مدرستي
Physics & Technology

الظواهر الميكانيكية الجملة الميكانيكية - المقاربة الاولية للقوة كشعاع

الجملة الميكانيكية والفعل الميكانيكي المتبادل

🔊 The teacher reads for you
عندما ترفع كأسا مملوءة بالماء عن سطح الطاولة، يشترك في هذه الوضعية أشياء كثيرة: يدك، ومقبض الكأس، والكأس، والماء الذي فيها، والطاولة، والأرض، والهواء من حولك. غير أنّ الفيزيائي لا يدرسها كلّها دفعة واحدة: فهو يختار أوّلا الجسم الذي يدرسه، ثمّ يُحصي ما يؤثّر فيه من حوله. كيف نختار الجسم الذي ندرسه، وكيف نصف ما يؤثّر فيه؟
🎓في نهاية هذا الدرس ستكون قادرا على:
  • تعريف الجملة الميكانيكية والوسط الخارجي، واختيار الجملة المناسبة لدراسة وضعية معيّنة
  • التعرّف على الفعل الميكانيكي وعلى الآثار التي يتركها على الجسم المتأثّر
  • التمييز بين فعل ميكانيكي تلامسي وفعل ميكانيكي بعدي
  • التمييز بين تأثير متموضع في نقطة وتأثير موزّع على مساحة
  • رسم مخطّط الأفعال المتبادلة لوضعية بسيطة باحترام رمز كلّ نوع من التأثير
🔑يفترض هذا الدرس أنّك تتقن:
  • أنّ الحركة والسكون لا يوصفان إلّا بالنسبة إلى مرجع نختاره
  • التمييز بين الأجسام الصلبة والسائلة والغازية

ما هي الجملة الميكانيكية؟

لندرس دراجة تسير على طريق أفقي. لسنا مجبرين على دراسة الدراجة كلّها: يمكن أن نكتفي بعجلة واحدة منها، أو أن نأخذ جسمين معا. في كلّ مرّة نكون قد اخترنا ما نسمّيه جملة ميكانيكية.

أمثلة
  • الدراجة كلّها: جملة ميكانيكية في حالة حركة بالنسبة إلى الأرض المأخوذة مرجعا.
  • عجلة الدراجة وحدها: جملة ميكانيكية ثانية، متحرّكة بالنسبة إلى الأرض؛ وإذا أخذنا الدراجة نفسها مرجعا بقي مركزها ساكنا، لكنّها تدور حوله.
  • كأس موضوعة على طاولة: جملة ميكانيكية ساكنة بالنسبة إلى الأرض، والطاولة جملة ميكانيكية ثانية ساكنة كذلك.
  • الكأس والطاولة معا: جملة ميكانيكية واحدة إذا اخترنا أن ندرسهما معا.
الجملة الميكانيكية هي جسم، أو جزء من جسم، أو مجموعة أجسام نختارها للدراسة. وتُحدَّد هذه الجملة بالنسبة إلى ما يحيط بها، وهو ما يسمّى الوسط الخارجي. والجسم المكوّن للجملة يمكن أن يكون صلبا كالكرسي، أو سائلا كالماء، أو غازا كالهواء.
الجملة الميكانيكية ليست شيئا نجده في الطبيعة، بل هي اختيار نقوم به نحن. وتغيير حدود ما نسمّيه «الجملة» يغيّر قائمة ما يؤثّر فيها من الخارج، لذلك تبدأ كلّ دراسة بتحديدها بدقّة.

كيف أختار الجملة الميكانيكية؟

يرفع محمّد الكأس السابقة، بعد ملئها بالماء، عن سطح الطاولة، ممسكا إيّاها من مقبضها. نُحصي أوّلا كلّ ما يحيط بها، ثمّ نفرز ما يساهم فعلا في هذا الفعل عمّا لا يساهم فيه.

قبل الفرز نبدأ بتسمية كلّ ما يحيط بالكأس
✅النتيجة: فرز جمل المشهد
جمل ميكانيكية تساهم في الفعل (معنيّة بالدراسة)جمل ميكانيكية لا تساهم فيه (غير معنيّة بالدراسة)
اليدالطاولة
المقبضالأرض
الكأس والماء الذي فيهاالهواء
نفرز هنا ما يساهم في فعل الرّفع وحده، وما لا يساهم فيه يبقى في الوسط الخارجي. أمّا الأرض فتؤثّر في الكأس عن بُعد طوال الرّفع، فلا تُنسى حين نُحصي الأفعال المؤثّرة في الكأس.

