سليمان حسن عبد الحميد
26-12-2013, 08:27 PM
التجربة الأولي : قياس مساحة الأسطوانة
• فكرة التجربة : الأسطوانة عبارة عن مجسم له قاعدتان متوازيتان ومتطابقتان كل منهما عبارة عن سطح دائرة والسطح الجانبي عبارة عن منحني , قياس مساحة القاعدة =πr2
• وقياس المساحة الجانبية = محيط القاعدة x الارتفاع = 2πr x h
• الأدوات المستخدمة :- اسطوانة معدنية – ورقة مربعات ( عادية ) – قلم رصاص – مسطرة مترية
• الاحتياطات (1) تحديد قاعدة الأسطوانة بالقلم الرصاص بدقة
(2) قياس نصف قطر الأسطوانة خلال المسطرة المترية بدقة
(3) قياس ارتفاع الأسطوانة بدقة تامة بالمسطرة المترية
* خطوات العمل :-
(1) نضع قاعدة الأسطوانة علي ورقة المربعات أو ( البيضاء ) ثم نحدد مكانها علي الورقة بقلم الرصاص بالدوران حول محيطها .
(2) نرفع الأسطوانة ، ثم نعين قطر قاعدة الأسطوانة ( 2r ) باستخدام المسطرة المترية
(3) نحسب نصف قطر الأسطوانة (r) ، ثم نحسب مساحة الدائرة ( πr2 ) فيكون هي مساحة قاعدة
الأسطوانة وبالضرب في ( 2 ) لأن الأسطوانة لها قاعدتان قاعدة الاسطوانه
(4) نقيس ارتفاع الأسطوانة بالمسطرة المترية وليكن ( h ) cm
(5) نحسب محيط القاعدة ( الدائري ) = 2πr
(6) نحسب المساحة الجانبية = 2πr . h ( المحيط x الارتفاع ) h
* النتائج :- (1) طول القطر 2r = ……… cm (AB) ، طول نصف القطر r = ……. Cm
(2) طول المحيط 2πr = …….. cm
* تحليل النتائج :- (1) مساحة القاعدة πr2 = …….. cm2
(2) ارتفاع الأسطوانة h = … ….. cm قاعدة الاسطوانه
(3) المساحة الجانبية 2πr . h = …….. cm2
(4) المساحة الكلية 2πr2 + 2πr . h = ……… cm2
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
تجربة رقم (2) : إيجاد محصلة قوتين
• فكرة التجربة :- إيجاد محصلة القوتين المتعامدتين F1 = 3N , F2 = 4N
حيث أن القوة المحصلة المؤثرة علي جسم ما تحدث في الجسم نفس الأثر الذي يحدثه القوى الأصلية المؤثرة عليه
• القانون المستخدم : F2 = F2X + F2Y
• الأدوات :- مسطرة مترية – قلم رصاص – منقلة – ورقة مربعات (رسم بياني ).
• الاحتياطات :- (1) قياس طول القوة الأولي بالضبط علي المحور الأفقي . وكذلك طول القوة الثانية علي المحور الرأسي بالمسطرة المترية .
(2) قياس طول محصلة القوى بالمسطرة المترية بالضبط .(3) قياس قيمة الزاوية θ بالمنقلة بالضبط وبدقة .
* خطوات العمل :- (1) نرسم علي ورقة مربعات أو ( بيضاء ) خطاً أفقياً AB طوله
( 3 cm ) يمثل القوة الأولي Fx
(2) نرسم في اتجاه عمودي علي الخط الأول من النقطة (A) خطاً ( AD ) علي ورقة المربعات طوله ( 4 cm ) يمثل القوة الثانية FY (3) أكمل المستطيل , ثم نصل القطر( AC ) فيمثل المحصلة مقداراً واتجاهاً
(4) نقيس طول المستقيم ( AC ) فيمثل مقدار المحصلة .
(5) يقيس قيمة الزاوية( ( θ ( BAC ) التي تحدد اتجاه المحصلة بالنسبة للقوة الأولي (F1)
(6) نحسب قيمة المحصلة من علاقات المثلث قائم الزاوية
* النتائج :- AC 2 = AB2 + BC2
F2 = F12 + F22
AB = …….cm , BC = …..... cm A
AC2 = AB2 + BC2 AC = …… cm
المحصلة = ………. + ……… &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
تجربة رقم (3) : تعين السرعة التي يتحرك بها جسم
• فكرة التجربة :- عندما يتحرك جسم علي سطح أفقي أملس فإنه يتحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة وبرسم علاقة بيانية بين ( الإزاحة – الزمن ) نحصل علي خط مستقيم ميله هو السرعة الثابتة
• القانون :- V = Δd / Δt
• الأدوات المستخدمة :- مستوي أفقي مدرج – مسطرة مترية - ساعة إيقاف – كرة معدنية
( سيارة لعبة أطفال )
• الاحتياطات :- (1) قياس المسافة بدقة با لمسطرة خلال زمن معين كل 5s ثوان
(2) رسم العلاقة البيانية بين ( الإزاحة – الزمن ) با لمسطرة بدقة وحساب الميل
* خطوات العمل (1) نثبت مسطرة مترية بجوار المسار الذي يسلكه الجسم علي السطح الأفقي الأملس . (2) نضع السيارة اللعبة ( الجسم ) عند خط البداية ثم نتركها لكي تتحرك في خط مستقيم موازا للمسطرة المترية
(3) نحدد موقع السيارة كل فترة زمنية (5s) ونسجلها ونقيس الإزاحة خلال هذه الفترة .
