الفيزياء

المستوى المائل

تركيبة القوى على سطح مائل: ينقسم وزن عربة إلى مكون في اتجاه المنحدر ومكون عمودي عليه مع تغير الزاوية.

20 دقيقة
القوى والآلات البسيطة
المستوى المائل؛ المكونات؛ الاحتكاك

ما يتعلمه الطلاب

  • التحقق من تكوين القوات

الجانب العلمي وراء هذه التجربة

لنتخيل صندوقًا مليئًا بالكتب يمكننا سحبه من أحد جوانبه. إذا أراد أحدهم مساعدتنا، فيمكنه، على سبيل المثال، دفعه من الجانب المقابل. في هذه الحالة، سيتحرك الصندوق بسرعة، لأن القوتين تتجهان في نفس الاتجاه.

وإلا، إذا قام شخص ما بسحب الصندوق من الجانب المقابل بقوة مساوية، فلن يتحرك الصندوق. فالقوتان متعاكستان في الاتجاه؛ لذا، إذا أردنا الآن تحريك الصندوق، يجب أن نطبق قوة أكبر من القوة الأخرى.

وفقًا لجبر المتجهات، يمكن إيجاد مجموع قوتين مؤثرتين على نفس النقطة هندسيًّا باستخدام «قانون متوازي الأضلاع».

لنفترض وجود متجهين (أ) و(ب)؛ ولنرسمهما انطلاقًا من نفس نقطة البداية. ثم نرسم متوازي أضلاع تكون أضلاعه هي المتجهان أنفسهما؛ والآن لننظر إلى قطري متوازي الأضلاع.

عندما يُوضع جسم على سطح مائل، يمكن تقسيم قوة الوزن المؤثرة عليه إلى مكونين: أحدهما موازٍ للسطح، والثاني عمودي على السطح، ويُشار إليه بالحرف n، وهو يساوي رد فعل السطح ويكون معاكسًا له.

إذا قمنا بتغيير ميل المستوى، فستتغير هاتان المركبتان وفقًا لما تنص عليه الصيغتان التاليتان.

المعدات المستخدمة

  • بكرة للمستوى المائل — MEC-023
  • ميزان زنبركي أنبوبي (بلاستيكي) 2.5 نيوتن — MEC-015
  • مستوى مائل، مزود بـ 3 أطراف توصيل مختلفة للمسار — MEC-053
  • قضيب دعم، الطول 500 مم. — MEC-051
  • عربة للمستوى المائل — MEC-039
  • رأس زر من مادة PVC، 20 × 20 × 60 مم، مع مقابض زرقاء. — MEC-048
  • حبل غير مرن من البوليستر، قطره 0.8، طوله 10 أمتار — MEC-030
  • خطاف للعربة — MEC-038
  • قضيب مزود بمشبك — MEC-033
  • قطر القضيب 10 × الطول 127 مع خطاف — MEC-034
  • حلقة تعليق، للقضبان التي يصل قطرها إلى 10 ملم — MEC-049
  • قضيب الدعم، الطول 350 مم. — MEC-050

أسئلة للطلاب

  • كيف يمكنك تقدير معامل الاحتكاك الساكن تجريبيًّا بناءً على المادة المحددة التي يُغطى بها كتلة الاحتكاك الخاصة بنا؟
  • أي عنصر من عناصر الوزن يؤدي إلى حدوث الاحتكاك الساكن؟

قم بإجراء هذه التجربة في فصلك الدراسي

تُعد هذه التجربة جزءًا من برنامج «ATP Volta» — وهو مختبر علمي متنقل ومكتفٍ ذاتيًا يحول الفصل الدراسي العادي إلى مختبر عملي في مجالات العلوم والتكنولوجيا والهندسة والرياضيات (STEM)، ويضم أكثر من 200 تجربة في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا والروبوتات والهندسة. ويقوم « Gali » — وهو المرشد التعليمي الذي يعمل بالذكاء الاصطناعي والمدمج في موقع ATP Connect — بتوجيه الطلاب خلال كل خطوة والإجابة على أسئلتهم أثناء إجراء التجارب.

شاهد مختبر «ATP Volta» العلمي المتنقلتواصل مع فريقنا

مكتبة التجارب الكاملة

ستة وثمانون تجربة إرشادية في مجالات الفيزياء والكيمياء والبيولوجيا — تتضمن كل منها أهدافًا تعليمية، ومعدات، ونظرية أساسية، وأسئلة للطلاب. تصفح المكتبة

الفيزياء 42
الكيمياء والبيولوجيا 44