المادة هى كل ما له كتلة ويشغل حيز من الفراغ
تَختلفُ المواد عن بعضها البعض في بَعْض الصفات مثل اللونِ والطعمِ والرائحةِ
اللون يُستَعملُ للتَمييز بين النحاسِ، الفضة والذهب
الطعم يمكن أن يُستَعملَ للتَمييز بين السُكّرِ وملحِ الطعام.
الرائحة يمكن أن تُستَعملَ لتَفريق بين الخلِّ والعطرِ
لكن اللونَ والطعمَ والرائحةَ لا يُمْكن أنْ يُستَعملانِ لتَفريق بين
الماءِ والأوكسجينِ (علل؟ ) لأن كلاهما عديم اللون و الطعم
و الرائحة.
تجربة لتوضيح المادة والكثافة
تجربة المشاهدة الاستنتاج
نحضر حوض به ماء ونضع به قطعة شمع -مسمار حديد- قطعة من الخشب- مسمار حديد- قطعة ثلج- قطعة فلين-قطرات زيت طعام يطفو على سطح الماء كل من (خشب- فلين- ثلج - بقعة زيت)
يغوص كل من (المسمار- الشمعة ) المواد ذات الكثافة الأقل من الماء تطفو فوق سطح الماء
المواد الأكثر كثافة تغوص فيه
الكتل المتساوية من المواد المختلفة لها حجوم مختلفة
الحجوم المتساوية من المواد المختلفة يكون لها كتل مختلفة (علل؟ ) لاختلاف كثافتها
الكثافة
هي كتلةُ وحدةِ الحجومِ من المادة ( كتلةُ سنتيمترِ مكعّبِ واحد مِنْ المادة)
الكثافة=
مسألة فى تجربة لتعيين كثافة سائل كانت النتائج
كتلة الكأس فارغ = 75 جم كتلة الكأس وبها السائل= 135 جم
حجم السائل فى المخبار المدرج 100 سم3 احسب كثافة السائل
الحل
كتلة السائل= كتلة الكأس وبها السائل - كتلة الكأس فارغ = 135-75= 60 جم
الكثافة=
الكثافة= =0.6 جم/ سم3
مسألة 2
في تجربةِ لتعيين كثافة سائل التي النَتائِج التالية هَلْ مسجّل؟
1 - كتلة الكأسِ الفارغِ =85 جم. 2- كتلة الكأسِ بالسائلِ =155 جم.
3 - حجم السائلِ =100 سم 3 - إحسبْ كثافةَ السائلِ.
الحل
كتلة السائلِ = كتلة الكأسِ بالسائلِ- كتلة الكأسِ الفارغِ = 155-85=70 جم
كثافة السائلِ = = =0.7 جم / سم 3
مسألة3 إذا علمت أن
كثافة الماء=1 جم/ سم3 كثافة الحديد =7.8 جم/ سم3 كثافة البترول=0.82 جم/ سم3 كثافة النحاس=8.8 جم/ سم3 كثافة الفلين=0.2 جم/ سم3
أي من هذه المواد يطفو على سطح الماء وأيها يغوص فى الماء
الحل
المواد التى تطفو على سطح الماء كل من (فلين- البترول) لا ن كثافتهم اقل من كثافة الماء
المواد التى تغوص فى الماء كل من (الحديد- النحاس ) لا ن كثافتهم أعلى من كثافة الماء
تطبيقات حياتية على الكثافة
1- لا يستخدم الماء فى إطفاء حرائق البترول (علل؟ ) لا ن كثافته اقل من كثافة الماء
2- البالونات المستخدمة فى الاحتفالات (التى تحمل صور وأعلام )ترتفع لأعلى (علل؟ ) لأنها مملوءة بغاز الهيدروجين أو الهيليوم وكثافته اقل من كثافة الهواء
3-اكتشف أرشميدس تاج مصنوع من الذهب مخلوط بالنحاس -وكثافة اللبن هى 1.03 جم/سم3
تجربة تثبت المادة و درجة الإنصهار
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1-جهز حمّام ماءِ،
2-ضع فى الإناء الداخلي ثلجا مجروشا وبه ترمومتر
3 – ضع الحمام المائى على اللهب فترة.