(4) نكرر الخطوة رقم (3) في فترات زمنية 20s , 15s , 10s ونقيس الإزاحة خلال كل فترة
زمنية . ونسجلها في الجدول .
(5) من الجدول نرسم علاقة بيانية بين الإزاحة علي المحور الرأسي والزمن علي المحور الأفقي ثم نوجد الميل slope = السرعة المنتظمة
* النتائج : Slope = Δd / Δt = …......
الزمنt(s) الإزاحةd(m)
0
5
10
15
20
V = …… m/s
تجربة رقم (4)
تعيين عجلة الجاذبية الأرضية باستخدام قطرات الماء تسقط سقوطاً حراً
فكرة التجربة : قياس الفترة الزمنية التي تستغرقها قطرة ماء تسقط سقوطاً حراً مسافة رأسية معينة (d)
Vi = 0 حيث أن القطرة تبدأ حركتها من السكون d = Vit + 1/2gt2
g = 2d/t2
الأدوات المستخدمة : سحاحة – مسطرة مترية – طبق معدني – كأس زجاجي – ساعة إيقاف – حامل معدني – ماء .
الاحتياطات : (1) قياس المسافة الرأسية بين فوهة السحاحة والطبق بدقة 1m
(2)التحكم في سقوط قطرات الماء قطرة قطرة . (3) تعيين زمن سقوط القطرات بدقة .
(4) تناول الأدوات بحرص شديد والحفاظ عليها .
* خطوات العمل :- (1) نهيئ الجهاز للعمل بحيث تكون المسافة بين فوهة الصنبور وسطح الطبق d(1m) ، ثم نقيس هذه المسافة بالضبط بالمسطرة المتريه.
(2) نضبط الصنبور بعناية حتى تصطدم قطرة الماء مع سطح الطبق في نفس الوقت الذي
تبدأ فيه القطرة التالية .
(3) باستخدام ساعة إيقاف نسجل الزمن لسقوط (50) قطرة متتالية .
(4) نوجد الزمن الذي يمضي بين أي قطرتين متتاليتين .
(5) نكرر العمل السابق عدة مرات ثم نوجد متوسط الزمن الذي يمضي بين قطرتين متتاليتين
وهو الزمن الذي تستغرقه القطرة لتسقط المسافة الرأسية d .
عدد القطرات / الزمن الكليT =
(6) نطبق العلاقة الرياضية g = 2d/t2
* النتائج :- (1) زمن 50 قطرة ( t1) = .............. ثانية
(2) زمن 50 قطرة ( t2) = .............. ثانية سحاحة بها
(3) زمن 50 قطرة ( t3) = .............. ثانية كمية ماء ....
(4) زمن 50 قطرة ( t4) = .............. ثانية ......
متوسط زمن 50 قطرة = t1 + t2 + t3 + t4 /4 = t = ……… s ......
زمن القطرة الواحدة = متوسط الزمن / 50 = t .........
g = 2d/t2 = …….. m/s2
صنبور صنبور قائم
معدني
d
قطرات ماء تسقط
سقوطاً حراً
طبق معدني
تجربة رقم (5) قياس كتلة الأرض بمعلومية نصف قطرها
• فكرة التجربة :- عند سقوط جسم من ارتفاع معين (d) خلال زمن قدره (t) يمكن حساب عجلة الجاذبية الأرضية من العلاقة g = 2d/t2 وهي التي يطلق عليها أيضاً شدة مجال الجاذبية والتي تتعين من العلاقة g= GMe/r2
• من ذلك يمكن تعيين كتلة الأرض بمعلومية نصف قطرها .
• الاحتياطات :- (1) قياس المسافة الرأسية (d) بين الكرة وسطح الأرض بالضبط
(2) تسجيل زمن سقوط الكرة بدقة بواسطة ساعة إيقاف .
الادوات : عدد (2) كرات بندول بسيط – متر شريطي – ساعه إيقاف --
خطوات العمل :-
• (1) نعلق عدد (2) بندول بسيط مختلفة الكتلة بخيط بحيث تكون المسافة بين مركز كرة البندول والأرض متساوية لكل منها وقيمتها كبيرة ولتكن (d)
(2) نقص الخيط عند نقطة التعليق للبندول الأول وفي نفس لحظة سقوط الكرة نسجل الزمن (t) حتى الوصول للأرض (3) نكرر العمل السابق بالنسبة للبندول الثاني والثالث .
