صلة التوزيع والتقويم المدرسي: خطة TS1 الأولية: الأسبوع 9؛ تقويم مدرسي داخلي مقترح: وحدة قياس القوة
نواتج التعلّم القابلة للملاحظة
• يعرف القوة بوصفها كمية متجهة.
• يعرف النيوتن ووحدة الوزن مقابل الكتلة.
• يرسم مخطط قوى مبسطًا لجسم على أرض أفقية.
وضعية انطلاق وعصف ذهني — 5 دقائق
1. هل يحمل لاعب وزنه بالنيوتن أم كتلته بالكيلوغرام؟
2. هل الجسم الساكن لا تؤثر فيه قوى؟
المحتوى العلمي المشروح — 15 دقيقة
القوة كمية متجهة
توصف القوة بالمقدار والاتجاه ونقطة التأثير، ويقاس مقدارها بالنيوتن N. يمكن أن تغير القوة المحصلة سرعة الجسم المتجهة أو تسهم في تشوهه. يُوصف وزن الجسم بأنه قوة الجاذبية، أما الكتلة فتقاس بالكيلوغرام؛ ليستا الشيء ذاته.
مخطط الجسم الحر
لرسم مخطط القوى نعزل الجسم محل الدراسة، ونمثل القوى الخارجية بسهم لكل قوة ومصدرها. في الوقوف على أرض أفقية يمكن إظهار الوزن إلى أسفل وقوة رد فعل الأرض إلى أعلى، وقد تتوازن القوتان إذا لم يوجد تسارع رأسي؛ هذا لا يعني انعدام القوى.
قوة الأرض والاحتكاك
عند الجري تتغير مركبات قوة رد فعل الأرض واتجاهها خلال الاتصال، وتؤثر فيها الحركة ووضع الجسم. القوى الأفقية والعمودية لا تُستنتج بدقة من صورة واحدة؛ يمكن رسم اتجاهات تقريبية للنقاش دون ادعاء قياس قوة حقيقية.
نشاط صفي تطبيقي — 10 دقائق
ارسم القوى على حقيبة
ترسم المجموعات حقيبة ساكنة على طاولة، مع سهم وزن للأسفل ورد فعل الطاولة للأعلى، وتحدد الجسم المدروس.
تدريبات مدرسية والمسألة التطبيقية — 10 دقائق
اختر الإجابة الصحيحة: بأي وحدة نقيس القوة؟
أ ـ الواط
ب ـ النيوتن
ج ـ الكيلوغرام
سؤال مفتوح: عرّف القوة، وفرّق بين الكتلة والوزن، واذكر قوى مؤثرة في الجسم الرياضي.
مسألة أو حالة: كتلة 50 كغ. احسب وزنها التقريبي عند g=9.8 م/ث².
ملخص المفاهيم للحفظ — 5 دقائق
• وحدة القوة: نيوتن N = كغ·م/ث².
• الكتلة تقاس بالكيلوغرام؛ الوزن قوة تقاس بالنيوتن.
• القوة المحصلة مجموع متجهات القوى الخارجية.
بطاقة خروج وواجب منزلي — 5 دقائق
بطاقة الخروج: اختر مفهومًا واكتب تعريفًا دقيقًا مع مثال ووحدة قياس إن وجدت.
الواجب 1: اشرح لماذا قوتا الوزن ورد الفعل ليستا قوة وفعلها على جسمين مختلفين في قانون نيوتن الثالث.
الواجب 2: اكتب خطوتين لرسم مخطط الجسم الحر.
المهارة المكتسبة: رسم مخطط قوة بلا خلط الوحدات وقوانين الأزواج المتفاعلة.
نعزل الحقيبة وحدها. القوة العمودية والوزن قوتان على الجسم نفسه وتتوازنان إذا كان التسارع الرأسي صفرًا؛ ليستا زوج الفعل ورد الفعل في قانون نيوتن الثالث.
مثال محلول: W = m × g = 5 × 9.8 = 49 N; N = 49 N; ΣFy = 0
مثال محلول: القوى
حقيبة كتلتها 5 كغ ساكنة على طاولة أفقية؛ W=mg=5×9.8=49 N لأسفل. إذا لا توجد قوى رأسية أخرى، N=49 N لأعلى وΣFy=0. هاتان قوتان على الحقيبة نفسها وليستا زوج فعل ورد فعل.