المجال 01
الميكانيكا
القوى والحركة والطاقة: القواعد اللي ورا كل آلة
الميكانيكا بتشرح ليه الحاجات بتتحرك، أو سرعتها بتزيد، أو بتهدّي، أو بتفضل ثابتة مكانها. وهي أساس كل آلة تقريبًا.
مناسب لمين
لأي حد لسه بيبدأ: الأطفال اللي بيحبوا يزقّوا ويشدّوا ويدحرجوا ويرفعوا الحاجات، وعايزين يعرفوا هي بتتحرك ليه.
هتتعلم إيه
- يعني إيه قوة، وإزاي القوى بتتجمع مع بعض
- إزاي الاحتكاك بيساعد، وإزاي بيعطّل
- إزاي الروافع والبكرات والسطوح المايلة بتسهّل الشغل
- إزاي الطاقة بتتحوّل من شكل لشكل تاني
أمثلة على التجارب
-
خلّي عربية صغيرة تنزل على سطوح مايلة بزوايا مختلفة، وقارن سرعتها.
-
حرّك نقطة الارتكاز بتاعة الرافعة، ودوّر على أصغر قوة ترفع الحِمل.
-
غيّر السطح اللي تحت مكعب، وشوف الاحتكاك بيغيّر حركته إزاي.
حاجات تقدر تبنيها
-
سطح مايل عليه عربية وحاجز يوقّفها
-
رافعة بترفع حِمل تقيل
-
نظام بكرات بسيط
الأمثلة دي بتوضّح نوع الشغل في المجال ده. والدروس المنشورة ممكن تكون مختلفة عنها.
جرّب نموذج صغير
النماذج الصغيرة دي بتشتغل هنا في المتصفح بتاعك، وبتفضل شغّالة من غير إنترنت بعد ما الصفحة تحمّل. دي نماذج تعليمية مبسّطة، مش محرّك المحاكاة (البرنامج اللي بيحسب) بتاع MEKALUMI.
نصيحة: اسحب الترس اللي على الشمال علشان تلفّه بإيدك.
مجموعة تروس
غيّر عدد السنان في كل ترس، وشوف السرعة وعزم الدوران (القوة اللي بتلفّ) بيتغيّروا إزاي.
- نسبة التروس
- 1 : 2
- سرعة الخرج
- 15 لفة/دقيقة · أبطأ ×2
- عزم الدوران
- × 2
- الاتجاه
- عكس اتجاه الموتور
لما ترس صغير يلفّ ترس كبير، الترس الكبير بيلفّ أبطأ بس بقوة أكبر. الأوناش والعجل والساعات بيستخدموا الفكرة دي.
النموذج: تروس مثالية من غير احتكاك ولا تزحلق. سرعة الموتور: 30 لفة/دقيقة.
المحاكاة بتبسّط إيه
- الأجسام غالبًا بنتعامل معاها على إنها صلبة تمامًا: ما بتتبعجش، ولا بتتشرخ، ولا بتتآكل من الاستعمال.
- الاحتكاك ومقاومة الهوا ماشيين على معادلات بسيطة؛ لكن العالم الحقيقي ملخبط أكتر من كده.
أي محاكاة بتبسّط الواقع. وإنك تعرف هي بتبسّطه إزاي ده جزء من تعلّم الهندسة.
علاقته بمواد المدرسة
الفيزياء، والرياضيات (الزوايا والنِّسَب)، والرياضة
علاقته بالمجالات التانية
الميكانيكا هي الأساس لعلم الحركة والهياكل والروبوتات.
معلومة مفيدة
بيقولوا إن أرشميدس قال إنه لو معاه رافعة طويلة كفاية ومكان يقف عليه، يقدر يحرّك الأرض.