النتائج
الكرة الارتفاعd (m) الزمن (t) T2 شدة مجال الجاذبية g= 2d/t2
الكرة الأولي
الكرة الثانية
تحليل النتائج بمعلومية = 6.38 x 106 m ( تقريباً ) R = r نصف قطر الأرض
G = 6.67 x 10-11 N.m2/kg2 ثابت الجذب العام
g =GMe/ R2 Me = gR2/G
Me = ……. / ……. = ……. Kg
h
تجربة رقم (6) : قانون بقاء الطاقة
فكرة التجربة :- مجموع طاقتي الوضع والحركة لجسم ما عند أي نقطة في مساره يساوي مقدار ثابت
ويسمي بالطاقة الميكانيكية حيث كلما زادت طاقة حركة الجسم تقل طاقة الوضع بحيث يكون
مجموعها مقدار ثابت .
القانون :- KE + P.E = ME
1/2mv2 + mgh =الطاقة الميكانيكية
الأدوات المستخدمة :- كرة تنس ( حديد ) – ميزان كهربي– شريط لاصق – ساعة إيقاف – شريط متري
الاحتياطات :- ( 1) تعيين كتلة كرة التنس كرة( معدنيه) بدقة با لميزان الرقمي بـ كيلو جرام .
(2) قياس المسافة الرأسية علي ارتفاع مختلف 1m , 2m , 5m
(3) نعين الزمن الذي تستغرقه الكرة للوصول إلي سطح الأرض بدقة بواسطة ساعة إيقاف .
* خطوات العمل :-
(1) نعين كتلة كرة التنس أو ( المعدنية) باستخدام الميزان الرقمي بوحدة الجرام ثم تحويلها
بالكيلو جرام كرةمعدنيه
(2) نلصق قطع الشريط اللاصق علي الحائط علي ارتفاع (1m) ، (2m) ، (2.5m)
(3) نمسك الكرة علي ارتفاع ( h = 1m) ، ثم نسقطها إلي الأرض ونعين الزمن الذي
تستغرقه الكرة للوصول إلي سطح الأرض
(4) نكرر الخطوة السابقة عدة مرات . وفي كل مرة نعين الز
(5) نكرر الخطوات (4) , (3) للارتفاعات (h = 2.5m) , (h = 2m) عدة مرات ونسجل
النتــــــــــــــــائـــج
• الـزمــن (t)
الارتفاعh(m) المحاولة الأولي المحاولة الثانية
1
2
2.5
المتوسط
(1) طاقة الوضع عند الارتفاعات المختلفة P . E = m . gh
الارتفاع 1m 2m 2.5m
P . E
g = 10 m/s2
(2) حساب طاقة الحركة لكرة التنس لحظة اصطدامها بالأرض بمعادلات الحركة
Vi = 0 .. vf = vi + gt
Vf =gt K . E = 1/2 mvf2
الارتفاع 1m 2m 2.5
K E = 1/2mvf2
تجربة رقم (7) : تعيين الحرارة النوعية لجسم صلب بطريقة الخلط
• فكرة التجربة :- تسخين الجسم الصلب ( كرات حديد) أو ( كرات الرصاص) في كأس زجاجي أو غلاية تسخين لدرجة الغليان ثم إلقائها في مسعر معزول حرارياً معلوم الكتلة به كمية من الماء
معلومة الكتلة فإن
كمية الحرارة المفقودة من الجسم الصلب = كمية الحرارة المكتسبة بواسطة المسعر + كمية
الحرارة بواسطة الماء
m CPb ( 100 – T20c ) = ( m1 Ccu + m2 Cw ) ( T20c – T10c الأدوات المستخدمة :- مسعر حراري – ثرمومتر مئوي – كأس زجاجي – أنبوبه اختبار جسم صلب ( كرات رصاص أو كرات حديد ) – ميزان كهربي – موقد بنزن – حامل معدني – حامل موقد
• الاحتياطات :- (1) قياس كتلة الجسم والمسعر والخليط بدقة .
(2) استخدام الثرمومتر المئوي بطريقة صحيحة لقياس درجة حرارة المسعر والماء والخليط
(3) وضع الجسم الساخن في المسعر الحراري بعناية شديدة والتقليب الجيد في اتجاه واحد .