4-عندما يبدأ الثلج فى الإنصهار ابعد الحمام المائى عن اللهب – وسجل قراءة الترمومتر
5- كرر العمل السابق مع استخدام شمع بدلا من الثلج ولاحظ قراءة الترمومتر عند انصهار الشمع تختلف درجة الحرارة التى يبدأ عنها الثلج فى الانصهار عن درجة الحرارة التى يبدأ عندها الشمع فى الانصهار
الشمع ) تختلف المواد عن بعضها فى درجات انصهارها
بعض المواد درجة انصهاره منخفضة مثل الشمع والزبد والثلج
–والبعض الأخر درجة انصهاره مرتفعة مثل
الحديد والنحاس وملح الطعام
درجة الإنصهار: -
هي درجةُ الحرارة التى يبدأ عندها تحول المادة مِنْ الحالة الصلبةِ إلى الحالةِ السائلةِ.
تطبيقات حياتية على درجةِ الإنصهار (علل؟ )
1-يصهر الصناع المعادن (علل؟) حتى يسهل تشكيلها أو خلطها لعمل السبائك مثل سبيكة الذهب والنحاس التى تستخدم فى صناعة الحلى - وسبيكة النيكل كروم التى تستخدم فى ملفات التسخين
2- تصنع أوانى الطهى من الألومونيوم أو الصلب الذى لا يصدأ (علل؟) لارتفاع درجة انصهارها
درجة الغليان هى درجة الحرارة التى يبدأ عندها تحول المادة من الحالة السائلة الى الحالة الغازية
معلومات اثرائية
1 - فصل مكوّناتِ البترول يَعتمدُ على الإختلافِ بين الموادِ في درجاتِ غليانهم هذه يُمْكِنُ أَنْ تُعتمَ بتسخين البترول الخامِّ ثمّ تَفْصلُ كُلّ مادة عند درجةِ غليانها
2-درجة الغليان درجةُ الحرارة التى يكون عندها ضغط بخار الماء يَساوي الضغطَ الجوّيَ
تزداد نقطة الغليان بزيادة الضغط
3 – تستخدم أوانى الضغط أحيانا فى طهى الطعام لأنها
ترفع الضغط فتزداد درجة الغليان فيطهى الطعام بسرعة
الخصائص الأخرى التى تختلف فيها المواد عن بعضها البعض
(الصلابة- التوصيل الكهربى – التوصيل الحرارى )
1-الصلابة
بعض المواد الصلبة تكون لينة فى درجة الحرارة العادية بعض المواد
تحتاج الى تسخين لكى تلين ويسهل تشكيلها بعض المواد الصلبة
لا تلين بالحرارة
مثل المطاط مثل المعادن مثل الفحم - الكبريت
2-التوصيل الكهربى
بعض المواد جيدة التوصيل للكهرباء بعض المواد رديئة التوصيل للكهرباء
مثل
1-المعادن (النحاس- الفضة- الحديد)
2- محاليل الأحماض والقلويات والأملاح مثل
1-الغازات
2- بعض المحاليل مثل محلول السكر فى الماء
– ومحلول كلوريد الهيدروجين فى البنزين
3- بعض العناصر الصلبة مثل الكبريت والفوسفور
2-التوصيل الحرارى
بعض المواد جيدة التوصيل للحرارة بعض المواد رديئة التوصيل للحرارة
مثل
(النحاس- الومونيوم- الحديد- ) مثل
الخشب والبلاستيك
تطبيقات حياتية على الخصائص الأخرى (علل؟ )
1-تصنع أسلاك الكهرباء من النحاس والألومونيوم (علل؟) لأنه جيد التوصيل للحرارة
