطاطية بمنفاخ ، حيث يضغط الهواء المدفوع داخل المثانة على كامل السطح الداخلي لها.
مما سبق، يمكن أن نقول :
إن الفعل الميكانيكي يمكن أن يكون فعلا تلامسيا متمو ضعا على جزء من الجملة(تأثير
الأصبع على جزء من سطح المسطرة) أو فعلا تلامسيا موزعا على كامل سطح الجملة (ضغط
الهواء على الجدران الداخلية لسطح المثانة) أو فعلا مؤثرا عن بعد (انجذاب مختلف النقاط
المادية المكونة للمسمار نحو المغناطيس)
المقاربة الأولية لمفهوم القوة :
عرفنا سابقا أن الفعل الميكانيكي هو فعل متبادل بين جملتين ميكانيكيتين، ولدراسة هذا الفعل الميكانيكي
دراسة فيزيائية فإننا ننمذجه بقوة ، بحيث تكون لهذا الفعل الميكانيكي جهة القوة التي ينمذج بها.
الخلاصة :
* الجملة الميكانيكية هي كل جسم أو مجموعة أجسام مختلفة يراد دراستها ميكانيكيا.
* كل فعل ميكانيكي يطبق على جملة يكون سببا في تغير:
- شكلها.
- مسارها.
- حالتها الحركية.
* ينتج الفعل الميكانيكي بين جملتين ميكانيكيتين عندما تؤثر إحداهما في الأخرى تأثيرا تلامسيا أو
تأثيرا بعدي.
* ننمذج الفعل الميكانيكي بقوة.
أسئلة التصحيح الذاتي
التمرين الأول :
إليك بعض الأفعال الميكانيكية الآتية :
- شخص يجر عربة بيده.
- حارس مرمى يتصدى لكرة قدم.
- انجذاب كرة حديدية نحو قضيب مغناطيسي.
- تأثر الهواء على الراية أثناء ترفرفها.
صنف هذه الأفعال الميكانيكية إلى أفعلا ميكانيكية تلامسية وأفعال ميكانيكية بعدية.
التمرين الثاني :
نثبت في الأرض ساقا معدنية، ثم نضغط عليها بأصبع اليد حتى
الوثيقة- 8
. تنحني قليلا، نقرب من الساق المنحنية كرة صغيرة معلقة بخيط كما هو مبين في الوثيقة- 8
-1 ماهو فعل الأصبع على الساق المعدنية ؟
-2 إذا اعتبرنا اليد جملة ميكانيكية أولى، فما هي الجملة الميكانيكية الثانية ؟
-3 عندما يزول تأثير الأصبع عن الساق المعدنية ماذا يحدث للكرة ؟
أجوبة التصحيح الذاتي
أجوبة التمرين الأول :
- إن الشخص الذي يجرعربة بيده يكون قد أثر عليها بفعل ميكانيكي تلامسي.
- الحارس الذي يتصدى لكرة القدم المقذوفة نحوه يكون قد أثر عليها بفعل ميكانيكي تلامسي.
-إن انجذاب الكرة الحديدية نحو القضيب المغناطيسي هو فعل ميكانيكي غير تلامسي لأن القضيب
المغناطيسي يؤثر عن بعد على الكرة الحديدية دون ملامستها.
-إن الراية عندما ترفرف يكون ذلك بسبب ملامسة الهواء لكامل سطحها، ولذلك ففعل الرياح على
الراية هو فعل ميكانيكي تلامسي.
أجوبة التمرين الثاني :
-1 إن فعل الأصبع على الساق المعدنية المرنة هو فعل ميكانيكي تلامسي يتم على جزء من سطحها.
-2 إن اليد كجملة ميكانيكية أولى تؤثر على الساق المعدنية التي تعتبر هي الأخرى جملة ميكانيكية
ثانية، حيث يؤثر أصبع اليد على الساق في حين تؤثر الساق على أصبع اليد.
-3 عند إزالة تأثير أصبع اليد على الساق المرنة، فإن هذه الأخيرة تحاول أن ترجع إلى حالتها
الطبيعية ( الشاقولية ) بفعل مرونتها، وهذا يجعلها تؤثر على الكرة بفعل ميكانيكي فتندفع الكرة بعيدة
عن الساق. وهكذا يمكننا أن نعتبر الساق جملة ميكانيكية أولى والكرة جملة ميكانيكية ثانية.

كتب بواسطة kamel

محمد السيد وألقب ب (ميدو) مصري الوطن والجنسية، أبلغ من العمري 20 عاماً، بدأت في مجال التدوين في عام 2011، تدرجت في هذا المجال حتي يومنا هذا وقد بلغت من العلم قليله.