شرح رائع للوحدة الأولى الروافع الصف السادس الابتدائى الترم الثانى

الروافع :
بدايتها : (1) اخترع الإنسان منذ قديم الزمان العديد من الآلات البسيطة لكى تساعده
على القيام بالمهام الشاقة بسهولة ويسر .
(2) هى أول الآلات البسيطة التى اخترعها الإنسان فى الماضى .
وصفها لأول مرة : فى عام 260 قبل الميلاد بواسطة العالم اليونانى ( أرشميدس ) . أرشميدس

الآلات البسيطة

فيما يلى مجموعة من الآلات البسيطة يليها عدد من العبارات لاحظ الصور ثم ضع علامة (P)أمام العبارة التى تعبر
عن صفات تشترك فيها هذه الآلات وعلامة ( × ) أمام العبارة التى تعبر عن صفات غير مشتركة :
♣ تتشابه جميع الآلات السابقة فى الشكل والحجم . ( × )
♣ تتكون جميع الآلات السابقة من ساق متينة ( مستقيمة أو منحنية ) .( P)
♣ تصنع هذه الآلات من نفس المادة . ( × )
♣ تستخدم جميع الآلات السابقة لتحريك جسم ما . ( P)
♣ يؤثر شخص بقوة على كل آلة . ( P)
♣ توجد نقطة ثابتة ترتكز عليها كل آلة . ( P)
بناء على ما سبق يمكن أن نتوصل إلى أن الآلات السابقة تشترك فى أنها :
(1) تتكون من ساق متينة ( مستقيمة أو منحنية ) .
(2) وجود جسم يراد تحريكه [ ويتولد من هذا الجسم ( المقاومة ) ] .
(3) وجود قوة يؤثر بها الجسم لتحريك الجسم .
(4) وجود نقطة ثابتة ترتكز عليها الساق تسمى بـ ( نقطة الارتكاز ) .

الروافع
تعريف الرافعة : هى ساق متينة تتحرك حول نقطة ثابتة تسمى بنقطة الارتكاز كم تؤثر عليها قوة ومقاومة .
خصائصها : وجود قوة ( ق ) ومقاومة ( م ) ونقطة ارتكاز ( ن ) .
أهميتها : (1) تكبير القوة : كما فى العتلة التى توفر الجهد المبذول عن طريق استخدام قوة صغيرة لتحريك جسم كبير .
(2) تكبير المسافة : كما فى المكنسة اليدوية حيث تحرك يدك مسافة صغيرة فى أعلى يد المكنسة بينما يتحرك الجزء
السفلى مسافة أكبر .
(3) زيادة السرعة : كما فى عصا الهوكى .
(4) نقل القوة من مكان إلى آخر : كما فى المكنسة اليدوية التى تستخدم لنقل قوة اليد لأسفل بدلاً من انحناء
الشخص لجمع القمامة .
(5) الدقة فى أداء العمل : كما فى الملقط الذى يستخدم فى التقاط الأجسام الصغيرة جداً .
(6) تجنب المخاطر : مثل الحرارة والبرودة والمواد السامة كما فى ماسك الفحم الذى يحمى الإنسان من الحرارة .
أمثلة :

الرافعة أهميتها
(1) ماسك الثلج حـمـايـة الـيـد مـن الـبـرودة .
(2) الملقط الـقـبـض عـلـى الأجـسـام الـدقـيـقـة .
(3) المكنسة اليدوية تـنـظـيـف الأرضـيـات بـسـهـولـة .
(4) العتلة تـحـريـك الأجـسـام الـثـقـيـلـة بـقـوة صـغـيـرة .
(5) عصا الهوكى تـحـريـك الـكـرة بـدون الانـحـنـاء .
(6) كسارة البندق تـكـسـيـر الـبـنـدق بـاسـتـخـدام قـوة صـغـيـرة .
تحديد وظائفها : وفقاً لموضع القوة والمقاومة ونقطة الارتكاز بالنسبة لبعضهم البعض .
أنواعها :