2-تصنع أوانى الطهى من الألومونيوم (علل؟) لأنها جيدة التوصيل للحرارة
3-تصنع مقابض أوانى الطهى من الخشب أو البلاستيك (علل؟) لأنها رديئة التوصيل للحرارة
4--تصنع مقابض المفك من الخشب أو البلاستيك والمفك نفسه من الحديد الصلب (علل؟) لأن الخشب أو البلاستيك رديئة التوصيل للحرارة- بينما الحديد الصلب جيد التوصيل للحرارة
المعادن والنشاط الكيميائي
عناصر نشطة جدا عناصر متوسطة النشاط عناصر ضعيفة النشاط
تتفاعل مع الأكسجين بمجرد تعرضها للهواء الرطب تتفاعل مع الأكسجين بعد فترة تصل الى عدة أيام يصعب أن تتفاعل مع الأكسجين
مثل البوتاسيوم والصوديوم مثل الحديد والألومونيوم مثل الفضة والبلاتين والذهب (تستخدم فى صناعة الحلى)
علل الفضة والبلاتين والذهب تستخدم فى صناعة الحلى؟ لأنها عناصر ضعيفة النشاط
علل يغطى الحديد بطلقة من الفضة او الذهب او النيكل والكروم ؟ لحمايته من الصدأ
تطبيقات حياتية على النشاط الكيميائي (علل؟ )
1- تطلى الكباري وأعمدة الإنارة من وقت لآخر ؟ لحمايته من الصدأ
2- تغطى قطع غيار السيارات لطلقة من الشحم ؟ لحمايته من الصدأ
3-غسل أوانى الطهى المصنوعة من الألومونيوم بجسم خشن ؟ لإزالة الطبقة المتكونة
- جسم الكائن الحى يتكون من أعضاء وكل عضو من خلايا (الخلية وحدة بناء الكائن الحى)
- المادة تتكون من وحدات صغيرة تسمى الجزئ (الجزئ وحدة بناء المادة)
نشاط (يوضح ان المادة تتكون من جزيئات)
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1-ضع كمية مناسبة من العطر فى كأس زجاجى وعين كتلته باستخدام الميزان
2-اترك العطر فى احد جوانب الغرفة فترة زمنية وانتقل الى الجانب الأخر
3-عين كتلة العطر (الكأس) مرة أخرى نستطيع أن نشتم رائحة العطر فى الجانب الأخر
تقل كتلة الكأس (العطر) بعد فترة مادة العطر تجزأت الى أجزاء صغيرة لا يمكن رؤيتها بالعين المجردة وظلت محتفظة بخواص العطر
الجزئ
هو اصغر جزء من المادة يمكن أن توجد فى حالة انفراد وتتضح فيها خواص المادة
نشاط (توضح حركة الجزيئات)
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1-ضع كمية مناسبة من برمنجنات البوتاسيوم البنفسجية فى كأس به ماء
2-اترك الكأس فترة من الزمن تلون الماء باللون البنفسجى
تختفى مادة برمنجنات البوتاسيوم تفككت جزيئات البرمنجنات وانتشرت فى الماء تدريجيا فى جميع الاتجاهات حتى تلون الماء بأكمله باللون البنفسجى
جزيئات البرمنجنات فى حالة حركة مستمرة تمكنها من الانتشار بين جزيئات الماء
نشاط (توضح المسافة بين الجزيئات)
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1-أضف 200سم3 من الكحول الى 300 سم3 من الماء فى مخبار مدرج
