صلة التوزيع والتقويم المدرسي: خطة TS1 الأولية: الأسبوع 10؛ تقويم مدرسي داخلي مقترح: القانونان الثاني والثالث
نواتج التعلّم القابلة للملاحظة
• يصوغ قوانين نيوتن الثلاثة بوصفها نموذجًا ميكانيكيًا.
• يطبق F المحصلة = m × a في مسألة مستقيمة مبسطة.
• يميز زوج الفعل ورد الفعل عن قوتين متوازنتين على جسم واحد.
وضعية انطلاق وعصف ذهني — 5 دقائق
1. لماذا لا تُلغِي قوة قدم العداء على الأرض رد فعل الأرض على القدم؟
2. هل زيادة القوة المحصلة لنفس الكتلة تؤدي إلى تسارع أكبر؟
المحتوى العلمي المشروح — 15 دقيقة
القانون الأول
إذا انعدمت محصلة القوى الخارجية على جسم في إطار مرجعي عطالي، يبقى ساكنًا أو يستمر في حركة مستقيمة منتظمة. يفسر هذا القصور الذاتي، ولا يعني غياب القوى المنفردة. عند توقف العداء تتدخل قوى تؤدي إلى تغير سرعته.
القانون الثاني
يعبر عن ارتباط محصلة القوى الخارجية بتغير كمية الحركة، ويكتب في حالة الكتلة الثابتة F المحصلة = ma. لذلك لا تساوي قوة دفع رجل واحدة بالضرورة المحصلة على الجسم كله؛ يجب جمع القوى المتجهة والتمييز بين التسارع المقاس والقوة المقدرة.
القانون الثالث
لكل قوة يؤثر بها الجسم (أ) على الجسم (ب) قوة مساوية لها في المقدار ومعاكسة في الاتجاه يؤثر بها (ب) على (أ). يعمل الزوج على جسمين مختلفين: يدفع القدم الأرض للخلف، فتؤثر الأرض على القدم بقوة معاكسة. لا يُلغِي الزوج تأثير الحركة على جسم واحد.
نشاط صفي تطبيقي — 10 دقائق
حالة دفع عربة رياضية
ترسم المجموعات عربة كتلتها 10 كغ وتحتاج تسارعًا 1.5 م/ث² على سطح مفترض عديم الاحتكاك؛ وتحسب القوة المحصلة وتوضح قانون نيوتن الثالث في التلامس.
تدريبات مدرسية والمسألة التطبيقية — 10 دقائق
اختر الإجابة الصحيحة: ماذا يلخص قانون نيوتن الثاني في حالة الكتلة الثابتة؟
أ ـ السرعة = الكتلة ÷ الزمن
ب ـ الطاقة = القوة × الزمن
ج ـ محصلة القوى = الكتلة × التسارع
سؤال مفتوح: اكتب قانون نيوتن الثاني وفسّر قانون نيوتن الثالث باختصار مع مثال رياضي.
مسألة أو حالة: جسم كتلته 60 كغ يتسارع 2 م/ث² أفقيًا. ما القوة الأفقية المحصلة؟
ملخص المفاهيم للحفظ — 5 دقائق
• الأول: محصلة صفر تعني سكونًا أو حركة مستقيمة منتظمة في إطار عطالي.
• الثاني: F المحصلة = m × a عندما تكون الكتلة ثابتة.
• الثالث: قوتا فعل ورد فعل متساويتان ومتعاكستان وتقعان على جسمين مختلفين.
بطاقة خروج وواجب منزلي — 5 دقائق
بطاقة الخروج: اختر مفهومًا واكتب تعريفًا دقيقًا مع مثال ووحدة قياس إن وجدت.
الواجب 1: فرق بين قوتين متزنتين وزوج الفعل ورد الفعل.
الواجب 2: اشرح سبب ضرورة الإحماء والتدرج من دون اعتبارهما معادلة نيوتن بحد ذاتها.
المهارة المكتسبة: تطبيق قانون نيوتن وتصحيح مفهوم الفعل ورد الفعل.
عند الدفع في بداية القفز تؤثر قوة الأرض والوزن؛ وفي الطيران لا توجد قوة أرض مع إهمال الهواء؛ وعند الهبوط تعود قوة التماس. قيمة 900 N لحظة افتراضية في حالتي التماس، وليست قوة ثابتة طوال القفز أو الهبوط. الأسهم بجانب الهيئة للوضوح: الوزن يؤثر عند مركز الكتلة وقوة التماس عند القدمين. التسارع لأعلى أثناء الهبوط يعني تباطؤ حركة لأسفل في تلك اللحظة.
مثال محلول: m = 60 kg; W = 588 N; N = 900 N; a = (900 - 588) / 60 = 5.2 m/s²
مثال محلول: الهبوط
رياضي كتلته 60 كغ؛ W=588 N. عند لحظة افتراضية من تماس القدم مع الأرض N=900 N، فتكون ΣFy=312 N لأعلى وa=5.2 م/ث² لأعلى. إذا كان يتحرك لأسفل فهو يتباطأ لحظيًا؛ لا نعرف القوة في بقية زمن الهبوط.