تجربة استهلالية: حساب الشغل

تجربة: كيف يتغيّر الشغل مع وزن الثقل؟

• المواد والأدوات:
• ميزان نابضي، ومسطرة متريّة، وشريط لاصق، وحامل أثقال.
• 3 أثقال مختلفة: $100\ \text{g}, 200\ \text{g}, 300\ \text{g}$.

أختبر فرضيتي: أرفع الأثقال الثلاثة

• أنفّذ الخطوات الآتية بالتعاون مع أفراد مجموعتي.
• 1. أضبط المتغيرات:
• أحدّد علامتين على المسطرة المتريّة باستعمال الشريط اللاصق، تكون المسافة بينهما $50\ \text{cm}$.
• أدوّن المسافة في جدول البيانات للمحاولات الثلاث.
• يُثبّت أحد أفراد مجموعتي المسطرة المتريّة رأسيًا على سطح الطاولة.
• 2. أقيس:
• أحمل الميزان النابضي رأسيًا في الهواء موازيًا للمسطرة المتريّة، وأعلّق حامل الأثقال في خطّافه.
• أضع الثقل ($100\ \text{g}$) على الحامل بحيث يكون بجانب العلامة السفلية على المسطرة.
• أدوّن قراءة الميزان في المكان المخصّص في جدول البيانات للمحاولة (1).
• 3. ألاحظ:
• أرفع الثقل رأسيًا إلى أعلى إزاحة مقدارها $50\ \text{cm}$ بسرعة ثابتة تقريبًا.
• يُلاحظ أحد أفراد مجموعتي قراءة الميزان في أثناء ذلك.
• أدوّن قراءة الميزان تحت عمود القوة اللازمة في جدول البيانات للمحاولة (1).
• 4. أكرّر:
• الخطوتين (2 - 3) بتعليق الثقلين ($200\ \text{g}$) و($300\ \text{g}$) كلٌّ على حدة في حامل الأثقال.
• أدوّن نتائجي في جدول البيانات.

التحليل والاستنتاج: ماذا تقول النتائج؟

أفسّر: لماذا رفعت الثقل بسرعة ثابتة؟

أستخدم الأرقام: أحسب الشغل المبذول لرفع كلّ ثقل بضرب مقدار القوة اللازمة لرفعه في مقدار الإزاحة التي تحرّكها، ثم أدوّنه في جدول البيانات.

أستنتج العلاقة بين وزن الثقل ومقدار الشغل المبذول لرفعه بسرعة ثابتة.

أصدر حكمًا عمّا إذا كانت النتائج قد توافقت مع فرضيتي أم لا.