2-عين قراءة المخبار المدرج نقص حجم المخلوط الناتج عن 500 سم3
حوالى 488 سم3 نقص حجم المخلوط الناتج عن 500 سم3
معناه ان بعض جزيئات الكحول انتشرت فى المسافات البينية بين جزيئات الماء
(وهذا يثبت وجود مسافات لبينية بين جزيئات الماء)
نشاط (توضح قوى التماسك بين الجزيئات)
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1-حاول تفتيت قطعة من الحديد بيدك او بالطرق عليها
2- حاول تجزئة كمية من الماء فى عدة أكواب صغيرة يصعب تفتيت الحديد
يسهل تجزئ الماء قوى التماسك بين جزيئات المادة تكون
1-كبيرة جدا فى المواد الصلبة مثل الحديد
2- متوسطة (ضعيفة ) فى السائلة مثل الماء والكحول
3- منعدمة فى حالة الغازات مثل الاكسجين وبخارالماء
- علل تظل المادة الصلبة محتفظة بشكلها وحجمها (؟) لان قوى التماسك بين جزيئاتها كبيرة جدا
- علل السائل يأخذ شكل الإناء الحاوى (؟) لان قوى التماسك بين جزيئات السائل ضعيفة
- علل الغاز ليس له شكل معين (؟) لان قوى التماسك بين جزيئات الغاز منعدمة
مقارنة بين المادة الصلبة والسائلة - والغازية
وجه المقارنه المادة الصلبة المادة السائلة المادة الغازية
الحركة حركة مستمرة محدودة حركة حرة حركة حرة تماما
المسافات البينية صغيرة جدا متوسطة كبيرة جدا
قوى التماسك كبيرة جدا ضعيفة منعدمة
الانصهار تحول المادة من حالة صلبه الى سائلة حيث تكتسب جزيئاتها طاقة حرارية تعمل على اتساع المسافات بين الجزيئات وضعف قوى التماسك وتتحرك بحرية أكثر
التصعيد تحول المادة من حالة سائلة الى غازية حيث تكتسب جزيئاتها طاقة حرارية فتزداد سرعة حركتها فتتحرك فى مسافات اكبر وبحرية كبيرة متغلبة على قوى التماسك بينها وتتحول الى غاز
الحرارة الكامنة للانصهار ثبات درجة الحرارة رغم استمرار التسخين أثناء تحول المادة من الحالة الصلبة الى الحالة السائلة
الحرارة الكامنة للتصعيد ثبات درجة الحرارة رغم استمرار التسخين أثناء تحول المادة من الحالة السائلة الى الحالة الغازية
المادة والجزيئات
جزيئات المادة الواحدة متشابهة فى خواصها ولكنها تختلف عن مادة أخرى
وسبب الاختلاف الخواص هو اختلاف الجزيئات فى تركيبها
تركيب الجزئ
يتكون الجزئ من وحدات صغيرة جدا تسمى الذرة – ويميز جزئ مادة عن الأخرى هو (عدد الذرات - ونوعها - وطريقة ارتباطها)
العنصر المركب
هو ابسط مادة نقية للمادة لا يمكن تحليلها الى ما هو ابسط منها بالطرق الكيميائية البسيطة هو ناتج اتحاد مادتين أو أكثر لعناصر مختلفة بنسب وزنيه ثابتة
يتكون جزيئاتها من نوع واحد من الذرات يتكون جزيئاتها من أنواع مختلفة من الذرات
