درس الكتلة والوزن - منهج العلوم - الصف السادس الإبتدائى - الترم الأول

الصف السادس الإبتدائى - الفصل الدراسى الأول - مادة العلوم

الوحدة الأولى: القوى والحركة

الدرس الأول: الكتلة والوزن

(١) الكتلة: هى مقدار ما يحتويه الجسم من مادة.

 

(٢) تتوقف الكتلة على كمية المادة، فمثلاً: كتلة عشر تفاحات أكبر من كتلة ثلاث تفاحات، فكلما زادت كمية المادة زادت كتلتها.

(٣) إذا تساوت كتلة سلعة ما مع كتلة سلعة أخرى، فذلك يعنى أن السلعتين تحتويان على كميتين متساويتين من المادة، فمثلاً: عند تساوى كتلة كمية من التفاح، مع كتلة كمية من الموز، فهذا يعنى أنهما يحتويان على نفس كمية المادة.

 

(٤) يتم قياس الكتلة بوحدة الجرام، أو الكيلوجرام، أو الطن، أو الرطل.

(٥) الجرام (جم): يساوى تقريباً كتلة مشبك ورق.

 

(٦) الكيلوجرام (كجم): يساوى ١٠٠٠ جرام، وهو ما يكافئ لتراً من الماء المقطر (هو الماء الذى تتم تنقيته من الشوائب والمعادن الموجودة به).

 

(٧) الطن: يساوى ١٠٠٠ كيلوجرام.

(٨) عند قياس الكتلة، يجب استخدام الميزان الذى يناسب كمية المادة المطلوب قياسها.

(٩) يتم استخدام أنواع مختلفة من الموازين لقياس الكتلة، ومن هذه الموازين :

أ- الميزان ذو الكفتين (الميزان المعتاد - الميزان الحساس).

ب- الميزان ذو الكفة الواحدة (ميزان بمؤشر - ميزان رقمى).

مثال: عند شراء كمية من الفواكه أو الخضروات، فإن البائع يستخدم الميزان ذو الكفتين المعتاد، وعند شراء المشغولات الذهبية، يستخدم البائع الميزان ذو الكفتين الحساس.

(١٠) نشاط عملى يوضح كيفية قياس الكتلة :

الأدوات المستخدمة :

١- ميزان ذو كفتين.

٢- أثقال معلومة الكتلة (كتلتها معروفة).

٣- جسم مطلوب قياس كتلته.

الخطوات التى سنقوم بها :

١- ضع الميزان أفقياً، على منضدة ثابتة، حتى لا يتأثر بأى اهتزازات.

٢- تأكد من نظافة الميزان، من الداخل، ومن الخارج.

٣- ضع الجسم المطلوب قياس كتلته فى إحدى الكفتين.

٤- ضع الأثقال معلومة الكتلة بإستمرار فى الكفة الأخرى، حتى تتوازن الكفتان.

٥- قم بجمع الأرقام المكتوبة على الأثقال، وسيكون مجموعها هو كتلة الجسم.

الإستنتاج :

نستنتج من هذا النشاط، أن كتلة الجسم تساوى مجموع كتل الأثقال معلومة الكتلة، فى حالة التوازن بين الكفتين.

(١١) كتلة الجسم مقدار ثابت لا يتغير فى أى مكان فى الكون، سواء على سطح الأرض، أو على سطح القمر، أو على أى كوكب آخر.

(١٢) توجد علاقة بين كتلة الجسم وحركته، فكلما زادت كتلة الجسم، احتاج إلى قوة أكبر لتحريكه أو إيقافه، فمثلاً: يحتاج تحريك القطار أو إيقافه إلى قوة أكبر من تحريك أو إيقاف السيارة، لأن كتلة القطار أكبر من كتلة السيارة.

(١٣) تسقط الأجسام على الأرض بتأثير قوة تجذبها إلى الأرض، هذه القوة تسمى الوزن.

(١٤) الوزن: هو قوة جذب الأرض للجسم، وتؤثر هذه القوة دائماً اتجاه مركز الأرض.

(١٥) يقاس الوزن بوحدة النيوتن.

(١٦) النيوتن يساوى وزن جسم كتلته ١٠٠ جرام تقريباً، وهذا معناه أن قوة جذب الأرض لجسم كتلته ١٠٠ جرام تساوى واحد نيوتن، علماً بأن مقدار الجاذبية الأرضية = ١٠ متر / ثانية^٢ (^ هى علامة الأس).

(١٧) يُستخدم الميزان الزنبركى فى قياس وزن الأجسام، وذلك بتحديد مقدار التمدد فى السلك الزنبركى الذى يعادل وزن الجسم.

(١٨) نشاط عملى يوضح كيفية قياس الوزن :

الأدوات المستخدمة :

١- ميزان زنبركى.

٢- الجسم المطلوب قياس وزنه.

الخطوات التى سنقوم بها :

١- امسك الميزان الزنبركى من الحلقة العلوية، ثم ضع الجسم فى الخطاف السفلى.

٢- اترك الجسم لينزل ببطء، وستلاحظ أن الجسم يسحب الزنبرك لأسفل، وتزداد قراءة التدريج.

٣- انتظر حتى يستقر الجسم، ثم اقرأ الرقم على التدريج، وهذا الرقم هو وزن الجسم بالنيوتن.

(١٩) العوامل التى يتوقف عليها الوزن :

١- كتلة الجسم.

٢- الكوكب الموجود عليه الجسم.

٣- بُعد الجسم عن مركز الأرض.

(٢٠) نشاط عملى لمعرفة تأثير كتلة الجسم على وزنه :

الأدوات المستخدمة :

١- ميزان ذو كفتين.

٢- ميزان زنبركى.

٣- عدة أجسام مختلفة فى الكتلة.

الخطوات التى سنقوم بها :

١- عين كتلة الجسم الأول باستخدام الميزان ذو الكفتين.

٢- عين وزن نفس الجسم باستخدام الميزان الزنبركى.

٣- كرر الخطوتين السابقتين مع باقى الأجسام، وسجل النتائج.

نفترض أن النتائج هى كما يلى :

الإستنتاج :

نستنتج من هذا النشاط أن وزن الجسم على سطح الأرض يزداد بزيادة كتلته.

(٢١) الوزن بالنيوتن = الكتلة (بالكيلوجرام فقط) × ١٠ (مقدار الجاذبية الأرضية).

أمثلة :

مثال (١): جسم كتلته ٥٠ كيلوجرام، احسب وزنه بالنيوتن.

الحل: الوزن بالنيوتن = الكتلة بالكيلوجرام × ١٠

الوزن بالنيوتن = ٥٠ × ١٠ = ٥٠٠ نيوتن.

مثال (٢): جسم كتلته ٦٠٠ جرام، احسب وزنه بالنيوتن.

الحل: عند حساب وزن الجسم بالنيوتن، فإن الكتلة يجب ان تكون فقط بالكيلوجرام، فيجب هنا أن نقوم بإجراء عملية تحويل من الجرام إلى الكيلوجرام.

بمعلومية أن الكيلوجرام يساوى ١٠٠٠ جرام، إذاً الكتلة بالكيلوجرام = ٦٠٠ ÷ ١٠٠٠ = ٠.٦ كيلوجرام.

إذاً وزن الجسم بالنيوتن = ٠.٦ × ١٠ = ٦ نيوتن.

حل آخر: بمعلومية أن واحد نيوتن = وزن جسم كتلته١٠٠ جرام

إذاً الوزن بالنيوتن = ٦٠٠ ÷ ١٠٠ = ٦  نيوتن.

(٢٢) وزن الجسم يختلف بإختلاف الكوكب، أو القمر الموجود عليه الجسم، فكلما زادت كتلة الكوكب، زادت جاذبيته، وزاد وزن الأجسام عليه.

(٢٣) وزن الجسم على سطح القمر يساوى ١/٦ (سُدس) وزنه على سطح الأرض.

مثال: إذا كان وزن جسم على سطح الأرض يساوى ٦٠٠ نيوتن، فإن وزن نفس الجسم على سطح القمر يساوى ١٠٠ نيوتن.

- إذا كان المطلوب هو الوزن على سطح الأرض بمعلومية الوزن على سطح القمر، فإن الوزن على سطح الأرض = الوزن على سطح القمر × ٦.

- أما إذا كان المطلوب هو الوزن على سطح القمر بمعلومية الوزن على سطح الأرض، فإن الوزن على سطح القمر = الوزن على سطح الأرض × ١/٦ أى الوزن على سطح الأرض ÷ ٦.

مثال: شخص وزنه على سطح الأرض ٦ نيوتن، احسب وزنه على سطح القمر.

الحل: وزن الشخص على سطح القمر = ٦ ÷ ٦ = ١ نيوتن.

(٢٤) كلما بعد الجسم عن مركز الكوكب، قلت جاذبية الكوكب له، وقل وزنه، فالشخص مثلاً عندما يكون فى طائرة، أو منطاد عالٍ، لا يكون وزنه بقدر ما يزن على سطح الأرض، لأن شد الجاذبية الأرضية له تكون أضعف.

(٢٥) مقارنة بين الكتلة والوزن :

أوجه المقارنة	الكتلة	الوزن
التعريف	مقدار ما يحتويه الجسم من مادة	قوة جذب الأرض للجسم
وحدة القياس	الجرام أو الكيلوجرام أو الطن أو الرطل	النيوتن
أداة القياس	الميزان ذو الكفتين - الميزان ذو الكفة الواحدة	الميزان الزنبركى
اتجاه التأثير	ليس لها اتجاه	تؤثر دائماً فى اتجاه مركز الأرض (أو الكوكب)
تأثير تغير المكان	ثابتة لا تتغير بتغير المكان	تتغير من مكان إلى آخر

إنتهى الدرس 

تمنياتى للجميع بالنجاح والتفوق

تم تحديث الدرس بتاريخ ٢ نوفمبر ٢٠٢٠

أسئلة على الدرس بإجاباتها النموذجية من هنا