نيروها و برهم كنش‌ها

تا كنون نيرو را به ساده‌ترين شكل- به صورت فشار يا كشش- بررسي كرديم. اما هيچ فشار و كششي هرگز به تنهايي وجود ندارد. هر نيرو بخشي از برهم كنش بين يك چيز و چيزي ديگر است. وقتي با انگشتان خود به ديوار فشار مي‌آوريد، قضيه به فشار انگشتان شما به ديوار محدود نمي‌شود، بلكه به ديوار بر هم كنش داريد، و ديوار به شما فشار وارد مي‌كند.

شكل : مي‌توانيد حس كنيد كه انگشتان دوستتان انگشتان شما را فشار مي‌دهد. در اين حالت شما نيز انگشتان دوستتان را فشار مي‌دهيد.

شكل: وقتي به ديوار تكيه مي‌دهيد، نيرويي بر آن وارد مي‌آوريد. ديوار نيز همزمان نيرويي مساوي و در جهت مخالف بر شما وارد مي‌كند. در نتيجه واژگون نمي‌شويد.

مشت او هيچ نيرويي وارد نمي‌آورد، مگر آنكه چيزي كه به آن ضربه مي‌خورد همان نيرو را به آن وارد كند. هر برهم كنش يك زوج نيرو نياز دارد كه بر دو جسم جداگانه وارد مي‌شود.

مثال‌هايي ديگر: اگر يك گاري را بكشيد شتاب مي‌گيرد. اما، در اين كار، از محكم شدن طناب پيچيده شده به دست شما معلوم مي‌شود گاري نيز شما را مي‌كشد. اگر با چكشي به تيري بكوبيم تا در زمين فرو برود. در اين كار تيز هم مقدار نيرويي برابر بر چكش وارد مي‌آورد، و ناگهان آن را متوقف مي‌كند. هميشه چيزي با چيز ديگر بر هم كنش مي‌‌‌‌‌كند – شما با گاري يا چكش با تير.

كدام يك از اين دو نيرو را وارد و كدام نيرو را دريافت مي‌كند؟ پاسخ ايزاك نيوتن اين بود كه هيچ يك از دو نيرو را نمي‌توان «وارد كننده» يا «دريافت كننده» ناميد؛ او نتيجه گرفت كه به هر دو جسم بايد به يك اندازه توجه كرد. مثلاً، وقتي گاري را مي‌كشيد، گاري هم شما را مي‌كشد. اين زوج نيرو، كشش شما بر گاري و كشش تير، چكش نيرويي به تير وارد مي‌كند اما در اين فرآيند خودش هم متوقف مي‌شود. اين مشاهده ما نيوتن را به قانون سوم حركت خود رهنون كرد. قانون سوم نيوتن چنين مي‌گويد: هرگاه جسمي بر جسم ديگري نيرو وارد كند، جسم دوم نيز نيرويي هم اندازه و در جهت مخالف بر جسم اول وارد مي‌كند.

يكي از نيروها را كنش و ديگري را واكنش مي‌ناميم. پس مي‌توانيم بگوئيم: همواره واكنشي برابر و با علامت مخالف در برابر برهم كنش وجود دارد.

نكات آموزشي و فعاليت‌هاي پيشنهادي

1- دانش آموزان در اعمال نيرو به اجسام ديگر و همزمان احساس عكس العمل آن، تجربه‌ي كافي دارند. اما نمي‌دانند وقتي مثلاً به توپي ضربه مي‌زنند، به توپ نيرو وارد كرده‌اند و همزمان توپ نيز به پاي آن‌ها نيرو وارد كرده است. چون كلمه‌ي نيرو در زندگي روزمره و در محاوره‌هاي معمولي استفاده مي‌شود معادل علمي آن كه همان «هل دادن يا كشيدن» است را بايد ابتدا جا بيندازيم. براي اين منظور معمولاً از فراخواني تجربه‌هاي دانش‌آموزان استفاده مي‌كنيم.