ذراته متشابهة ذراتة مختلفة
الجزئ عدد ونوع الذرات نوع الجزئ
جزئ الأكسجين ذرتين اكسجين جزئ عنصر
جزئ الماء ذرتين هيدروجين وذرة اكسجين جزئ مركب
جزئ كلوريد الصوديوم ذرة كلور وذرة صوديوم جزئ مركب
جزئ النشادر 3 ذرات هيدروجين و ذرة نيتروجين جزئ مركب
أنواع جزيئات العناصر
عناصر صلبة عناصر سائلة عناصر غازية
كل جزيئات العناصر الصلبة تتكون من ذرة واحدة مثل الحديد- الماغنسيوم- الالومونيوم- الكربون بعض جزيئات العناصر السائلة من ذرة واحدة مثل الزئبق
وبعضها من ذرتين مثل البروم جزيئات بعض الغازات تتكون من ذرة واحدة مثل الغازات الخاملة (النبيلة) [هيليوم –نيون – ارجون- كريبتون – زينون- رادون ]
جزيئات غازات تتكون من ذرتين متماثلتين مثل النيتروجين الكلور – الفلور – الاكسجين
رموز بعض العناصر وتكافؤها
العنصر الرمز التكافؤ العنصر الرمز التكافؤ
هيدروجين
صوديوم
بوتاسيوم
كلور
بروم
يود
فلور
فضه
ليثيوم H
Na
K
Cl
Br
I
F
Ag
Li أحادى
أحادى
أحادى
أحادى
أحادى
أحادى
أحادى
أحادى
أحادى زئبق
نحاس
حديد
كبريت
كربون
نيتروجين
فوسفور Hg
Cu
Fe
S
C
N
P 1,2
1,2
2,3
2,4,6
2,4
3,5
3,5
العنصر الرمز التكافؤ المجموعه الذريه الرمز التكافؤ
أكسجين
كالسيوم
باريوم
ماغنسيوم
خارصين- زنك
رصاص
ألومونيوم
سيلكون O
Ca
Ba
Mg
Zn
Pb
Al
Si ثنائى
ثنائى
ثنائى
ثنائى
ثنائى
ثنائى
ثلاثى
رباعى هيدروكسيد
نترات
نيتريت
أمونيوم
بيكربونات
بيكبريتات
كربونات
كبريتات
فوسفات OH
NO3
NO2
NH4
HCO3
HSO4
CO3
SO4
PO4 أحادى
أحادى
أحادى
أحادى
أحادى
أحادى
ثنائى
ثنائى
ثلاثى
الرموز الكيميائية للعناصر
1- الرمز يمثل الذرة المفردة 2- إذا كان من حرف واحد يكتب الرمز كبيرا
3-الرموز المكونة من حرفين (بسبب اشتراك عناصر أخرى فى الحرف الأول ) الحرف الأول يكتب كبيرا والثاني يكتب صغيرا
4- بعض العناصر لا تعبر عن نطق العنصر والسبب هو ان بعض العناصر لها أسماء لاتينية تختلف عن الأسماء الانجيلزية مثل الصوديوم Na - والبوتاسيوم K
الذرة هى أصغر وحدة بنائية للمادة يمكن أن تشترك فى التفاعلات الكيميائية.
تتكون الذرة من :
1 ) نواة فى مركز الذرة يتركز فيها معظم كتلة الذرة - وبها نوعان من الجسيمات
أ ) بروتونات ( P ) جسيمات موجبة الشحنة ( + )
ب) نيترونات ( N ) جسيمات متعادلة الشحنة ( )
2 ) إلكترونات : جسيمات سالبة الشحنة ( - )
تدور حول النواة فى مستويات تسمى مستويات الطاقة. K L
كتلة الإلكترون صغيرة جداً إذا ما قورنت بكتلة البروتون والنيترون ولذلك يمكن إهمالها
العدد الذرى للعنصر هو عدد البروتونات الموجبة الموجودة داخل نواة
الذرة ويكتب أسفل الرمز .
