الحل
٤. مراجعة الدرس الثالث: الشغل والآلات البسيطة (صفحة ٦٩)
السؤال ١ (صف): صف ثلاث طرائق تبين أن استخدام الآلة يسهل العمل.
الإجابة: ١. زيادة القوة الناتجة. ٢. زيادة المسافة التي تؤثر خلالها القوة؛ مما يقلل القوة المطلوبة. ٣. تغيير اتجاه القوة المبذولة.
السؤال ٢ (فسر): لماذا يكون الشغل الناتج أقل من الشغل المبذول في الآلات؟
الإجابة: بسبب الاحتكاك؛ إذ يتحول جزء من الشغل المبذول إلى طاقة حرارية، فلا يستخدم كله في إنجاز الشغل الناتج.
السؤال ٣ (قارن): قارن بين العجلة والمحور وبين الرافعة.
الإجابة: كلاهما من الآلات البسيطة التي تساعد على مضاعفة القوة. وتمثل العجلة والمحور رافعة تدور ٣٦٠° حول محور ثابت؛ حيث يمثل نصف قطر العجلة ونصف قطر المحور ذراعي الرافعة.
السؤال ٤ (التفكير الناقد): حدد جزأين من جسمك يعملان بوصفهما رافعتين، إلى أي أنواع الروافع ينتمي كل منهما؟
الساعد عند ثني الذراع من المرفق: رافعة من النوع الثالث.
الساق عند تحريكها من مفصل الركبة: رافعة من النوع الثالث. (في كليهما تقع القوة التي تبذلها العضلات بين نقطة الارتكاز والقوة الناتجة).
تطبيق الرياضيات (صفحة ٦٩):
السؤال ٥ (حساب الشغل): احسب الشغل اللازم لرفع حجر جيري يزن ١٠٠٠٠ نيوتن مسافة ١٥٠ متراً.
الحل: الشغل = القوة × المسافة = ١٠٠٠٠ × ١٥٠ = ١٥٠٠٠٠٠ جول (١٫٥ مليون جول).
السؤال ٦ (حساب القوة المبذولة): احسب القوة المؤثرة اللازمة لرفع حجر وزنه ٢٥٠٠ نيوتن باستخدام نظام بكرات فائدته الآلية ١٠.
الحل: الفائدة الآلية = القوة الناتجة ÷ القوة المبذولة القوة المبذولة = القوة الناتجة ÷ الفائدة الآلية = ٢٥٠٠ ÷ ١٠ = ٢٥٠ نيوتن.