* خطوات العمل :- (1) نعين كتلة المسعر النحاس فارغ ونظيف m1 kg
(2) نضع بالمسعر الحراري حوالي ربع حجمه ماء ثم نعين كتلة المسعر والماء ومنها نعين
كتلة الماء m2 kg
(3) نعين درجة حرارة المسعر والماء الابتدائية T1 0C
(4) نضع كمية من كرات الرصاص ( الجسم ) في انبوبه أختبار ثم في كأس زجاجي ثم نضع الكأس علي الموقد ويتم التسخين حتى درجة الغليان وننتظر فترة مناسبة حتى تثبت درجة حرارة كرات الرصاص وتصبح 1000C
(5) نلقي بسرعة الجسم الصلب (كرات الرصاص) داخل المسعر والماء ونقلب الخليط جيداً
ونسجل أعلي درجة حرارة للخليط T20C
(6)سجل الانخفاض في درجة حرارة الجسم الصلب ( كرات الرصاص ) ( 100 – T2 )
(7) سجل الارتفاع في درجة حرارة المسعر والماء ( T2 – T1 )
(8) نعيد الوزن للخليط ( الجسم الصلب + المسعر + الماء ) ومنه نوجد كتلة الجسم الصلب
( كرات الرصاص ) m
• النتائج : -
(1) كتلة المسعر فارغm1 = …… kg وحرارة النوعية للنحاس Ccu = 400J/kg ok (2) كتلة الماء m2 = …… kg حرارة النوعية للماء Cw = 4200 J / kg.k
(3) درجة حرارة المسعر والماء الابتدائية T1 = ……0C
(4) درجة حرارة كرات الرصاص الساخنة 1000C
(5) درجة حرارة الخليط النهائية T2 = …… 0C
(6) كتلة كرات الرصاص m ………… kg
. كمية الحرارة المفقودة من الرصاص = كمية الحرارة المكتسبة بواسطة المسعر + كمية الحرارة المكتسبة بواسطة الماء
m Cpb ( 100 – T2 ) = (m1Ccu + m2Cw ) ( T2-T1)
الماء المسعر النحاسي الجسم الصلب
الترمومتر المئوي
كأس زجاجي حامل معدني
المسعر الحراري
موقد بنزن
تجربة رقم (8) :- تعيين الحرارة الكامنة لانصهار الجليد فكرة التجربة
** فكرة التجربه: عند وضع كمية من الثلج المجروش في مسعرحراي يحتوي علي كمية من الماء الدافئ نلاحظ بعد فترة ذوبان مكعب الثلج وانخفاض درجة حرارة المسعر والماء . وتكون
كمية الطاقة الحرارية المفقودة من المسعر والماء = كمية الطاقة الحرارية المكتسبة بواسطة الثلج ليتحول إلي ماء في درجة الصفر + كمية الحرارة اللازمة ليتحول إلي ماء في درجة حرارة الخليط
m Lf + m C2 (T2) = ( m1 C1 + m2 C2 ) (T1 – T2 )
الماء المسعر قطعه الجليد
• الأدوات :- المسعر الحراري – ثرمومتر مئوي – كأس به ماء – قطعة جليد مجروش – ورقة ترشيح – ميزان كهربي
• الاحتياطات :- (1) عزل المسعر عزلاً جيداً عن الوسط المحيط
(2) وضع مكعب الجليد بعد تجفيفه بورقة ترشيح مباشرة
(3) الانتظار فترة حتى يتم انصهار كل الجليد داخل المسعر
(4) التقليب جيداً وبعناية شديدة بواسطة الثرمومتر وفي اتجاه واحد .
(5) الدقة في تعيين قراءة الثرمومتر المئوي لكل من المسعر والماء والخليط .
(6) قياس كتلة المسعر والماء والخليط بواسطة الميزان الكهربي ( الحساس ) بدقة
* خطوات العمل :- (1) نعين كتلة المسعر فارغ ونظيف ( m1 )
وحرارته النوعية C1 = 400J/kgok
(2) نضع بالمسعر الحراري لمنتصفه ماء دافئ ونعين كتلة المسعر والماء (M1)
ومنه نعين كتلة الماء m2
(3)نقيس درجة حرارة المسعر والماء بواسطة الثرمومتر T1 0C
(4) نأخذ قطعة من الجليد ونجففها بورقة ترشيح قبل إلقائها مباشرة في ماء المسعر
(5) نقلب بالثرمومتر الخليط حتى يتم انصهار قطعة الجليد كاملاً وتنخفض درجة حرارته ماء المسعر 100C علي الأقل
(6) سجل أقل درجة حرارة للماء بعد انصهار الثلج T2 ( درجة حرارة الخليط )
(7) نعيد قياس كتلة المسعر ومحتوياته بعد الانصهار ومنها نوجد كتلة قطعة الجليد m
* النتائج :-
(1) كتلة المسعر فارغm1 = ….. kg الحرارة النوعية للمسعر النحاسي C1 = 400 J /kg. 0k
(2) كتلة المسعر والماء M1 = ….. kg الحرارة النوعية للماء C2 = 4200 J/kg , 0k
كتلة الماء m2 = M1 - m1 = ….. kg
(3) درجة الحرارة الابتدائية للمسعر والماء T1 = ….. 0C درجة حرارة الخليط ( النهائية) T2 = ….. 0C
(4) كتلة الجليد المنصهر m=………..kg
نطبق العلاقة
m Lf + m C2(T2) = ( m1 C1 + m2C2 ) (T1 – T2)
Lf = …….. J/kg
ترمومتر مئوي
المسعر الحراري
قطع جليد مجروش
• فكرة التجربة : الأسطوانة عبارة عن مجسم له قاعدتان متوازيتان ومتطابقتان كل منهما عبارة عن سطح دائرة والسطح الجانبي عبارة عن منحني , قياس مساحة القاعدة =πr2
• وقياس المساحة الجانبية = محيط القاعدة x الارتفاع = 2πr x h
• الأدوات المستخدمة :- اسطوانة معدنية – ورقة مربعات ( عادية ) – قلم رصاص – مسطرة مترية
• الاحتياطات (1) تحديد قاعدة الأسطوانة بالقلم الرصاص بدقة
(2) قياس نصف قطر الأسطوانة خلال المسطرة المترية بدقة
(3) قياس ارتفاع الأسطوانة بدقة تامة بالمسطرة المترية
* خطوات العمل :-
(1) نضع قاعدة الأسطوانة علي ورقة المربعات أو ( البيضاء ) ثم نحدد مكانها علي الورقة بقلم الرصاص بالدوران حول محيطها .