2- با توجه به تم اين درس و درس بعدي كه ورزش و نيروست، بيشتر مثال‌ها و فعاليت‌ها حول ورزش‌هاي مرسوم است. در صورتي كه شما در منطقه و استان خود داراي ورزش‌ها و يا بازي‌هاي محلي مرسوم هستيد، مي‌توانيد از آن‌ها براي جايگزيني برخي از فعاليت‌ها استفاده كرده و در طرح درس خود از آن‌ها بهره ببريد.

3- در فعاليت 3: توجه داريم، نيرو و اثرات متفاوتي بر جسم وارد برخي از اين اثرات در جعبه‌ي كلمات داده شده است.

آ) حركت جسم ب) توقف جسم پ) تغيير جهت و احتمالاً تغيير اندازه‌ي سرعت جسم ت) تغيير اندازه‌ي سرعت جسم ث) تغيير شكل جسم

در فعاليت 4؛ آ) حركت ب) سريع‌تر پ) كند ت) توقف  ث) جهت

4- براي درگير كردن بحث جدي در مورد نيرو، مي‌توانيم بريده‌هايي از فيلم ورزش‌هاي مختلف مانند: فوتبال، واليبال، تنيس و ... را در كلاس پخش كنيم و در مورد اثرات نيرو در بازي‌ها بحث كنيم.

5- توصيه مي‌شود بنا به مقتضيات كلاس يك يا دو بند از فعاليت‌هاي مهم انجام شود تا نيرو حس شود. در انجام اين فعاليت مي‌توان بحث‌هايي در مورد اينكه ما دست دوستمان را هل مي‌دهيم او نيز دست ما را هل مي‌دهد، سؤالاتي را مطرح كرد تا زمينه چيني لازم براي ورود به بحث بعدي صورت گرفته باشد.

6- ممكن است اصطلاح علمي بر هم كنش را دانش‌آموزان توجه نشوند در اين صورت مي‌توانيم از معادل‌هاي آن مانند، اثر متقابل يا فعل و انفعال، كشش و واكنش و ... استفاده كنيم. بهتر است قبل از شروع به تدريس اين بخش، دانستني مرتبط با اين بخش را مطالعه كنيم. توجه داريم وقتي ما جسمي را مثل (فشار) مي‌دهيم، جسم نيز ما را هل مي‌دهد. كه يكي از اين نيروها كنش و ديگري واكنش ناميده مي‌شود.

7- در فعاليت 6 ؛ الف) اگر نيروها موازنه شوند يعني دو گروه نيروي هم اندازه‌اي به طرفين وارد كنند و نيروها همديگر را خنثي كنند، جسم حركت نمي‌كند. ب) در اين حالت، گروهي كه نيروي بيش‌تري وارد كرده، گروه ديگر را به طرف خود مي‌كشد. در اين حالت نيروها موازنه نيستند و يكي از نيروها داراي مقدار بيش‌تري است. بنابراين بر طناب نيروي خالصي وارد شده است.

فعاليت پيشنهادي: مسابقه‌ي ماشين‌هاي بادكنكي – در انجام اين فعاليت مراحل روش علمي را تمرين مي‌كنيم. در اين فعاليت قرار است بادكنك ماشين را به حركت درآورد. مي‌توانيم با بادكردن يك بادكنك و رها كردن آن و مشاهده‌ي رفتار آن شروع كنيم. بار ديگر يك ني وارد سر بادكنك كرده و با نخ آن را محكم مي‌بنديم، بادكنك را باد كرده و رها مي‌كنيم و رفتار آن را مشاهده مي‌كنيم.

از هر گروه مي‌خواهيم يك ماشيم بادكنكي تهيه كرده و آن را امتحان كنند و اشكالات احتمالي آن را رفع كنند و براي روز مسابقه آماده شوند. مراحل مختلف ساخت يك نوع ساده‌ي آن در زير آورده شده است.

وسايل مورد نياز: چند عدد ني، 4 عدد قرقره، پاكت آبميوه، خلال دندان، قيچي، بادكنك و ...

توجه: در كار كردن با وسيال تيز مانند قيچي و يا چاقو مراقبت لازم صورت گيرد.

اولياء دانش‌آموزان مي‌توانند در اين كار با فرزندانشان مشاركت نمايند و در روز مسابقه در مدرسه حضور يابند.

جدول ارزشيابي ملاك‌ها و سطوح عملكرد

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: