الوزن والكتلة - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

📚 الوزن والكتلة والقانون الثاني لنيوتن

المفاهيم الأساسية

الوزن: هو قوة جذب الكوكب للجسم، وتقاس بوحدة نيوتن. الوزن يتغير بتغير المكان (مثل الانتقال من كوكب لآخر).

الكتلة: هي مقدار ما في الجسم من مادة، وتقاس بوحدة الكيلوجرام. الكتلة ثابتة لا تتغير بتغير المكان.

خريطة المفاهيم

```markmap

القوة وقوانين نيوتن

تعريف القوة

سحب أو دفع

تغير الحالة الحركية

قوانين نيوتن

القانون الأول

#### يبقى الجسم على حالته (سكون/حركة) ما لم تؤثر عليه قوة خارجية

#### ينطبق عندما تكون القوة المحصلة = صفر

القانون الثاني

#### العلاقة بين القوة والتسارع والكتلة

#### معادلة القانون الثاني

##### ت = \frac{ق_{محصلة}}{ك}

##### ق_{محصلة} = ك × ت

#### القوة اللازمة لتغيير حركة جسم تعتمد على كتلته

#### وحدات القوة (النيوتن)

##### ١ نيوتن = ١ كجم . م / ث²

##### القوة التي إذا أثرت في جسم كتلته ١ كجم أكسبته تسارعًا مقداره ١ م / ث²

#### استخدام القانون الثاني

##### لحساب تسارع الجسم عندما تكون كتلته والقوة المؤثرة معلومتين

##### معرفة التسارع تحدد التغير في السرعة المتجهة

#### زيادة السرعة

##### عندما تؤثر قوة محصلة في اتجاه حركة الجسم، فإن سرعته تتزايد (يتسارع)

قانون الجذب العام (نيوتن)

#### قوة تجذب أي جسمين نحو بعضهما

#### تفسر سقوط الأجسام ودوران الكواكب

أنواع القوى

القوى المتزنة

#### تلغي بعضها أثر بعض

#### لا تغير السرعة المتجهة

#### القوة المحصلة = صفر

القوى غير المتزنة

#### لا تلغي بعضها أثر بعض

#### تغير السرعة المتجهة

#### القوة المحصلة ≠ صفر

القوة المحصلة

#### كيفية حسابها

##### قوى في اتجاه واحد: تجمع

##### قوتان متعاكستان: الفرق باتجاه الأكبر

الجاذبية

#### قوة مألوفة تسحب الأجسام إلى أسفل

#### تجعل الأرض تدور حول الشمس والقمر يدور حول الأرض

#### تعتمد على:

##### كتلة الجسمين (تزداد بزيادة الكتلة)

##### البعد بين الجسمين (تضعف بزيادة البعد)

#### مثال: قوة جذب الأرض للإنسان أكبر بكثير من قوة جذب الشمس له رغم كتلتها الأكبر، بسبب البعد الكبير.

الوزن

#### هو قوة جذب الأرض للجسم

#### يحسب على سطح الأرض بالمعادلة:

##### الوزن (و) = الكتلة (ك) × ٩.٨ م/ث²

##### (و) بالنيوتن، (ك) بالكيلوجرام

#### ما يقيسه الميزان المنزلي

#### الوزن يتغير بتغير قوة الجاذبية (المكان)

##### مثال: وزن شخص كتلته ٦٠ كجم

###### المريخ: ٢٢١ نيوتن (٢٧.٧٪ من وزنه على الأرض)

###### الأرض: ٥٨٨ نيوتن (١٠٠٪)

###### المشتري: ١٣٩٠ نيوتن (٢٣٦.٤٪ من وزنه على الأرض)

###### بلوتو: ٣٥ نيوتن (٥.٩٪ من وزنه على الأرض)

مفردات مرتبطة

الوزن

الاحتكاك

#### قوة ممانعة بين السطوح المتلامسة

#### تقاوم الحركة وتسبب توقف الأجسام

#### تؤثر في الأجسام التي تنزلق أو تتحرك خلال مواد (مثل الهواء أو الماء)

#### تعمل دائماً على إنقاص سرعة الأجسام المتحركة

#### اتجاهها يعاكس اتجاه الحركة

#### بدونها لا يمكن لبعض الحركات أن تحدث (مثل تسلق الصخور)

#### أنواع الاحتكاك

##### الاحتكاك السكوني

###### يمنع الجسم الساكن من الحركة

###### ينشأ عن تجاذب الذرات وتلاصق السطوح

###### يزداد بزيادة خشونة السطحين ووزن الجسم

##### الاحتكاك الانزلاقي (الديناميكي)

###### يقلل سرعة الجسم المنزلق

###### ينشأ بسبب خشونة السطوح وتميلها للالتصاق

###### يتطلب بذل قوة لتحريك سطح خشن على آخر

##### الاحتكاك التدحرجي

###### ينشأ عندما يدور جسم فوق سطح

###### يؤدي إلى إبطاء حركة الجسم (مثل الدراجة)

###### أقل بكثير من الاحتكاك الانزلاقي لنفس السطحين

الربط مع العلوم الأخرى

#### الميكانيكا الحيوية

##### دراسة تأثير القوى على الجسم وتأثره بها

#### التاريخ (جاليليو)

##### أدرك أنه ليس من الضروري أن تؤثر قوة باستمرار لاستمرار الحركة

##### أدرك أن الحركة المستمرة حالة طبيعية للأجسام، مثل السكون

##### أدرك أن الاحتكاك هو المسؤول عن نقصان سرعة الجسم المتحرك وتوقفه

##### أدرك أنه للمحافظة على استمرار حركة جسم ما لا بد من التأثير بقوة احتكاك

##### إذا أزيل الاحتكاك، يبقى الجسم المتحرك بسرعة ثابتة وفي خط مستقيم

#### التاريخ (نيوتن)

##### أول من بيّن أن الجاذبية قوة عامة تفسر سقوط الأجسام ودوران الكواكب

##### نشر قانون الجذب العام عام ١٦٨٧م

##### ساعد القانون الفلكيين في تفسير حركات الكواكب والنجوم والمجرات

