iMadrassa

الثقل : فعل الأرض على جملة ميكانيكية

I فعل الارض على جملة ميكانيكية
مكتسبات الوحدات السابقه
  • الكتلة مقدار فيزيائي تقاس بالميزان ووحدتها الاساسية Kg
  • الافعال الميكانكية نوعان : تلامسية .  بعدية
  • Nالفعل الذي تؤثر به جملة  على جملة  يسمى القوة تقاس بالربيعة ووحدتها النيوتن
مكتسبات الوحدة الثانية
  • تفسير ظاهرة سقوط الاجسام ؟
  •  هل الكتلة هي السبب؟
  • هل هناك فعل ميكانيكي يؤثر على الجسم و ما نوعه؟
  • هل هناك قوة تؤثر على الجسم ؟ بماذا نقيسها؟ و ما هي وحدتها؟

 

دراسة حركة كرة التنس
  • تدفع اليد الكرة بقوة شاقوليا نحو الأعلى فعل تلامسي
  • نلاحظ أن كرة التنس تتجه نحو الأعلى بفعل دفع يد الطفل لها
  • بعد وصول الكرة لارتفع معين تتوقف  لأقل من لحظات
  • تسقط الكرة حرة نحو الأرض بفعل قوة خفية تأثير بعدي
مخطط الأفعال المتبادلة لحظة مغادرة الكرة لليد

مخطط الأفعال المتبادلة بعد مغادرة الكرة لليد

 

كانت هناك عدة إجابات على هذا السؤال، لكن الجواب المقنع جاء به إسحاق  نيوتن:

 "تؤثر الأرض على كل جسم بفعل ميكانيكي يسمى الجاذبية ". هذه الجاذبية نحو مركز الأرض هي التي تجعل الأجسام تسقط.

 

نسمي التأثير الميكانيكي للأرض على جملة ميكانيكية ب" الثقل".

ثقل جملة ميكانيكية هو مقدار قوة جذب مركز الأرض لهذه الجملة ونرمزله

مميزات قوة اللثقل:
  • منحى قوة الثقل :تؤثر القوة شاقوليا 

الشاقول هو الخط المار بمركز ثقل الجسم و مركز الأرض أي الخط العمودي على سطح الأرض.

 

 

  • اتجاه قوة الثقل :نحو مركز الارض

  • قياس قوة الثقل: يرمز لقوة الثقل
     ووحدتها النيوتن

 

بعض أنواع الربيعة

العلاقة بين الكتلة و الثقل

نستنتج أن النسبة بين كتلة الجسم و ثقله ثابتة دوما تعبر هذه النسبة عن الجاذبيةالأرضية و نكتب:

                                     p = m × g

هناك خطأ شائع حيث يستخدم الناس كلمة ( وزن ) للتعبير عن الكتلة ، فالرجل لا يزن ( 50 كيلو غرام ) بل أن كتلته مقدارها ( 50 كيلوغرام )

وهو يزن ( 500 نيوتن ) عند سطح الأرض !! لاحظ هنا أن كتلة ( 1 كيلو غرام ) تزن ( 10 نيوتن ) .

 

 احسب ثقل جسم كتلته 

 على سطح الأرض علما أن  

p= m × gلدينا العلاقة:          

                            

                              

        

ثقل جسم كتلته 

 على سطح الأرض 

 

يمكن قياس وزن الجسم بإحدى الطريقتين التاليتين : 

 

  • استخدام ميزان ذي كفتين لإيجاد كتلة  الجسم أولاً ، وبمعرفة تسارع السقوط الحر في المكان ، يمكن إيجاد وزن الجسم . 
  • استخدام ميزان نابضي مدرّج (ربيعة)لإيجاد وزن الجسم ولتدريج هذا الميزان يستخدم التعريف القياسي " النيوتن" الذي يعرف على أنه :

وزن كتلة مقدارها (

) عند مستوى سطح البحر(علّق كتلة مقدارها (
) في نهاية النابض وضع إشارة عند موقع المؤشر الجديد وسجّل عليها ( 1 نيوتن ))


 

الفرق بين الكتلة والثقل
هل يتغير وزن الجسم ؟؟
  • كلما ارتفع الجسم عن مستوى سطح الأرض(البحر ) فإن وزنه يقل. لماذا؟

 ذلك لأن بُعده عن مركز الأرض يكبرُ فَتقل قوة جذب الأرض له

 

  • ويتغير ثقل الجسم إذا تغير موقعه على سطح الأرض فَ للجسم أكبر وزن عند القطبين وللجسم أصغر ثقل عند خط الاستواء ، لماذا ؟ 

 كلما ابتعد الجسم عن أحد قطبي الكرة الأرضية فإن وزنه يزيد عندما تذهب إلى القمر، أو إلى الفضاء بعيدا عن الكواكب فإن الكواكب المختلفة لها كتل وحجوم مختلفة ،ولذلك فإن وزنك سيختلف من مكان لأخر في الكون،

ومثال على ذلك جسم كتلته 

 بالإبحار في الفضاء سوف يتغير ثقله ولكن كتلة هذا الجسم تبقى ثابتة لا تتغير ، فعلى سطح القمر مثلاً حيث قوة الجذب أقل منها على سطح الأرض بست مرات، يقل وزن هذا الشخص ولكن كتلة جسمه ( كمية المادة ) تبقى ثابتة.