العدد الكتلى للعنصر مجموع أعداد البروتونات والنيترونات داخل نواة الذرة ويكتب اعلى الرمز
أى العدد الكتلى = عدد البروتونات + عدد النيترونات
عدد النيوترونات = العدد الكتلى – العدد الذرى
العنصر العدد الذرى العدد الكتلى عدد البروتونات عدد النيترونات
الصوديوم 23Na11 11 23 11 23-11=12
الكلورCl17 35 17 35 17 35-17=18
الأكسجين O8 16 8 16 8 16-8=8
الماغنسيومMg12 24 12 24 12 24-12=12
الكربونC6 12 6 12 6 12-6=6
الهيدروجين H1 1 1 1 1 1-1=0
عدد النيترونات قد يتساوى مع عدد البروتونات داخل النواة مثل الهيدروجين H1 1
وقد يزيد عن وهذا يؤثر على كتلة الذرة
ماذا يحدث إذا تغير عدد البروتونات؟
تتغير الشحنة الموجبة للذرة ويتغير عددها الذرى والكتلى وتصبح ذرة عنصر أخر
مستويات الطاقة
مناطق وهمية تتحرك خلالها الالكترونات حسب طاقتها
1. عدد مستويات الطاقة فى اكبر الذرات المعروفة هو سبعه (7) مستويات وهى مرتبة من الداخل للخارج بالرموز K,L,M,N,O,P,Q
2. لكل مستوى قيمة معينة من الطاقة تزداد كلما ابتعدنا عن النواة (طاقة المستوى,L اكبر من المستوى K)
3. لكل مستوى طاقة عدد محدد من الالكترونات يدور به يحدد من القانون عدد الالكترونات =2ن2
المستوى الأول (K) (ن= 1) عدد الالكترونات = 2×(1)2=2×1=2 إلكترون
المستوى الثانى (L) (ن= 2) عدد الالكترونات = 2×(2)2=2×2=8 إلكترون
المستوى الأول (M) (ن= 3) عدد الالكترونات = 2×(3)2=2×3= 18 إلكترون
المستوى الأول (N) (ن= 4) عدد الالكترونات = 2×(4)2=2×4= 32 إلكترون
علل لا تنطبق العلاقة 2ن2 على المستويات الأعلى من الرابع ؟ لان الذرة تصبح غير مستقرة
4. لا ينتقل إلكترون من مستوى طاقة الى أعلى منه إلا إذا اكتسب طاقة مساوية للفرق بين المستويين وتسمى هذه الطاقة بالكم (الكوانتم) وتكون الذرة فى هذه الحالة ذرة مثارة وعندما يفقد هذه الطاقة يعود الى مستواه الاصلى مرة أخرى وتعود الذرة الى حالتها العادية (ماذا يحدث عندما يكتسب إلكترون ذرة مقدار معين من الطاقة – وماذا يحدث عندما يفقدها؟)
الكم (الكوانتم) هو مقدار الطاقة التى يكتسبها أو يفقدها الإلكترون لكى ينتقل من مستوى طاقة الى مستوى أخر
5. الذرة فى حالتها العادية متعادلة الشحنة الكهربية ؟
لأن عدد الإلكترونات السالبة التى تدور حول النواة = عدد البروتونات الموجبة داخل النواة
6. المستوى الخارجي لأى ذرة يتشبع ب 8 الكترونات فقط مهما كان المستوى ما عدا المستوى الأول (K) يتسع لعدد 2 إلكترون فقط
التوزيع الالكترونى
النيتروجين العدد الذرى له=7
المستوى الاول =2 الكترون
المستوى الثانى= 5 الكترون
الصوديوم العدد الذرى له=11
المستوى الاول =2 الكترون
المستوى الثانى= 8 الكترون
المستوى الثالث= 1 الكترون
العنصر الرمز العدد الذرى التوزيع الالكترونى
K=1 L=2 M=3 N=4
الهيدروجين H 1 1 1
الهيليوم He 2 2 2
الليثيوم Li 3 2 3
البيريليوم Be 4 2 4
البورون B 5 2 5
الكربون C 6 2 6
النيتروجين N 7 2 7
الاكسجين O 8 2 6
الفلور F 9 2 7