(2) نرفع الأسطوانة ، ثم نعين قطر قاعدة الأسطوانة ( 2r ) باستخدام المسطرة المترية
(3) نحسب نصف قطر الأسطوانة (r) ، ثم نحسب مساحة الدائرة ( πr2 ) فيكون هي مساحة قاعدة
الأسطوانة وبالضرب في ( 2 ) لأن الأسطوانة لها قاعدتان قاعدة الاسطوانه
(4) نقيس ارتفاع الأسطوانة بالمسطرة المترية وليكن ( h ) cm
(5) نحسب محيط القاعدة ( الدائري ) = 2πr
(6) نحسب المساحة الجانبية = 2πr . h ( المحيط x الارتفاع ) h
* النتائج :- (1) طول القطر 2r = ……… cm (AB) ، طول نصف القطر r = ……. Cm
(2) طول المحيط 2πr = …….. cm
* تحليل النتائج :- (1) مساحة القاعدة πr2 = …….. cm2
(2) ارتفاع الأسطوانة h = … ….. cm قاعدة الاسطوانه
(3) المساحة الجانبية 2πr . h = …….. cm2
(4) المساحة الكلية 2πr2 + 2πr . h = ……… cm2
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
تجربة رقم (2) : إيجاد محصلة قوتين
• فكرة التجربة :- إيجاد محصلة القوتين المتعامدتين F1 = 3N , F2 = 4N
حيث أن القوة المحصلة المؤثرة علي جسم ما تحدث في الجسم نفس الأثر الذي يحدثه القوى الأصلية المؤثرة عليه
• القانون المستخدم : F2 = F2X + F2Y
• الأدوات :- مسطرة مترية – قلم رصاص – منقلة – ورقة مربعات (رسم بياني ).
• الاحتياطات :- (1) قياس طول القوة الأولي بالضبط علي المحور الأفقي . وكذلك طول القوة الثانية علي المحور الرأسي بالمسطرة المترية .
(2) قياس طول محصلة القوى بالمسطرة المترية بالضبط .(3) قياس قيمة الزاوية θ بالمنقلة بالضبط وبدقة .
* خطوات العمل :- (1) نرسم علي ورقة مربعات أو ( بيضاء ) خطاً أفقياً AB طوله
( 3 cm ) يمثل القوة الأولي Fx
(2) نرسم في اتجاه عمودي علي الخط الأول من النقطة (A) خطاً ( AD ) علي ورقة المربعات طوله ( 4 cm ) يمثل القوة الثانية FY (3) أكمل المستطيل , ثم نصل القطر( AC ) فيمثل المحصلة مقداراً واتجاهاً
(4) نقيس طول المستقيم ( AC ) فيمثل مقدار المحصلة .
(5) يقيس قيمة الزاوية( ( θ ( BAC ) التي تحدد اتجاه المحصلة بالنسبة للقوة الأولي (F1)
(6) نحسب قيمة المحصلة من علاقات المثلث قائم الزاوية
* النتائج :- AC 2 = AB2 + BC2
F2 = F12 + F22
AB = …….cm , BC = …..... cm A
AC2 = AB2 + BC2 AC = …… cm
المحصلة = ………. + ……… &&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
تجربة رقم (3) : تعين السرعة التي يتحرك بها جسم
• فكرة التجربة :- عندما يتحرك جسم علي سطح أفقي أملس فإنه يتحرك في خط مستقيم بسرعة ثابتة وبرسم علاقة بيانية بين ( الإزاحة – الزمن ) نحصل علي خط مستقيم ميله هو السرعة الثابتة
• القانون :- V = Δd / Δt
• الأدوات المستخدمة :- مستوي أفقي مدرج – مسطرة مترية - ساعة إيقاف – كرة معدنية
( سيارة لعبة أطفال )
• الاحتياطات :- (1) قياس المسافة بدقة با لمسطرة خلال زمن معين كل 5s ثوان
(2) رسم العلاقة البيانية بين ( الإزاحة – الزمن ) با لمسطرة بدقة وحساب الميل
* خطوات العمل (1) نثبت مسطرة مترية بجوار المسار الذي يسلكه الجسم علي السطح الأفقي الأملس . (2) نضع السيارة اللعبة ( الجسم ) عند خط البداية ثم نتركها لكي تتحرك في خط مستقيم موازا للمسطرة المترية
(3) نحدد موقع السيارة كل فترة زمنية (5s) ونسجلها ونقيس الإزاحة خلال هذه الفترة .
