نماذج مدارات الكواكب والأقمار - كتاب الفيزياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 مختبر الفيزياء: نماذج مدارات الكواكب والأقمار

المفاهيم الأساسية

القانون الأول لكبلر: مدارات الكواكب إهليلجية (بيضاوية) وتقع الشمس في إحدى بؤرتي المدار.

القانون الثاني لكبلر: الجسم في حركة ما يمسح مساحات متساوية في فترات زمنية متساوية.

اللامركزية (e): نسبة البعد بين البؤرتين إلى المحور الرئيسي، وتحدد شكل المدار الإهليلجي.

الأوج: أقرب مسافة للجسم من الشمس على امتداد المحور الرئيسي.

الحضيض: أبعد مسافة للجسم من الشمس على امتداد المحور الرئيسي.

خريطة المفاهيم

```markmap

مختبر الفيزياء: نماذج مدارات الكواكب

سؤال التجربة

• ما شكل مدارات الكواكب والأقمار في النظام الشمسي؟

الأهداف

• تصوغ نماذج للاستدلال على شكل المدارات
• تجمع وتنظم بيانات الأوج والحضيض
• تستخلص نتائج حول قانوني كبلر الأول والثاني

قوانين كبلر

القانون الأول

• المدارات إهليلجية
• الشمس في إحدى بؤرتي المدار

القانون الثاني

• يمسح الجسم مساحات متساوية في أزمنة متساوية

مفاهيم رئيسية

اللامركزية (e)

• تحدد شكل المدار
• d = 2e (10.0 cm) / (e+1)

نقاط المدار

• الأوج (أقرب مسافة)
• الحضيض (أبعد مسافة)

خطوات التجربة العملية

• تثبيت الورق ورسم المحور الرئيسي
• حساب المسافة بين البؤرتين (d)
• رسم دائرة باستخدام دبوس وخيط
• رسم مدار الأرض والمذنب باستخدام دبوسين

احتياطات السلامة

• الدبابيس حادة ويمكن أن تخدش الجسم

المواد والأدوات

• ورق مقوى، طبق ورقي، دبوسان
• مسطرة، قلم رصاص، خيط (25 سم)

```

نقاط مهمة

• التجربة تهدف لتحليل نموذج يوضح تطبيق قانوني كبلر الأول والثاني.
• شكل المدار الإهليلجي يُعرّف باللامركزية (e).
• الخطوات العملية تشمل رسم دائرة ومدارات باستخدام الخيط والدبابيس.
• يجب الحذر من الدبابيس الحادة أثناء التجربة.

مختبر الفيزياء

ستُحلل في هذه التجربة نموذجًا يبين كيف تُطبق القوانين الأول والثاني لكبلر على أن مد ارات الكواكب إهليلجية وتقع الشمس في إحدى بؤرتي المدار. أما القانون الثاني لكبلر فيُصص على أن الجسم في حركة ما يمسح مساحات متساوية في فترات زمنية متساوية. ويعرف شكل المدار الإهليلجي باللامركزية e، وهي تساوي نسبة البعد بين البؤرتين إلى المحور الرئيسي. وعندما يكون الجسم في أقرب مسافة له من الشمس على امتداد المحور الرئيسي فإنه يكون في (الأوج). وعندما يكون في أبعد مسافة له من المحور الرئيسي فإنه يكون في (الحضيض).

ما شكل مدارات الكواكب والأقمار في النظام الشمسي؟

تصوغ نماذج للاستدلال على شكل مدارات الكواكب والأقمار. تجمع وتنظم البيانات لمسافات الأوج والحضيض للأجسام عندما تدور حول الشمس. تستخلص نتائج حول القانونين الأول والثاني لكبلر في الحركة.

الدبابيس حادة ويمكن أن تخدش الجسم.

قطعة ورق مقوى طبق ورقي أبيض دبوسان مسطرة مترية قلم رصاص خيوط (25 cm)

ثبت قطعة الورق البيضاء على الورق المقوى. ارسم خطاً عبر منتصف الورقة في اتجاه طولها؛ ليمثل المحور الرئيسي. عين منتصف الخط وسمه C. اربط أحد الخيوط لتكون حلقة يكون طولها عند سحبها 10 cm. واحسب المسافة بين البؤرتين (d) لكل جسم في الجدول باستعمال المعادلة: d = 2e (10.0 cm) e+1 ارسم دائرة، ثبت دبوسا عند C، وضع الحلقة فوق الدبوس واسحبها بالقلم، وحرك القلم بصورة دائرية حول المركز على أن يتحكم الخيط في حركة القلم. ارسم مدار الأرض، اتبع الدبوس من النقطة C، ثم ثبته على بعد cm من C على المحور الرئيسي. ثبت الدبوس الآخر على بعد من C إلى الجهة الأخرى بالنسبة إلى C، حيث يمثل الدبوسان البؤرتين. ضع الحلقة فوق الدبوسين واسحبها بقلم الرصاص بحيث يتحكم الخيط في حركته. كرر الخطوات 6 – 8 للمذنب.