النيون Ne 10 2 8
الصوديوم Na 11 2 8 1
الماغنسيوم Mg 12 2 8 2
الألومونيوم Al 13 2 8 3
السيليكون Si 14 2 8 4
الفوسفور P 15 2 8 5
الكبريت S 16 2 8 6
الكلور Cl 17 2 8 7
الارجون Ar 18 2 8 8
البوتاسيوم K 19 2 8 8 1
الكالسيوم Ca 20 2 8 8 2
التركيب الالكتروني والنشاط الكيميائى
تكون الذرة فى حالة نشاط طالما كان المستوى الخارجى لها به اقل من 8 الكترونات
وتقسم الذرات الى
ذرات نشطة ذرات غير نشطة مستقرة
عدد الالكترونات فى المستوى الخارجى اقل من 8 الكترونات عدد الالكترونات فى المستوى الخارجى مكتمل = 8 الكترونات
لذلك تدخل فى تفاعل كيميائى مع ذرات أخرى وتكون جزيء فى حالة استقرار لذلك لا تدخل فى تفاعل كيميائى مع ذرات أخرى وتعرف بالغازات الخاملة
الطاقة هى المقدرة على بذل شغل أو إحداث تغيير
تجربة (الوقود والطاقة)
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1- ماذا يحدث عند عدم تزويد السيارة بالوقود
2- ماذا يحدث عند عدم تناول الطعام لفترة طويلة السيارة لا تستطيع الحركة
الإنسان لا يستطيع القيام بأى نشاط الطاقة الناتجة من احتراق الوقود داخل السيارة تجعلها قادرة على الحركة
والطاقة المستمدة من الغذاء تمكن الإنسان من القيام بالأنشطة المختلفة
(صور الطاقة ومصادرها )
مصدر الطاقة صور الطاقة
1-المصباح الكهربى
2- مدفأة خشب او فحم
3- جهاز الطهى بالغاز
4- فيشة
5- مولد بالرياح
6- لوحة الطاقة الشمسية 1-طاقة كهربية
2-طاقة حرارية
3-طاقة حرارية
4-طاقة كهربية
5-طاقة حركية
6-طاقة شمسية
طاقة الوضع وطاقة الحركة
تجربة
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1- ارفع كرة من كرات التنس من سطح الأرض الى مستوى رأسك ثم اتركها لتسقط ولاحظها وهى تستمر فى السقوط ثم الصعود
2- ماذا تتوقع هل اختفى الشغل المبذول لرفع الكرة
3- هل اكتسبت الكرة طاقة أخرى نشاهد سقوط الكرة لأسفل ثم تصعد لأعلى ثم تسقط مرة ثانية وهكذا يختزن الشغل فى الكرة عند رفعها لاعلى
وعند تركها يتحول الشغب المخزون الى طاقة حركة
وعند صعودها لأعلى تختزن مرة أخرى فى صورة طاقة وضع
الشغل = القوة ×الإزاحة(الارتفاع)
طاقة الوضع= الطاقة المخزونة بالجسم نتيجة شغل مبذول عليه
طاقة الحركة= الشغل المبذول أثناء حركة الجسم
الطاقة الميكانيكية= طاقة الوضع+ طاقة الحركة
الطاقة الميكانيكية عند الأرض تكون طاقة وضع فقط وعند أعلى ارتفاع تكون طاقة وضع فقط
العوامل المؤثرة على طاقة الوضع
1- الوزن
تجربة تبين اثر الوزن على طاقة الوضع
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1- نحضر 4 كرات متماثلة موضوعة على سطح الأرض
2- نرفع كرة واحدة من سطح الأرض الى مستوى المنضدة
3- نرفع كرتين معا الى نفس الارتفاع
4- نكرر نلك مع ثلاث كرات معا الشغل المبذول لرفع الكرات يزداد بزيادة الوزن تزداد طاقة الوضع بزيادة وزن الجسم
1- الارتفاع
تجربة تبين اثر الارتفاع على طاقة الوضع
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1- نحضر كرة ثقيلة نسبيا
