الفيزياء - الصف الحادي عشر

الفصل الرابع: الآلات - عرض تقديمي متقدم مع رسوم متحركة واختبارات تفاعلية

عرض الآلات في الفيزياء

مقدمة في الآلات

الآلات هي أجهزة تستخدم لتغيير مقدار أو اتجاه القوة. تعمل على تسهيل أداء المهام من خلال تضخيم القوة أو تغيير اتجاهها. الفائدة الميكانيكية هي مقياس لتضخيم القوة الذي توفره الآلة.

الرافعة

الرافعة هي قضيب صلب يدور حول نقطة ثابتة تسمى نقطة الارتكاز. تعمل على تكبير القوة أو تغيير اتجاهها. قانون الرافعة: القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها. تنقسم الرافعات إلى ثلاثة أنواع حسب موقع نقطة الارتكاز.

العجلة والمحور

تتكون من عجلة كبيرة متصلة بمحور صغير. عندما تدور العجلة، يدور المحور بنفس المعدل ولكن بقوة أكبر. الفائدة الميكانيكية = نصف قطر العجلة ÷ نصف قطر المحور. تستخدم في أدوات مثل مفتاح العجلات وعجلة القيادة.

السطح المائل

هو سطح مائل يربط بين مستوى منخفض وآخر مرتفع. يقلل من القوة اللازمة لرفع الأجسام مقابل زيادة المسافة. الفائدة الميكانيكية = طول السطح ÷ ارتفاع السطح. الأمثلة تشمل المنحدرات والسلالم والأسافين.

البكرة

هي عجلة ذات أخدود يمر به حبل. تستخدم لرفع الأحمال بتطبيق قوة أقل. قد تكون ثابتة أو متحركة. البكرة الثابتة تغير اتجاه القوة فقط، بينما البكرة المتحركة تضاعف القوة. الفائدة الميكانيكية = عدد الحبال التي ترفع الحمل.

السبورة التفاعلية

استخدم السبورة أدناه لرسم مخططات الآلات أو كتابة ملاحظاتك:

اختر اللون:
سمك الخط:

ملخص الفصل الرابع: الآلات

مفهوم الآلة

الآلة هي جهاز ميكانيكي يغير مقدار أو اتجاه القوة. تعمل على تسهيل العمل بتقليل الجهد المطلوب. الفائدة الميكانيكية هي النسبة بين قوة المقاومة وقوة الجهد.

الكفاءة الميكانيكية

هي النسبة بين الشغل الناتج والشغل المبذول، وتُعبر عن مدى فعالية الآلة في أداء عملها. الكفاءة = (الشغل الناتج / الشغل المبذول) × 100%.

الرافعة وأنواعها

تنقسم الرافعات إلى ثلاثة أنواع حسب موقع نقطة الارتكاز والقوة والمقاومة: النوع الأول (مثل المقص)، النوع الثاني (مثل عربة الحديقة)، النوع الثالث (مثل الملقط).

البكرات المركبة

تتكون من مجموعة بكرات ثابتة ومتحركة تعمل معاً لتضاعف القوة بشكل أكبر. الفائدة الميكانيكية = عدد الحبال التي ترفع الحمل. تستخدم في رافعات البناء.

السطح المائل

يقلل من القوة اللازمة لرفع الأجسام، وكلما زاد طول السطح قلّت القوة المطلوبة. الفائدة الميكانيكية = طول السطح ÷ ارتفاع السطح. يستخدم في المنحدرات والطرق الجبلية.

العجلة والمحور

تستخدم لزيادة عزم الدوران، حيث تدور العجلة الكبيرة لتحريك محور صغير بقوة أكبر. الفائدة الميكانيكية = نصف قطر العجلة ÷ نصف قطر المحور. تستخدم في أدوات مثل مفتاح العجلات.

اختبر معلوماتك

السؤال 1 من 5
ما هي الآلة التي تستخدم لرفع الأحمال الثقيلة بتطبيق قوة أقل؟
الرافعة
البكرة
السطح المائل
العجلة والمحور