(4) نكرر الخطوة رقم (3) في فترات زمنية 20s , 15s , 10s ونقيس الإزاحة خلال كل فترة
زمنية . ونسجلها في الجدول .
(5) من الجدول نرسم علاقة بيانية بين الإزاحة علي المحور الرأسي والزمن علي المحور الأفقي ثم نوجد الميل slope = السرعة المنتظمة
* النتائج : Slope = Δd / Δt = …......
الزمنt(s) الإزاحةd(m)
0
5
10
15
20
V = …… m/s
تجربة رقم (4)
تعيين عجلة الجاذبية الأرضية باستخدام قطرات الماء تسقط سقوطاً حراً
فكرة التجربة : قياس الفترة الزمنية التي تستغرقها قطرة ماء تسقط سقوطاً حراً مسافة رأسية معينة (d)
Vi = 0 حيث أن القطرة تبدأ حركتها من السكون d = Vit + 1/2gt2
g = 2d/t2
الأدوات المستخدمة : سحاحة – مسطرة مترية – طبق معدني – كأس زجاجي – ساعة إيقاف – حامل معدني – ماء .
الاحتياطات : (1) قياس المسافة الرأسية بين فوهة السحاحة والطبق بدقة 1m
(2)التحكم في سقوط قطرات الماء قطرة قطرة . (3) تعيين زمن سقوط القطرات بدقة .
(4) تناول الأدوات بحرص شديد والحفاظ عليها .
* خطوات العمل :- (1) نهيئ الجهاز للعمل بحيث تكون المسافة بين فوهة الصنبور وسطح الطبق d(1m) ، ثم نقيس هذه المسافة بالضبط بالمسطرة المتريه.
(2) نضبط الصنبور بعناية حتى تصطدم قطرة الماء مع سطح الطبق في نفس الوقت الذي
تبدأ فيه القطرة التالية .
(3) باستخدام ساعة إيقاف نسجل الزمن لسقوط (50) قطرة متتالية .
(4) نوجد الزمن الذي يمضي بين أي قطرتين متتاليتين .
(5) نكرر العمل السابق عدة مرات ثم نوجد متوسط الزمن الذي يمضي بين قطرتين متتاليتين
وهو الزمن الذي تستغرقه القطرة لتسقط المسافة الرأسية d .
عدد القطرات / الزمن الكليT =
(6) نطبق العلاقة الرياضية g = 2d/t2
* النتائج :- (1) زمن 50 قطرة ( t1) = .............. ثانية
(2) زمن 50 قطرة ( t2) = .............. ثانية سحاحة بها
(3) زمن 50 قطرة ( t3) = .............. ثانية كمية ماء ....
(4) زمن 50 قطرة ( t4) = .............. ثانية ......
متوسط زمن 50 قطرة = t1 + t2 + t3 + t4 /4 = t = ……… s ......
زمن القطرة الواحدة = متوسط الزمن / 50 = t .........
g = 2d/t2 = …….. m/s2
صنبور صنبور قائم
معدني
d
قطرات ماء تسقط
سقوطاً حراً
طبق معدني
تجربة رقم (5) قياس كتلة الأرض بمعلومية نصف قطرها
• فكرة التجربة :- عند سقوط جسم من ارتفاع معين (d) خلال زمن قدره (t) يمكن حساب عجلة الجاذبية الأرضية من العلاقة g = 2d/t2 وهي التي يطلق عليها أيضاً شدة مجال الجاذبية والتي تتعين من العلاقة g= GMe/r2
• من ذلك يمكن تعيين كتلة الأرض بمعلومية نصف قطرها .
• الاحتياطات :- (1) قياس المسافة الرأسية (d) بين الكرة وسطح الأرض بالضبط
(2) تسجيل زمن سقوط الكرة بدقة بواسطة ساعة إيقاف .
الادوات : عدد (2) كرات بندول بسيط – متر شريطي – ساعه إيقاف --
خطوات العمل :-
• (1) نعلق عدد (2) بندول بسيط مختلفة الكتلة بخيط بحيث تكون المسافة بين مركز كرة البندول والأرض متساوية لكل منها وقيمتها كبيرة ولتكن (d)
(2) نقص الخيط عند نقطة التعليق للبندول الأول وفي نفس لحظة سقوط الكرة نسجل الزمن (t) حتى الوصول للأرض (3) نكرر العمل السابق بالنسبة للبندول الثاني والثالث .