الفعل الميكانيكي وآثاره

نشاط 01: ماذا يفعل الفعل الميكانيكي بالجسم؟

🧭الهدف: التعرّف على الآثار التي يتركها فعل ميكانيكي على جسم.

🧰الأدوات:

  • كرية حديدية
  • طاولة أفقية ملساء
  • مغناطيس مستقيم
  • كرة من العجين

📌التجربة:

  1. ندفع الكرية الحديدية بيدنا فوق الطاولة، ونتابع ما يحدث لها.
  2. نترك الكرية تتدحرج، ثمّ نقرّب منها المغناطيس من الجانب دون أن نلمسها.
  3. نضغط على كرة العجين بأصابعنا.

🔍الملاحظة: في الحالة الأولى تنتقل الكرية من السكون إلى الحركة. وفي الحالة الثانية ينحرف مسارها نحو المغناطيس رغم أنّ المغناطيس لم يلمسها. وفي الحالة الثالثة يتغيّر شكل كرة العجين وتبقى في مكانها.

الكرية والمغناطيس لا يتلامسان، ومع ذلك ينعطف المسار
في كلّ مرّة أثّرت جملة ميكانيكية في أخرى بفعل ميكانيكي، فتغيّرت الحالة الحركية للجملة المتأثّرة، أو تغيّر مسارها، أو تغيّر شكلها.
مفعولا الفعل الميكانيكي
  • مفعول تحريكي: يحرّك الجسم الساكن، أو يوقف الجسم المتحرّك، أو يغيّر سرعته أو مساره.
  • مفعول سكوني: يشوّه الجسم فيغيّر شكله، أو يبقيه في حالة توازن.
أمثلة عن أفعال ميكانيكية
الجسم المؤثّرالجسم المؤثَّر عليهنتيجة التأثيرمفعول التأثير
الخيطالكرة المعلّقةتوازن الكرةسكوني
المغناطيسالمسمارحركة المسمارتحريكي
الرياحالشراعحركة القاربتحريكي
اللاعبالكرةتغيير حركة الكرة أو مسارهاتحريكي
اليدالمسطرةتشويه المسطرةسكوني
الجسم نفسه قد يكون مؤثِّرا في وضعية ومؤثَّرا عليه في أخرى

كيف يتمّ الفعل الميكانيكي؟

نجرّ عربة بواسطة خيط: الخيط يؤثّر في العربة بفعل ميكانيكي، وهو يلامسها. ثمّ نقرّب مغناطيسا من مسمار حديدي: المسمار ينجذب نحو المغناطيس دون أن يلامسه.

نوعا الفعل الميكانيكي
  • فعل تلامسي: الجسم المؤثِّر يلامس الجسم المؤثَّر عليه، كالخيط الذي يجرّ العربة.
  • فعل بعدي: الجسم المؤثِّر بعيد عن الجسم المؤثَّر عليه ولا يلامسه، كالمغناطيس الذي يجذب المسمار، وكالأرض التي تجذب الأجسام نحوها.
السهم ينطلق دائما من الجسم الذي يتحمّل الفعل

والفعل التلامسي نفسه لا يتمّ دائما على النحو ذاته: فقد يحدث التماس في مساحة صغيرة جدّا يمكن اعتبارها نقطة، وقد يحدث في مساحة كبيرة.

موضع التأثير
  • تأثير متموضع: التماس في مساحة صغيرة جدّا تُعتبر نقطة، كخيط يحمل أسطوانة معلّقة.
  • تأثير موزّع: التماس في مساحة كبيرة، كطاولة يستقرّ عليها جسم بكامل قاعدته.
جسم مستقرّ على مساحة، وجسم معلّق في نقطة: التماس ليس واحدا في الحالتين
لتعرف نوع الفعل اسأل سؤالا واحدا: هل يوجد تماس؟ فإن وُجد فالفعل تلامسي، وتنظر بعدها إلى مساحة التماس لتقول إن كان متموضعا أو موزّعا. وإن لم يوجد تماس فالفعل بعدي.

التأثير المتبادل بين جملتين ميكانيكيتين

حجر معلّق بخيط مثبّت بحامل. الخيط يشدّ الحجر إلى أعلى، والحجر يشدّ الخيط إلى أسفل في اللحظة نفسها. والأرض تجذب الحجر نحوها، والحجر يجذب الأرض كذلك.