 

الكتلة قيمة خاصة بكل جسم، لا تتغير أبدا مهما كان موقعه من الكون لأن كمية المادة المكونة للجسم لا تتغير الثقل يتغير بتغير قيم الجاذبية الارضية التي تتغير بتغير الموقع.

 

كل الأجسام الموجودة على سطح الأرض أو الواقعة بالقرب منه تخضع إلى قوة جذب الأرض.تدعى قوة جذب الأرض للأجسام بالثقل ويرمز لها بـ

 

تتميز قوة الثقل بـ

  • حاملها شاقولي.
  • اتجاهها نحو الأسفل ( نحو مركز الأرض(
  • شدتها تتناسب مع كتلة هذا الجسم.

يمثل الثقل بشعاع اتجاهه نحو مركز الأرض ومنحاه شاقولي وطويلته تتناسب مع قيمة ثقل الجسم.

يتغير ثقل الجسم بتغير المكان الذي يوجد فيه فكلما ابتعد عن سطح الأرض نقص الثقل أما الكتلة فلا تتغير بتغير المكان.

يرتبط ثقل جسم بكتلته بالعلاقة التالية 

 ويمثل 
 ثابت الجاذبية في ذلك المكان.

 

أعلن أحد الظرفاء ذات يوم أنه يعرف طريقة لغبن الزبائن في وزن المشتريات دون أن يلجأ إلى حيلة غير مشروعة . ويتلخص سر هذه الطريقة في شراء الحاجيات من البلدان الواقعة على خط الاستواء وبيعها في البلدان القريبة من القطبين الشمالي والجنوبي .

 

إذ من المعروف أن وزن الأشياء عند خط الاستواء أقل من وزنها عند القطبين . إن الشيء الذي يزن

عند خط الاستواء يزداد وزنه بمقدار
بعد نقله إلى القطب . ولكن يجب في هذه الحالة ألا نستخدم ميزانا عاديا بل ميزانا نابضيا مدرجا مصنوعا عند خط الاستواء , وإلا فلن نحصل على أية فائدة لأن وزن الشيء سيزيد ويزيد معه وزن الصنجه بنفس المقدار .

 

هل تعتقد أ، التجارة بهذه الطريقة يمكن أن تغني أحدا من الناس ؟! كلا , ولكن الظريف كان محقا في الواقع !. ذلك لأن قوة الجاذبية تزداد كلما ابتعدنا عن خط الاستواء وسبب ذلك هو أن الجسم الموجود عند خط الاستواء يرسم عند دوران الأرض دوائر واسعة جدا وكذلك لأن الكرة الأرضية منتفخة عند خط الاستواء .

 

ويرجع السبب الرئيسي لنقص وزن الأجسام إلى دوران الأرض , الأمر الذي يجعل وزن الجسم عند خط الاستواء يقل عن وزنه عند القطبين بمقدار(

)ويكون الفرق في الوزن عند نقل الجسم من خط عرض إلى آخر ضئيلا بالنسبة للأجسام الخفيفة , أما بالنسبة للأجسام الثقيلة جدا فيصبح ذلك الفرق جديرا بالاعتبار .

 

ولو دارت الكرة الأرضية حول محورها أسرع مما تدور في الوقت الحاضر مثلا , أي لو لم يدم اليوم الواحد 24 ساعة بل دام 4 ساعات فقط , لكان الفرق في وزن الأجسام عند خط الاستواء وعند القطبين أكبر مما هوعليه الآن بكثير ز وعندما يدوم اليوم الواحد 4ساعات فقط نرى مثلا أن الجسم الذي يزن

عند القطبين لا يزن أكثر من 875جم عند خط الاستواء . وهذه تقريبا نفس ظروف الجاذبية التي نجدها على كوكب زحل حيث يزيد وزن الأجسام الواقعة بالقرب من خط استواء الكوكب المذكور بمقدار (
)بعد نقلها إلى أحد قطبيه ..








 

  • إختبارات
  • 30
  • الأجوبة الصحيحة
  • False
  • الأجوبة الخاطئة
  • False
  • مجموع النقاط
  • False

المراتب الخمس الأولى في Quiz

  • souhila azzouz
  • 337 نقطة
  • meriem khaldi
  • 308 نقطة
  • محمد شفيق زرخاف
  • 240 نقطة
  • ahmed nasri
  • 235 نقطة
  • kami weasly
  • 220 نقطة
  • Mohktrai Riad
  • 220 نقطة
  • Rekache Mosaab
  • 220 نقطة
  • Marya Ben brahim
  • 220 نقطة
  • faik milano
  • 220 نقطة
  • Amira Mimi
  • 220 نقطة

قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.



قم بالدخول للإطلاع على المزيد من المحتوى

لتتمكن من الوصول إلى جميع الدروس والتمارين والمسابقات والفيديوهات وتصفح الموقع براحة قم بالدخول أو بتسجيل حساب مجانا.