النتائج
الكرة الارتفاعd (m) الزمن (t) T2 شدة مجال الجاذبية g= 2d/t2
الكرة الأولي
الكرة الثانية
تحليل النتائج بمعلومية = 6.38 x 106 m ( تقريباً ) R = r نصف قطر الأرض
G = 6.67 x 10-11 N.m2/kg2 ثابت الجذب العام
g =GMe/ R2 Me = gR2/G
Me = ……. / ……. = ……. Kg
h
تجربة رقم (6) : قانون بقاء الطاقة
فكرة التجربة :- مجموع طاقتي الوضع والحركة لجسم ما عند أي نقطة في مساره يساوي مقدار ثابت
ويسمي بالطاقة الميكانيكية حيث كلما زادت طاقة حركة الجسم تقل طاقة الوضع بحيث يكون
مجموعها مقدار ثابت .
القانون :- KE + P.E = ME
1/2mv2 + mgh =الطاقة الميكانيكية
الأدوات المستخدمة :- كرة تنس ( حديد ) – ميزان كهربي– شريط لاصق – ساعة إيقاف – شريط متري
الاحتياطات :- ( 1) تعيين كتلة كرة التنس كرة( معدنيه) بدقة با لميزان الرقمي بـ كيلو جرام .
(2) قياس المسافة الرأسية علي ارتفاع مختلف 1m , 2m , 5m
(3) نعين الزمن الذي تستغرقه الكرة للوصول إلي سطح الأرض بدقة بواسطة ساعة إيقاف .
* خطوات العمل :-
(1) نعين كتلة كرة التنس أو ( المعدنية) باستخدام الميزان الرقمي بوحدة الجرام ثم تحويلها
بالكيلو جرام كرةمعدنيه
(2) نلصق قطع الشريط اللاصق علي الحائط علي ارتفاع (1m) ، (2m) ، (2.5m)
(3) نمسك الكرة علي ارتفاع ( h = 1m) ، ثم نسقطها إلي الأرض ونعين الزمن الذي
تستغرقه الكرة للوصول إلي سطح الأرض
(4) نكرر الخطوة السابقة عدة مرات . وفي كل مرة نعين الز
(5) نكرر الخطوات (4) , (3) للارتفاعات (h = 2.5m) , (h = 2m) عدة مرات ونسجل
النتــــــــــــــــائـــج
• الـزمــن (t)
الارتفاعh(m) المحاولة الأولي المحاولة الثانية
1
2
2.5
المتوسط
(1) طاقة الوضع عند الارتفاعات المختلفة P . E = m . gh
الارتفاع 1m 2m 2.5m
P . E
g = 10 m/s2
(2) حساب طاقة الحركة لكرة التنس لحظة اصطدامها بالأرض بمعادلات الحركة
Vi = 0 .. vf = vi + gt
Vf =gt K . E = 1/2 mvf2
الارتفاع 1m 2m 2.5
K E = 1/2mvf2
تجربة رقم (7) : تعيين الحرارة النوعية لجسم صلب بطريقة الخلط
• فكرة التجربة :- تسخين الجسم الصلب ( كرات حديد) أو ( كرات الرصاص) في كأس زجاجي أو غلاية تسخين لدرجة الغليان ثم إلقائها في مسعر معزول حرارياً معلوم الكتلة به كمية من الماء
معلومة الكتلة فإن
كمية الحرارة المفقودة من الجسم الصلب = كمية الحرارة المكتسبة بواسطة المسعر + كمية
الحرارة بواسطة الماء
m CPb ( 100 – T20c ) = ( m1 Ccu + m2 Cw ) ( T20c – T10c الأدوات المستخدمة :- مسعر حراري – ثرمومتر مئوي – كأس زجاجي – أنبوبه اختبار جسم صلب ( كرات رصاص أو كرات حديد ) – ميزان كهربي – موقد بنزن – حامل معدني – حامل موقد
• الاحتياطات :- (1) قياس كتلة الجسم والمسعر والخليط بدقة .
(2) استخدام الثرمومتر المئوي بطريقة صحيحة لقياس درجة حرارة المسعر والماء والخليط
(3) وضع الجسم الساخن في المسعر الحراري بعناية شديدة والتقليب الجيد في اتجاه واحد .