عندما تؤثّر جملة ميكانيكية أولى في جملة ميكانيكية ثانية بفعل ميكانيكي، فإنّ الجملة الثانية تؤثّر في اللحظة نفسها بفعل ميكانيكي في الجملة الأولى. وهذا ما يُدعى التأثير المتبادل بين جملتين ميكانيكيتين.

مخطّط الأفعال المتبادلة

الهدف من هذا المخطّط هو تحديد الجملة الميكانيكية محلّ الدراسة، وإحصاء كلّ التأثيرات المتبادلة بينها وبين محيطها.

قواعد الرسم
  1. تُمثَّل كلّ جملة ميكانيكية باسمها مكتوبا داخل فقاعة بيضوية الشكل.
  2. يُمثَّل الفعل الميكانيكي بخطّ متّصل إذا كان التأثير بالتلامس ودون احتكاك.
  3. يُمثَّل الفعل الميكانيكي بخطّ متقطّع إذا كان التأثير عن بعد.
نوع الخطّ وحده يقول إن كان التأثير بالتلامس أو عن بعد
لا تنسَ فعل الأرض: فهو لا يُرى ولا يُلمس، لكنّه موجود دائما، ويُرسم بخطّ متقطّع لأنّه فعل بعدي. وتذكّر أنّ كلّ خطّ في المخطّط يحمل سهمين متقابلين، لأنّ التأثير متبادل دائما.

ولنرسم مخطّط مثال المغناطيس والمسمار: مسمار حديدي معلّق بخيط، نقرّب منه مغناطيسا فينجذب نحوه دون أن يلمسه. يؤثّر في المسمار ثلاثة أجسام: الخيط بالتلامس، والمغناطيس والأرض عن بعد.

فعل واحد بالتلامس وفعلان عن بعد: ولا يغيب فعل الأرض
المصطلحات العلمية
العربيةfrançaisenglish
الجملة الميكانيكيةSystème mécaniqueMechanical system
الوسط الخارجيMilieu extérieurExternal environment
الفعل الميكانيكيAction mécaniqueMechanical action
فعل تلامسيAction de contactContact action
فعل بعديAction à distanceAction at a distance
مصطلحات هذا الدرس بثلاث لغات
🎓 نحو شهادة التّعليم المتوسّط. يأتي هذا الدرس في سؤال «حدّد الجملة المدروسة، وارسم مخطّط الأفعال المتبادلة»، أو «صنّف الأفعال إلى تلامسية وبعدية». ثلاثة عناصر جاهزة: ① الجملة والوسط الخارجي: الجملة جسم أو جزء من جسم أو مجموعة أجسام نختارها، وكلّ ما عداها وسط خارجي ② الفعل الميكانيكي: يحرّك الجسم أو يوقفه أو يغيّر مساره أو شكله أو يبقيه في توازن ؛ وهو تلامسيّ، متموضع في نقطة أو موزّع على مساحة، أو بعديّ ③ المخطّط: فقاعة لكلّ جملة، وخطّ متّصل للتماسّ، وخطّ متقطّع للفعل البعدي، وسهمان متقابلان على كلّ خطّ لأنّ التأثير متبادل دائما. ⛔ والخطأ الشائع: نسيان فعل الأرض ؛ لا يُرى ولا يُلمس لكنّه موجود دائما، ويُرسم بخطّ متقطّع لأنّه فعل بعديّ. وخطأ ثانٍ: رسم سهم واحد على الخطّ، والتأثير متبادل في اللحظة نفسها.
خلاصة: الجملة الميكانيكية جسم أو جزء من جسم أو مجموعة أجسام نختارها، وكلّ ما عداها وسط خارجي. · الفعل الميكانيكي يحرّك الجسم أو يوقفه أو يغيّر مساره أو شكله أو يبقيه في توازن. · الفعل إمّا تلامسي وإمّا بعدي، والتلامسي إمّا متموضع في نقطة وإمّا موزّع على مساحة. · التأثير بين جملتين متبادل دائما: ما تفعله الأولى بالثانية تفعله الثانية بالأولى في اللحظة نفسها. · في المخطّط: فقاعة بيضوية لكلّ جملة، خطّ متّصل للتماس دون احتكاك، وخطّ متقطّع للفعل البعدي.

Page 1/7

© Madrassati — a lesson written by Madrassati · madrassati.net