أيّ الرسوم البيانية تظهر علاقة واضحة ومحددة بين متغيرين؟

• يتبين من منحنيات القدرة.
• الشغل والقدرة.
• الزمن وجود علاقة محددة؛ لأن القدرة تعرّف بدلالة الشغل والزمن.

حل أسئلة مختبر الفيزياء

صعود السلّم والقدرة.

الاستنتاج والتطبيق:

1. هل معدل قدرة أفراد مجموعتك متساوٍ؟ ولماذا؟

لا، لا يملك كل طالب معدل القدرة نفسه، فهناك مقدار كبير من الاختلاف في الكتلة وفي زمن صعود السلالم.

2. أيّ الرسوم البيانية تظهر علاقة واضحة ومحددة بين متغيرين؟

• يتبين من منحنيات القدرة.
• الشغل والقدرة.
• الزمن وجود علاقة محددة؛ لأن القدرة تعرّف بدلالة الشغل والزمن.

3. فسر سبب وجود هذه العلاقة.

يمكن إيجاد القدرة بقسمة الشغل المبذول على الزمن اللازم لبذل ذلك الشغل.

4. اكتب تعريفاً عملياً للقدرة.

قد تتنوع الإجابات من طالب إلى آخر. ومن ذلك أن القدرة هي حاصل قسمة الشغل على الزمن اللازم لإنجاز الشغل.

التوسع في البحث:

1. اذكر ثلاثة أشياء يمكن تنفيذها لزيادة القدرة التي تولدها حينما تصعد درجات السلّم.

يمكنك زيادة الكتلة التي ستنقلها أو المسافة التي تصعدها (في حين تحافظ على زمن ثابت) أو تقليل الزمن اللازم لصعود السلالم (في حين تحافظ على الكتلة والمسافة ثابتتين).

2. لماذا لا يُعد بالضرورة أسرعُ شخص صعد السلّم هو الشخص الذي أنتج أكبر قدرة؟

قد يكون للشخص الذي يصعد السلالم كتلة صغيرة جداً.

3. لماذا لا يُعد بالضرورة أفرادُ مجموعتك الذين لهم كتلة كبيرة هم من أنتجوا أكبر قدرة؟

قد يكون الشخص الأكثر كتلة بطيئاً جداً.

4. قارن بين بياناتك وبيانات المجموعات الأخرى في صفك.

ستتنوع الإجابات.

الفيزياء في الحياة:

1. ابحث عن أدوات منزلية لها معدل قدرة مساوٍ للقدرة التي أنتجتها عند صعودك السلم أو أقل.

قد يجد بعض الطلاب أن بمقدورهم توليد قدرة لتشغيل جهاز التلفاز بقدرة (120w) والمذياع بقدرة (60w).

2. افترض أن شركة الكهرباء تزودك بقدرة كهربائية تكلفتها 0.1SR/kWh، فاذا كنت تتقاضى مالاً بالمعدل نفسه للقدرة التي تولدها عند صعودك السلّم، فما مقدار المال الذي ستكسبه عند صعودك السلم مدة 1 h؟

قد يجد بعض الطلاب أن بمقدورهم توليد قدرة 6.0kWh، تكسبهم 0.60SR.

3. إذا أردت أن تصمم آلة صعود سلالم لنادي، وقررت أن يكون لها آلية لحساب القدرة المتولدة، فما المعلومات التي تحتاج إليها لتصمم الآلة؟ وما المعلومات التي ستضمنها الآلة لكي يعرف الشخص مقدار القدرة التي ولّدها عند صعوده السلّم؟

يجب أن يوجد مجس لقياس الوزن أو أن يقوم الأشخاص بإدخال أوزانهم، وقد تحتوي الآلة على أجهزة حساسة ومجسات لقياس المسافة المقطوعة صعوداً بالإضافة إلى قياس الزمن؛ ولذا يمكن حساب القدرة.