وجه المقارنة (1) روافع النوع الأول (2) روافع النوع الثانى (3) روافع النوع الثالث
التعريف (1) هى روافع تكون فيها نقطة
الارتكاز بين القوة والمقاومة .
(2) هى أكثر أنواع الروافع
شيوعاً فى حياتنا اليومية . هى روافع تكون فيها المقاومة بين
القوة و نقطة الارتكاز .
هى روافع تكون فيها القوة بين
نقطة الارتكاز و المقاومة .
أمثلة  الأرجوحة .
 العتلة .
 المقص .
 الميزان .
 الكماشة .
 مجداف المركب .
 طلمبة الماء .  عربة الحديقة .
 فتاحة المياه الغازية.
 كسارة البندق .  صنارة السمك .
 المكنسة اليدوية .
 ماسك الحلوى .
 ماسك الفحم .
 دباسة الورق .
 عصا الهوكى .
توفير الجهد توفر الجهد أحياناً توفر الجهد دائماً لا توفر الجهد

الموضع فى
الوسط نقطة الارتكاز المقاومة القوة
تحديد نوع الرافعة :

(1) تخيل الطريقة التى تعمل بها الرافعة .
(2) تحديد موضع القوة والمقاومة ونقطة الارتكاز أثناء الاستخدام .
(3) معرفة موضع أى من (القوة والمقاومة ونقطة الارتكاز ) فى الوسط :
♣ إذا كانت نقطة الارتكاز فى الوسط : تكون الرافعة من النوع الأول .
♣ إذا كانت المقاومة فى الوسط : تكون الرافعة من النوع الثانى .
♣ إذا كانت القوة فى الوسط : تكون الرافعة من النوع الثالث .

ملاحظات هامة :
(1) روافع النوع الأول : توفر الجهد أحياناً . ( العتلة : توفر الجهد – ميزان البقال : لا يوفر الجهد ) .
(2) روافع النوع الثانى : توفر الجهد دائماً . ( لأن الجهد المبذول أقل من المقاومة ) .
(3) روافع النوع الثالث : لا توفر الجهد دائماً . ( لأن الجهد المبذول أكبر من المقاومة ) .
(4) نقطة الارتكاز : هى نقطة ثابتة يرتكز عليها ساق متينة .

(2) قانون الروافع
تعريفات هامة :
(1) ذراع القوة : هو المسافة بين القوة ونقطة الارتكاز .
(2) ذراع المقاومة : هو المسافة بين المقاومة ونقطة الارتكاز .
(3) قانون الروافع : حاصل ضرب القوة فى ذراعها يساوى حاصل ضرب المقاومة فى ذراعها .

القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها

مسائل

(1) رافعة من النوع الأول القوة المؤثرة عليها تساوى 500 نيوتن وطول ذراعها 20 سم تؤثر على قوة مقدارها
200 نيوتن ، فاحسب ذراع المقاومة .
الحـــل : القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها
500 × 20 = 200 × ذراع المقاومة
1000 = 200 × ذراع المقاومة
ذراع المقاومة = 1000 ÷ 200 = 50 سم

(2) رافعة من النوع الثانى القوة المؤثرة عليها تساوى 200 نيوتن وطول ذراعها 50 سم تؤثر على مقاومة
مقدارها 1000 نيوتن ، فاحسب ذراع المقاومة .
الحـــل : القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها
200 × 50 = 1000 × ذراع المقاومة
10000 = 1000 × ذراع المقاومة
ذراع المقاومة = 10000 ÷ 1000 = 10 سم
(3) رافعة من النوع الثالث طول ذراع القوة 5 سم وطول ذراع المقاومة 15 سم فإذا كانت المقاومة تساوى300
نيوتن ، احسب القوة المؤثرة .
الحـــل : القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها
القوة × 5 = 300 × 15
القوة × 5 = 4500
القوة = 4500 ÷ 5 = 900 نيوتن

(4) فى تجربة لإثبات قانون الروافع كانت القوة 50 نيوتن والمقاومة 100 نيوتن وطول ذراع المقاومة 20 سم
أوجد طول ذراع القوة .
الحـــل : القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها
50 × ذراع القوة = 100 × 20
50 × ذراع القوة =2000
ذراع المقاومة = 2000 ÷ 50 = 40 سم

(5) فى تجربة لإثبات قانون الروافع أخذت النتائج الآتية :
القوة = 75 نيوتن ، ذراع المقاومة 50 سم ، ذراع القوة = 30 سم ، أوجد المقاومة .
الحـــل : القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها
75 × 30 = المقاومة × 50
2250 = المقاومة × 50
المقاومة = 2250 ÷ 50 = 45 نيوتن

(6) تؤثر قوة مقدارها 5000 نيوتن على إحدى الروافع وطول ذراع القوة تساوى 20 متراً كما تؤثر عليها مقاومة
مقدارها 10000 نيوتن ، وطول ذراع المقاومة 5 أمتار ، هل تكون هذه الرافعة فى حالة إتزان ؟
الحـــل : القوة × ذراعها = 5000 × 20 = 100000 نيوتن / متر
المقاومة × ذراعها = 10000 × 5 = 50000 نيوتن / متر
الرافعة ليست فى حالة إتزان لأن المقدارين غير متساويين .

