الرافعات من الدرجة الأولى ومواضع التوازن
الغرض من هذه التجربة هو تحليل الرافعات من الدرجة الأولى التي تقع فيها نقطة الارتكاز بين قوة الدفع والحمل المقاوم.
ما يتعلمه الطلاب
- دراسة الرافعات من الدرجة الأولى
- لفهم والتحقق من حالة التوازن في الميزان
الجانب العلمي وراء هذه التجربة
الرافعة من الدرجة الأولى هي رافعة تقع فيها نقطة الارتكاز بين القوة المدخلة والحمل الناتج. أثناء التشغيل، تُطبق قوة (عن طريق السحب أو الدفع) على جزء من القضيب، مما يؤدي إلى تأرجح الرافعة حول نقطة الارتكاز، متغلبًّا بذلك على قوة المقاومة الموجودة على الجانب المقابل. قد يكون نقطة الارتكاز في منتصف الرافعة كما في الأرجوحة، أو في أي نقطة بين الجهد المدخل والحمل الناتج. وتدعم نقطة الارتكاز ذراع الجهد والحمل.
يُقال إن هذه الآلة البسيطة لا توفر أي ميزة ميكانيكية إذا كان طول ذراعي الرافعة متساويين. أما إذا كان طول ذراع القوة أكبر من طول ذراع المقاومة، فإننا نحصل على آلة بسيطة تتمتع بميزة ميكانيكية.
عندما نتحدث عن الرافعات، لا بد لنا من التعريف بمفهوم عزم القوة.
المعدات المستخدمة
- كتل أسطوانية مزودة بخطاف (50، 25، 10 غرام) — MEC-018، MEC-019، MEC-020
- قضيب مزود بفتحة ذراع مع زوج من الأسطوانات الملولبة — MEC-036
- قضيب بساق ملولبة M3، قطر 8 مم، طول 70 مم — MEC-041
- خطافات على شكل حرف «S»، طول 30 مم — MEC-032
- قضيب دعم متعدد الوظائف، بأطراف مستديرة، مزود بثقوب، طوله 350 مم — MEC-052
ما يمكن توقعه
فيما يلي مثال على كيفية التعامل مع البيانات التجريبية. وكما يمكنك أن تتأكد بسهولة من خلال إجراء هذه التجربة، فإن زخم القوى يتعادل عند حالة التوازن.
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