☰ خطة العام · العلوم (بالعربية)

قصة الكتلة وماء البحر والرمل الزلق

الأسبوع 14 · المحور الثاني «المادة والطاقة»، الوحدة الثانية «حركة الجسيمات»، المفهوم 2.3 «مقارنة تغيرات المادة» (د) ومشروع الوحدة «الرمال الزلقة» · 3 دروس
3

تجربة الرمل الزلق

Discovery Education Science P5: Term 1, Unit 2, pp. 214–217
الهدفأخطط لاختبار عادل وأنفذه حول كيف يغيّر الماء سلوك الرمل عندما يُسحب فوقه مكعب، وأفسر النتيجة بالاحتكاك.
كلمات جديدة
الاحتكاك · قوة تبطئ الأشياء عندما يحتك سطحانالنظرية · فكرة تحاول تفسير شيء، ويمكن للاختبارات أن تدعمهاالمتغيّر · شيء في الاختبار يمكن أن يتغير
الشرح

في الماضي البعيد نقل المصريون القدماء تماثيل حجرية ضخمة عبر الصحراء على زحّافات خشبية. وتُظهر لوحة جدارية شخصًا يصبّ سائلًا على الأرض أمام زحّافة تحمل تمثالًا. ظن بعض الناس أن هذا جزء من احتفال. ويرى بعض العلماء أن المصريين بلّلوا الرمل أمام الزحّافة، وتُظهر الاختبارات أن سحب شيء فوق الرمل الرطب أسهل من سحبه فوق الرمل الجاف. وهذه نظرية ودليل مساعد، وليست إثباتًا. عندما تنزلق زحّافة فوق رمل جاف يتكوم الرمل أمامها ويبطئها الاحتكاك. والرمل الرطب أكثر تماسكًا وملاسة، فيقلّ الاحتكاك. ولاختبار ذلك نخطط اختبارًا عادلًا. نغيّر شيئًا واحدًا فقط هو كمية الماء، ونبقي كل شيء آخر كما هو: الرمل والصينية والمكعب وطريقة السحب. ونقيس عدد القطع النقدية اللازمة لجعل المكعب يبدأ بالانزلاق.

جزء الاختبارفي اختبار الرمل
السؤالهل يجعل الماء سحب شيء فوق الرمل أسهل؟
ما نغيّرهرمل جاف أو رمل رطب
ما نُبقيه كما هوالرمل والصينية والمكعب والخيط نفسها
ما نقيسهعدد القطع النقدية اللازمة لتحريك المكعب
أمثلة محلولة
الرملالمحاولة ١المحاولة ٢المحاولة ٣المتوسط
جاف١٢١٦١٤١٤
رطب٥٧٦٦
يكرر طارق كل اختبار ثلاث مرات. على الرمل الجاف احتاج ١٢ و١٦ و١٤ قطعة نقدية. وعلى الرمل الرطب احتاج ٥ و٧ و٦ قطع. يوجد المتوسط لكل منهما: (١٢ + ١٦ + ١٤) ÷ ٣ = ١٤ و(٥ + ٧ + ٦) ÷ ٣ = ٦. فاحتاج الرمل الرطب إلى ١٤ − ٦ = ٨ قطع أقل.
الخطة أ: مكعبان مختلفان✗الخطة ب: المكعب نفسه✓
خطتان للاختبار. الخطة أ تستخدم مكعبًا كبيرًا على الرمل الجاف ومكعبًا صغيرًا على الرمل الرطب. والخطة ب تستخدم المكعب نفسه في الحالتين. الخطة ب وحدها عادلة، لأن الماء وحده هو الذي يتغير.
الرمل الجافالرمل الرطب
الرمل أمام المكعبيتكوميبقى مستويًا
الاحتكاكأكبرأقل
الشدّ اللازمقطع أكثرقطع أقل
يقارن الجدول ما يحدث للمكعب على الرمل الجاف والرطب. ويفسّر النتيجة بالاحتكاك.
نشاط الفصل

اختبار الرمل الزلق (ويساعدك شخص كبير، في الخارج أو فوق ورق جرائد، بمكعب خشبي خفيف أو كتاب فقط، دون طوب ثقيل ودون رمي الرمل، واغسل يديك). اربط خيطًا بالمكعب ودعه يمرّ فوق حافة طاولة إلى كوب صغير. ضع المكعب على صينية فيها رمل جاف وأضف قطعًا نقدية إلى الكوب واحدة واحدة حتى يبدأ المكعب بالانزلاق. كرر ثلاث مرات، ثم افعل الشيء نفسه بعد خلط كمية مقاسة من الماء بالرمل. سجّل نتائجك وأوجد المتوسطات.

تدرّب
1
لماذا يظن بعض العلماء أن اللوحة تُظهر صبّ الماء على الرمل؟
2
اذكر ثلاثة أشياء يجب أن تبقى كما هي في اختبار الرمل.
3
احتاجت فريدة إلى ٥ و٨ و٥ قطع على الرمل الرطب. ما المتوسط؟
المحاولةالقطع النقدية
١٥
٢٨
٣٥
4
استخدم كلمة الاحتكاك لتشرح لماذا يسهل سحب مكعب فوق الرمل الرطب.