(7) ادرس الشكل التالى ثم احسب وزن الصخرة : 10 نيوتن
الحـــل : القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها
10 × 6 = المقاومة × 2
60 = المقاومة × 2
المقاومة = 60 ÷ 2 = 30 نيوتن 6 م 2 م


(8) حدد بالرسم الموضع الذى تضع فيه ثقلاً واحداً فقط ليعود للرافعة اتزانها فى الأشكال التالية علماً بأن المسافة
بين كل فتحتين 1 سم :
الحـــل : بتطبيق قانون الروافع :
القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها

المقاومة = 1 ثقل المقاومة = 2 ثقل
القوة = 1 ثقل القوة = 2 ثقل
ذراع المقاومة = 2 سم ذراع المقاومة = 2 سم
القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها
1 × ذراع القوة = 1 × 2 1 × ذراع القوة = 2 × 2
1 × ذراع القوة = 2 1 × ذراع القوة = 4
ذراع القوة = 2 ÷ 1 = 2 سم ذراع القوة = 4 ÷ 1 = 4 سم

(9) أكمل الجدول التالى :

القـــــــوة ذراع القـــوة المقـــاومة ذراع المقــاومة
2 5 1 أ
3 10 ب 10
4 جـ 2 10
د 15 6 5
الحـــل : بتطبيق قانون الروافع :
القوة × ذراعها = المقاومة × ذراعها
(أ) 2 × 5 = 1 × ذراع المقاومة
10 = 1 × ذراع المقاومة
ذراع المقاومة = 10 ÷ 1 = 10 سم
(ب) 3 × 10 = المقاومة × 10
30 = المقاومة × 10
المقاومة = 30 ÷ 10 = 3 نيوتن
(جـ) 4 × ذراع القوة = 2 × 10
4 × ذراع القوة = 20
ذراع القوة = 20 ÷ 4 = 5 سم
(د) القوة × 15 = 6 × 5
القوة × 15 = 30
القوة = 30 ÷ 15 = 2 نيوتن

س : علل لما يأتى :
(1) روافع النوع الأول توفر الجهد أحياناً ؟
ج : لأنه توجد ثلاثة احتمالات :
♣ إذا كان ذراع القوة أطول من ذراع المقاومة
فإن القوة تكون أصغر من المقاومة
فتعمل الرافعة على توفير الجهد .
♣ إذا تساوى ذراع القوة مع ذراع المقاومة
تتساوى القوة مع المقاومة
فلا تعمل الرافعة على توفير الجهد .
♣ إذا كان ذراع القوة أقصر من ذراع المقاومة
فإن القوة تكون أكبر من المقاومة
فلا تعمل الرافعة على توفير الجهد.
(2) روافع النوع الثانى توفر الجهد دائماً ؟
ج : لأن ذراع القوة يكون دائماً أطول من ذراع المقاومة
وبالتالى تكون القوة دائماً أصغر من المقاومة
فتعمل الرافعة على توفير الجهد .
(3) روافع النوع الثالث لا توفر الجهد ؟
ج : لأن ذراع القوة يكون أقصر من ذراع المقاومة
وبالتالى تكون القوة أكبر من المقاومة
فلا تعمل الرافعة على توفير الجهد .
(4) يمكن أن تتساوى القوة مع المقاومة فى روافع النوع الأول فقط ؟
ج : لأن الروافع التى تتواجد فيها نقطة الارتكاز فى المنتصف بين القوة والمقاومة هى روافع النوع الأول .
(5) بعض الروافع ذات أهمية للإنسان على الرغم من أنها لا توفر الجهد ؟
ج : حيث يمكن أن تساعد هذه الروافع فى زيادة المسافة أو زيادة السرعة أو زيادة الدقة أو تجنب المخاطر .

س : أياً من الروافع الآتية يوفر المجهود مع ذكر السبب ؟
ج : الرافعة (أ) :
توفر الجهد لأن ذراع القوة أطول من ذراع المقاومة
الرافعة (ب) :
لا توفر الجهد لأن ذراع القوة أقصر من ذراع المقاومة .