صلة التوزيع والتقويم المدرسي: خطة TS1 الأولية: الأسبوع 12
نواتج التعلّم القابلة للملاحظة
• يعرف كمية الحركة الخطية والدفع.
• يحسب الدفع من القوة المتوسطة والزمن.
• يفسر تغير كمية الحركة في الانطلاق والهبوط دون إسقاط السياق.
وضعية انطلاق وعصف ذهني — 5 دقائق
1. هل يستطيع رياضيان لهما الكتلة نفسها امتلاك كمية حركة مختلفة؟
2. هل تكفي قمة القوة وحدها لمعرفة الدفع؟
المحتوى العلمي المشروح — 15 دقيقة
كمية الحركة
كمية الحركة الخطية p = m v، وهي كمية متجهة تحددها الكتلة والسرعة المتجهة. وحدتها كغ·م/ث. تختلف عن الطاقة الحركية لأنها متجهة ويمكن أن تتغير بالاتجاه وحده، حتى لو بقي مقدار السرعة ثابتًا.
الدفع وتغير كمية الحركة
الدفع J يساوي تكامل القوة المحصلة مع الزمن؛ وفي نموذج قوة متوسطة ثابتة J=F المتوسطة×Δt. يساوي الدفع تغير كمية الحركة Δp. في الهبوط قد يغير الرياضي توقيت امتصاص القوة وطريقة توزيعها، لكن لا يجوز الادعاء أن زيادة زمن الهبوط وحدها تمنع كل إصابة.
تطبيق رياضي
في بداية الانطلاق يحتاج جسم العداء إلى تغير في كمية الحركة الأمامية بوساطة محصلة القوة مع الزمن. وقد تختلف قيمة الدفع بين محاولتين لهما القوة العظمى نفسها بسبب اختلاف مدة التأثير وشكل منحنى القوة-الزمن.
نشاط صفي تطبيقي — 10 دقائق
مقارنة قوتين عبر زمن
تعطى مجموعتان حالتين افتراضيتين: 200 نيوتن لمدة 0.15 ث؛ 150 نيوتن لمدة 0.25 ث. تحسبان الدفع وتقارنان من دون الحكم على السلامة.
تدريبات مدرسية والمسألة التطبيقية — 10 دقائق
اختر الإجابة الصحيحة: ما وحدة الدفع الميكانيكي؟
أ ـ نيوتن/ثانية
ب ـ نيوتن·ثانية
ج ـ كيلوغرام فقط
سؤال مفتوح: عرّف الدفع وكمية الحركة، وبيّن علاقتهما في حالة انطلاق رياضي.
مسألة أو حالة: قوة محصلة متوسطة 200 نيوتن عملت 0.15 ثانية. احسب الدفع.
ملخص المفاهيم للحفظ — 5 دقائق
• كمية الحركة p=m v ووحدتها كغ·م/ث.
• الدفع J≈F المتوسطة×Δt ووحدته نيوتن·ثانية.
• الدفع المحصل = تغير كمية الحركة Δp.
بطاقة خروج وواجب منزلي — 5 دقائق
بطاقة الخروج: اختر مفهومًا واكتب تعريفًا دقيقًا مع مثال ووحدة قياس إن وجدت.
الواجب 1: قارن رياضيين متماثلي السرعة بكتلتي 50 و75 كغ من حيث p.
الواجب 2: اشرح لماذا قد تختلف محاولتان لهما أعلى قوة متساوية في الدفع.
المهارة المكتسبة: الربط بين المحصلة والزمن وتغير الحركة من دون خلط القوة بالطاقة.
مثال محلول: الدفع
محصلة قوة متوسطة 200 N خلال 0.15 ث تعطي J=200×0.15=30 N·s = تغير كمية الحركة في اتجاه القوة، بشرط استعمال القوة المحصلة المتوسطة لا قمة القوة فقط.