يمكن حساب القوة باستخدام قانون نيوتن الثاني ، القوة = تسارع الكتلة أو F = أماه . هذا يعني أنه إذا كانت هناك قوة ناتجة ، فستتغير السرعة. في هذه المهمة ، سيقوم الطلاب برسم مخططات القوة لسيارة تتحرك في ثلاث طرق مختلفة . السيارة تسير بسرعة ثابتة (متوازنة) ، متسارعة ، ومتباطئة. يجب تذكير الطلاب بأنهم حريصون على اتجاه وطول السهام ، واستخدام الترميز اللوني ووضع العلامات متسقة خلال الرسوم البيانية الخاصة بهم.
للتمييز بين هذا لتحدي طلابك الأكثر تقدمًا ، قدم سيناريو حيث تكون السيارة على منحدر. وبهذه الطريقة ، لن ينظر الطلاب في القوى التي إما رأسية أو أفقية.
(هذه التعليمات قابلة للتخصيص بالكامل. بعد النقر على "نسخ النشاط" ، حدِّث التعليمات الموجودة في علامة التبويب "تعديل" في المهمة.)
أظهر فهمك للقوة وتأثيرها على الحركة من خلال رسم مخططات القوة. تذكر القوات لها كل من الحجم والاتجاه. هذا يعني أنك بحاجة إلى توخي الحذر بشأن اتجاه وطول الأسهم.
اشرك الطلاب من خلال ربط مفاهيم القوة والحركة بالأشياء التي يرونها ويستخدمونها يوميًا. التجارب العملية تثير الفضول وتعزز فهم الفيزياء في العالم الحقيقي.
اجمع عناصر مثل السيارات اللعبة، الكرات الزجاجية، المساطر، الكتب والمنحدرات. اختر أشياء موجودة بالفعل في صفك بحيث تكون التحضيرات سريعة ويمكن للطلاب الارتباط بالمواد بسهولة.
رتب سطحًا مستويًا وسطحًا مائلًا باستخدام كتب أو ملفات. حدد مناطق لكل نوع من أنواع الحركة (ثابتة، متسارعة، بطيئة) للحفاظ على تنظيم النشاط.
دحرج السيارة على السطح المستوي بسرعة ثابتة، ادفعها بقوة أكبر للتسارع، وابدأ ببطء في إبطائها بيدك للتباطؤ. نمذج كل فعل بوضوح بحيث يرى الطلاب الفرق في القوة والسرعة.
اطلب من الطلاب رسم السيارة وإضافة أسهم لتمثيل القوى المؤثرة عليها في كل سيناريو. شجع على اتجاهات وأطوال الأسهم الدقيقة لتعزيز المفاهيم الأساسية.
Facilitate a conversation about how the observed forces matched their diagrams. Highlight real-world applications and invite students to suggest other everyday examples.
يُظهر مخطط القوة بصريًا جميع القوى التي تؤثر على جسم، مثل السيارة. لرسم واحد، قم برسم السيارة واستخدم الأسهم لتمثيل كل قوة (مثلاً، الدفع، الاحتكاك، الجاذبية)، مع التأكد من أن طول السهم يتوافق مع قوة القوة والاتجاه يُوضح مكان تطبيق القوة.
في مخطط القوة، القوى المتوازنة لها أسهم بطول متساوٍ تتجه في اتجاهين متعاكسين، مما يدل على عدم وجود تغيّر في الحركة. القوى غير المتوازنة لها أسهم بأطوال مختلفة أو أكثر من سهم في اتجاه واحد، مما يؤدي إلى تسارع أو تباطؤ.
عند رسم سيارة على منحدر، يجب تضمين قوة الجاذبية التي تؤثر للأسفل على المنحدر والقوة الطبيعية التي تكون عمودية على السطح. لم تعد القوى فقط عمودية أو أفقية، مما يجعل اتجاه وطول الأسهم مهمين بدقة.
تمثل أطوال الأسهم المتناسقة حجم القوة النسبي، مما يساعد الطلاب على المقارنة البصرية للقوة. كما أن التسمية الصحيحة تضمن الوضوح، بحيث يفهم المشاهد بسهولة أي قوة يمثلها كل سهم، مما يقلل الالتباس في دروس العلوم.
استخدم الترميز بالألوان للقوى المختلفة، ابدأ بأمثلة من الحياة الواقعية (مثل السيارات)، قسم الدروس إلى خطوات، وشجع الطلاب على التحقق من اتجاه وحجم الأسهم. ممارسة الحالات المتنوعة، مثل السيارات على المنحدرات، تعزز الفهم الأعمق.