* خطوات العمل :- (1) نعين كتلة المسعر النحاس فارغ ونظيف m1 kg
(2) نضع بالمسعر الحراري حوالي ربع حجمه ماء ثم نعين كتلة المسعر والماء ومنها نعين
كتلة الماء m2 kg
(3) نعين درجة حرارة المسعر والماء الابتدائية T1 0C
(4) نضع كمية من كرات الرصاص ( الجسم ) في انبوبه أختبار ثم في كأس زجاجي ثم نضع الكأس علي الموقد ويتم التسخين حتى درجة الغليان وننتظر فترة مناسبة حتى تثبت درجة حرارة كرات الرصاص وتصبح 1000C
(5) نلقي بسرعة الجسم الصلب (كرات الرصاص) داخل المسعر والماء ونقلب الخليط جيداً
ونسجل أعلي درجة حرارة للخليط T20C
(6)سجل الانخفاض في درجة حرارة الجسم الصلب ( كرات الرصاص ) ( 100 – T2 )
(7) سجل الارتفاع في درجة حرارة المسعر والماء ( T2 – T1 )
(8) نعيد الوزن للخليط ( الجسم الصلب + المسعر + الماء ) ومنه نوجد كتلة الجسم الصلب
( كرات الرصاص ) m
• النتائج : -
(1) كتلة المسعر فارغm1 = …… kg وحرارة النوعية للنحاس Ccu = 400J/kg ok (2) كتلة الماء m2 = …… kg حرارة النوعية للماء Cw = 4200 J / kg.k
(3) درجة حرارة المسعر والماء الابتدائية T1 = ……0C
(4) درجة حرارة كرات الرصاص الساخنة 1000C
(5) درجة حرارة الخليط النهائية T2 = …… 0C
(6) كتلة كرات الرصاص m ………… kg
. كمية الحرارة المفقودة من الرصاص = كمية الحرارة المكتسبة بواسطة المسعر + كمية الحرارة المكتسبة بواسطة الماء
m Cpb ( 100 – T2 ) = (m1Ccu + m2Cw ) ( T2-T1)
الماء المسعر النحاسي الجسم الصلب
الترمومتر المئوي
كأس زجاجي حامل معدني
المسعر الحراري
موقد بنزن
تجربة رقم (8) :- تعيين الحرارة الكامنة لانصهار الجليد فكرة التجربة
** فكرة التجربه: عند وضع كمية من الثلج المجروش في مسعرحراي يحتوي علي كمية من الماء الدافئ نلاحظ بعد فترة ذوبان مكعب الثلج وانخفاض درجة حرارة المسعر والماء . وتكون
كمية الطاقة الحرارية المفقودة من المسعر والماء = كمية الطاقة الحرارية المكتسبة بواسطة الثلج ليتحول إلي ماء في درجة الصفر + كمية الحرارة اللازمة ليتحول إلي ماء في درجة حرارة الخليط
m Lf + m C2 (T2) = ( m1 C1 + m2 C2 ) (T1 – T2 )
الماء المسعر قطعه الجليد
• الأدوات :- المسعر الحراري – ثرمومتر مئوي – كأس به ماء – قطعة جليد مجروش – ورقة ترشيح – ميزان كهربي
• الاحتياطات :- (1) عزل المسعر عزلاً جيداً عن الوسط المحيط
(2) وضع مكعب الجليد بعد تجفيفه بورقة ترشيح مباشرة
(3) الانتظار فترة حتى يتم انصهار كل الجليد داخل المسعر
(4) التقليب جيداً وبعناية شديدة بواسطة الثرمومتر وفي اتجاه واحد .
(5) الدقة في تعيين قراءة الثرمومتر المئوي لكل من المسعر والماء والخليط .
(6) قياس كتلة المسعر والماء والخليط بواسطة الميزان الكهربي ( الحساس ) بدقة
* خطوات العمل :- (1) نعين كتلة المسعر فارغ ونظيف ( m1 )
وحرارته النوعية C1 = 400J/kgok
(2) نضع بالمسعر الحراري لمنتصفه ماء دافئ ونعين كتلة المسعر والماء (M1)
ومنه نعين كتلة الماء m2
(3)نقيس درجة حرارة المسعر والماء بواسطة الثرمومتر T1 0C
(4) نأخذ قطعة من الجليد ونجففها بورقة ترشيح قبل إلقائها مباشرة في ماء المسعر
(5) نقلب بالثرمومتر الخليط حتى يتم انصهار قطعة الجليد كاملاً وتنخفض درجة حرارته ماء المسعر 100C علي الأقل
(6) سجل أقل درجة حرارة للماء بعد انصهار الثلج T2 ( درجة حرارة الخليط )
(7) نعيد قياس كتلة المسعر ومحتوياته بعد الانصهار ومنها نوجد كتلة قطعة الجليد m
* النتائج :-
(1) كتلة المسعر فارغm1 = ….. kg الحرارة النوعية للمسعر النحاسي C1 = 400 J /kg. 0k
(2) كتلة المسعر والماء M1 = ….. kg الحرارة النوعية للماء C2 = 4200 J/kg , 0k
كتلة الماء m2 = M1 - m1 = ….. kg
(3) درجة الحرارة الابتدائية للمسعر والماء T1 = ….. 0C درجة حرارة الخليط ( النهائية) T2 = ….. 0C
(4) كتلة الجليد المنصهر m=………..kg
نطبق العلاقة
m Lf + m C2(T2) = ( m1 C1 + m2C2 ) (T1 – T2)
Lf = …….. J/kg
ترمومتر مئوي
المسعر الحراري
قطع جليد مجروش