```

نقاط مهمة

• الوزن هو قوة الجاذبية، والكتلة هي مقدار المادة.
• كتلة الجسم ثابتة في أي مكان، لكن وزنه يتغير حسب قوة جذب الكوكب.
• القانون الثاني لنيوتن يستخدم لحساب تسارع جسم عندما نعرف كتلته والقوة المحصلة المؤثرة عليه.
• عندما تؤثر قوة محصلة في اتجاه حركة جسم، فإن سرعته تزداد (يتسارع).

أما إذا وقفت على كوكب آخر غير الأرض فإن وزنك سيتغير، كما يبين الجدول ١. إن قوة الجذب بين جسمك والكوكب هي مقدار وزنك على سطحه.

الوزن والكتلة تقاس بوحدة نيوتن. فعندما تقف على الميزان المنزلي فإنك تقيس مقدار قوة جذب الأرض لجسمك؛ أما الكتلة فهي مقدار ما في الجسم من مادة، وتقاس بالكيلوجرام. وكتلة جسم ما ثابتة لا تتغير بتغير المكان، ولكن الوزن يتغير بتغير المكان. فمثلاً كتاب كتلته ١ كجم على سطح الأرض له الكتلة نفسها على المريخ أو في أي مكان آخر. أما وزن الكتاب على الأرض فيختلف عن وزنه على المريخ؛ حيث يؤثر الكوكب بجذب مختلفين في الكتاب نفسه.

يستخدم هذا القانون في حساب تسارع الجسم، عندما تكون كتلته والقوة المؤثرة فيه معلومتين. تذكر أن التسارع يساوي ناتج قسمة التغير في السرعة المتجهة على الزمن، ومعرفة تسارع الجسم يمكن تحديد التغير في سرعته المتجهة.

متى تسبب قوة غير متزنة في جسم متحرك سرعته ؟ عندما تكون قوة محصلة في جسم متحرك في اتجاه حركته فإن سرعته تتزايد. فمثلاً يبين الشكل ٨ أن القوة تؤثر في اتجاه اتجاه السرعة المتجهة للزلاجة، وهذا ما يجعل الزلاجة تتسارع، ومن ثم تزداد سرعتها المتجهة.

تتسارع الزلاجة عندما يكون اتجاه محصلة القوة المؤثرة فيها في اتجاه سرعتها المتجهة.

أما إذا وقفت على كوكب آخر غير الأرض فإن وزنك سيتغير، كما يبين الجدول ١. إن قوة الجذب بين جسمك والكوكب هي مقدار وزنك على سطحه. --- SECTION: الوزن والكتلة --- الوزن والكتلة تقاس بوحدة نيوتن. فعندما تقف على الميزان المنزلي فإنك تقيس مقدار قوة جذب الأرض لجسمك؛ أما الكتلة فهي مقدار ما في الجسم من مادة، وتقاس بالكيلوجرام. وكتلة جسم ما ثابتة لا تتغير بتغير المكان، ولكن الوزن يتغير بتغير المكان. فمثلاً كتاب كتلته ١ كجم على سطح الأرض له الكتلة نفسها على المريخ أو في أي مكان آخر. أما وزن الكتاب على الأرض فيختلف عن وزنه على المريخ؛ حيث يؤثر الكوكب بجذب مختلفين في الكتاب نفسه. --- SECTION: استخدام القانون الثاني لنيوتن --- يستخدم هذا القانون في حساب تسارع الجسم، عندما تكون كتلته والقوة المؤثرة فيه معلومتين. تذكر أن التسارع يساوي ناتج قسمة التغير في السرعة المتجهة على الزمن، ومعرفة تسارع الجسم يمكن تحديد التغير في سرعته المتجهة. --- SECTION: زيادة السرعة --- متى تسبب قوة غير متزنة في جسم متحرك سرعته ؟ عندما تكون قوة محصلة في جسم متحرك في اتجاه حركته فإن سرعته تتزايد. فمثلاً يبين الشكل ٨ أن القوة تؤثر في اتجاه اتجاه السرعة المتجهة للزلاجة، وهذا ما يجعل الزلاجة تتسارع، ومن ثم تزداد سرعتها المتجهة. --- SECTION: الشكل ٨ --- تتسارع الزلاجة عندما يكون اتجاه محصلة القوة المؤثرة فيها في اتجاه سرعتها المتجهة. --- VISUAL CONTEXT --- **FIGURE**: الشكل ٨ Description: A photograph showing a bobsled team pushing their sled. Arrows indicate the direction of force and velocity. Context: Illustrates Newton's second law of motion, showing how a net force in the direction of motion causes acceleration (increase in speed). The red arrow indicates velocity, and the blue arrow indicates the net force.