في هذا الموضوع سنحاول بإذن الله أن نغطي بعض الجوانب المتعلقة بدرس الآلات البسيطة
الآلات البسيطة Simple Machines
ما هي الآلة البسيطة؟؟
التعريف : هي أداة صلبة تستعمل للقيام بأعمال مختلفة، وفيها تستخدم قوة عند نقطة معينة تسمى ( القوة ) للتغلّب على قوة أخرى تؤثر عند نقطة أخرى مختلفة تسمى ( المقاومة ).
هنالك أنواع أساسية من الآلات البسيطة:
1- الرافعة .Lever
ومن الأمثلة على الروافع: العتلة , المقص , الزرّادية , الملقط .
2- البكرات Pulleys .
ومن الأمثلة عليها البكرة الثابتة والمتحركة.
3-السطح المائل Inclined Plane :
وهو سطح يميل عن الأفق بزاوية معينة اعتماداً على الارتفاع المطلوب.
4- العجلة والمحور The wheel and axle .
أولا :- الروافـــع
هناك ثلاثة أنواع من الروافع وذلك حسب موقع القوة والمقاومة ونقطة الارتكاز :
روافع من النوع الأول
** تقع نقطة الارتكاز فيه بين القوة والمقاومة .
** طول ذراع القوة فيها له ثلاث حالات
1 ) ذراع القوة ( ل1 ) > من ذراع المقاومة ( ل2 )
الفائدة الآلية ( ل1/ ل2 ) > 1 ……………..الرافعة توفر جهد
2) ل1 = ل2
الفائدة الآلية = 1 …………… الرافعة لا توفر جهد
3) ل1 < ل2
الفائدة الآلية < 1 ………… الرافعة ايضا لا توفر جهد
مثال على الروافع من النوع الأول :- المقص – الميزان ذو الكفتين – الكماشة – العتلة
* * * * * * * * * * *
روافع من النوع الثاني
** تقع فيه المقاومة بين نقطة الارتكاز والقوة .
** طول ذراع القوة أطول دائما من طول ذراع المقاومة ( ل1 > ل2 )
** الفائدة الآلية للرافعة تكون دائما > 1
لذلك فإن الجهد المبذول أقل من المقاومة المراد التغلب عليها و نستنتج من ذلك أن الرافعة توفر جهد
مثال : – عربة الحديقة – كساره البندق – فتاحة المياه الغازية
* * * * * * * * * * *
روافع من النوع الثالث
** تقع فيها القوة بين المقاومة ونقطة الارتكاز.
** ذراع المقاومة دائما أطول من ذراع القوة ( ل1 < ل2 )
لذلك الفائدة الآلية تكون < 1
وهذا معناه اننا نؤثر بقوة كبيرة للتغلب على مقاومة صغيرة نستنتج أن الرافعة لا توفر جهد بل تسهل لنا العمل
مثل : الدباسة – ملقط الفحم – ماسك الحلوى
البكرة الثابتة المفردة Single Fixed Pulley
هذه البكرة الموضحة بالشكل ادناه تكون مثبتة من مركزها , وتدور حول هذا المركز .وتقوم برفع حمولة مقدارها ( مق) عن طريق بذل قوة مقدارها ( ق ) ويكون إتجاه الشد إلى أسفل .
** البكرة الثابتة رافعة من النوع الأول لأن محور الإرتكاز في المنتصف بين موضع تأثير المقاومة و موضع تأثير القوة
** ذراع القوة ( ل1 ) = ذراع المقاومة ( ل2 ) و كلاهما يساوي نصف قطر البكرة
** الفائدة الآلية = 1 …. البكرة الثابتة لا توفر جهد بل تسهل العمل
* * * * * * * * * * *
البكرات المتحركة Movable pulley
عبارة عن بكرة تتحرك على حبل مثبت من أحد طرفيه و يمسك شخص مثلا الطرف الأخر بيديه و يعلق الثقل في الخطاف الذي ترتكز عليه محور دوران البكرة
و تكون إتجاه القوة للأعلى
** البكرة المتحركة رافعة من النوع الثاني لأن نقطة تأثير المقاومة في المنتصف بين نقطة الإرتكاز و نقطة تأثير القوة .
** ل1 = قطر البكرة و ل2 = نصف قطر البكرة
** ل1 > ل2 بمقدار الضعف أي ل1= 2 ل2
** الفائدة الآلية = 2 دائما > 1 … البكرة المتحركة توفر الجهد و الوقت
.
ثالثا :- السطح ( المستوى المائل )
السطح أو المستوى المائل آلة تسهل نقل الأجسام الثقيله ضد الجاذبية الأرضية
حيث نبذل قوة صغيرة للتغلب على مقاومة كبيرة ..
الصعود الى الجبل أسهل بوجود الطريق المائل
.
رابعا : العجلة و المحور
والله نحن مجننين بالمعلمة ما فاهمين شيء
خااااااااااااصة بحل المسائل
شكريا اختي
الســـلام عليكـــم
::الـ ح ـنـونــة::
ما شاء الله موضوع قيم وذخير بالمعلومات ..
بارك الله فيج غاليتي …