2- نرفع الكرة لارتفاع نصف متر ثم نتركها تسقط
3- نكرر نلك مع زيادة الارتفاع فى كل مرة الشغل المبذول لرفع الكرات يزداد بزيادة الارتفاع تزداد طاقة الوضع بزيادة ارتفاع الجسم
طاقة الوضع =الوزن×الارتفاع
الوزن = الكتلة ×عجلة الجاذبية الأرضية
العوامل المؤثرة على طاقة الحركة
1- السرعة 2- الكتلة
تجربة تبين اثر السرعة و الكتلة على طاقة الحركة
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1- إذا كانت سيارتان متماثلتان فى الكتلة أحداهما أسرع من الأخرى اى من السيارتين تحتاج لشغل اكبر لإيقافها
2- إذا كانت سيارتان مختلفتان فى الكتلة تتحركان بنفس السرعة اى من السيارتين تحتاج لشغل اكبر لإيقافها السيارة الأسرع تحتاج لشغل اكبر لإيقافها
السيارة الأكبر كتلة تحتاج لشغل اكبر لإيقافها تزداد طاقة الحركة بزيادة سرعة الجسم
تزداد طاقة الحركة بزيادة كتلة الجسم
طاقة الحركة =1/2 الكتلة ×مربع السرعة ×الارتفاع
الطاقة الميكانيكية= طاقة الوضع+ طاقة الحركة
مسألة
قذف شخص كرة رأسيا لأعلى فكانت سرعتها 3م/ثانية عند ارتفاع 4 م – إحسب الشغل المبذول إذا كان وزن الكرة =5 نيوتن وكتلتها 0.5 كجم
الحل
طاقة الوضع =الوزن×الارتفاع=5×4=20 جول
طاقة الحركة =1/2 الكتلة ×مربع السرعة ×الارتفاع
=1/2×0.5×(3×3)=2.25 جول
الشغل المبذول= الطاقة الميكانيكية = طاقة الوضع+ طاقة الحركة=20+2.25=22.25 جول
تجربة تبين بقاء الطاقة الميكانيكية
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1- نحضر بندول وندفعه باليد ثم نتركه
2- نكرر نفس العمل مع بندولين تختزن كرة البندول الشغل فى صورة طاقة وضع وعند تركها تتحول طاقة الوضع الى طاقة حركة قانون بقاء الطاقة الميكانيكية
مجموع طاقتى الوضع والحركة لأى جسم فى مجال الجاذبية مقدار ثابت
تدريب
تجربة المشاهدة الاستنتاج
عند تحرك أرجوحة الملاهى
يوجد تشابه بينها وبين حركة البندول تختزن أرجوحة الملاهي
الشغل فى صورة طاقة وضع عند صعودها لأعلى - وعند هبوطها تتحول طاقة الوضع الى طاقة حركة قانون بقاء الطاقة الميكانيكية
مجموع طاقتى الوضع والحركة لأى جسم فى مجال الجاذبية مقدار ثابت
قانون بقاء الطاقة الميكانيكية
مجموع طاقتى الوضع والحركة لأى جسم فى مجال الجاذبية مقدار ثابت
العمود الكهربى البسيط
تجربة الليمونة والكهرباء
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1-اضغط على الليمونة من الخارج حتى تصبح لينة
2- اغمس ساق خارصين وسلك نحاس فى الليمونة وكون دائرة مع البوصلة انحراف إبرة البوصلة عمود بسيط يتكون من
محلول حمضي - معدنان مختلفان
يحول الطاقة الكيميائية الى كهربية
تجربة الليمونة والكهرباء
تجربة المشاهدة الاستنتاج
1-كون دائرة من عمود جاف – مصباح كهربى – أسلاك توصيل مفتاح
2- أغلق الدائرة لمدة دقيقة ثم افتحها
3- المس زجاج المصباح باليد يضئ المصباح ويسخن عند غلق الدائرة ثم ينطفئ عند فتحها فى المصباح الكهربى
تتحول الطاقة الكهربية الى طاقة ضوئية وحرارية