مختبر الفيزياء --- SECTION: نماذج مدارات الكواكب والأقمار --- ستُحلل في هذه التجربة نموذجًا يبين كيف تُطبق القوانين الأول والثاني لكبلر على أن مد ارات الكواكب إهليلجية وتقع الشمس في إحدى بؤرتي المدار. أما القانون الثاني لكبلر فيُصص على أن الجسم في حركة ما يمسح مساحات متساوية في فترات زمنية متساوية. ويعرف شكل المدار الإهليلجي باللامركزية e، وهي تساوي نسبة البعد بين البؤرتين إلى المحور الرئيسي. وعندما يكون الجسم في أقرب مسافة له من الشمس على امتداد المحور الرئيسي فإنه يكون في (الأوج). وعندما يكون في أبعد مسافة له من المحور الرئيسي فإنه يكون في (الحضيض). --- SECTION: سؤال التجربة --- ما شكل مدارات الكواكب والأقمار في النظام الشمسي؟ --- SECTION: الأهداف --- تصوغ نماذج للاستدلال على شكل مدارات الكواكب والأقمار. تجمع وتنظم البيانات لمسافات الأوج والحضيض للأجسام عندما تدور حول الشمس. تستخلص نتائج حول القانونين الأول والثاني لكبلر في الحركة. --- SECTION: احتياطات السلامة --- الدبابيس حادة ويمكن أن تخدش الجسم. --- SECTION: المواد والأدوات --- قطعة ورق مقوى طبق ورقي أبيض دبوسان مسطرة مترية قلم رصاص خيوط (25 cm) --- SECTION: الخطوات --- ثبت قطعة الورق البيضاء على الورق المقوى. ارسم خطاً عبر منتصف الورقة في اتجاه طولها؛ ليمثل المحور الرئيسي. عين منتصف الخط وسمه C. اربط أحد الخيوط لتكون حلقة يكون طولها عند سحبها 10 cm. واحسب المسافة بين البؤرتين (d) لكل جسم في الجدول باستعمال المعادلة: d = 2e (10.0 cm) e+1 ارسم دائرة، ثبت دبوسا عند C، وضع الحلقة فوق الدبوس واسحبها بالقلم، وحرك القلم بصورة دائرية حول المركز على أن يتحكم الخيط في حركة القلم. ارسم مدار الأرض، اتبع الدبوس من النقطة C، ثم ثبته على بعد cm من C على المحور الرئيسي. ثبت الدبوس الآخر على بعد من C إلى الجهة الأخرى بالنسبة إلى C، حيث يمثل الدبوسان البؤرتين. ضع الحلقة فوق الدبوسين واسحبها بقلم الرصاص بحيث يتحكم الخيط في حركته. كرر الخطوات 6 – 8 للمذنب. 1. ثبت قطعة الورق البيضاء على الورق المقوى. 2. ارسم خطاً عبر منتصف الورقة في اتجاه طولها؛ ليمثل المحور الرئيسي. 3. عين منتصف الخط وسمه C. 4. اربط أحد الخيوط لتكون حلقة يكون طولها عند سحبها 10 cm. واحسب المسافة بين البؤرتين (d) لكل جسم في الجدول باستعمال المعادلة: d = 2e (10.0 cm) e+1 5. ارسم دائرة، ثبت دبوسا عند C، وضع الحلقة فوق الدبوس واسحبها بالقلم، وحرك القلم بصورة دائرية حول المركز على أن يتحكم الخيط في حركة القلم. 6. ارسم مدار الأرض، اتبع الدبوس من النقطة C، ثم ثبته على بعد cm من C على المحور الرئيسي. 7. ثبت الدبوس الآخر على بعد من C إلى الجهة الأخرى بالنسبة إلى C، حيث يمثل الدبوسان البؤرتين. 8. ضع الحلقة فوق الدبوسين واسحبها بقلم الرصاص بحيث يتحكم الخيط في حركته. 9. كرر الخطوات 6 – 8 للمذنب. --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: Untitled Description: A hand is using a pencil to draw a circle on a piece of white paper placed on a larger orange board. A ruler is placed next to the drawing area, and a string is attached to a pin at the center of the circle. The string is taut and guides the pencil's movement. Context: This figure illustrates the practical steps of drawing an elliptical orbit using the string-and-pins method, as described in the experiment's steps.