الأسبوع 24 · المحور الرابع «التغير والثبات»، الوحدة الرابعة «الأنماط في السماء»: ابدأ، نظرة عامة على مشروع الوحدة، المفهوم 4.1 «تأثير الجاذبية» (أ) · 3 دروس
1
الظل الذي اختفى
Discovery Education Science P5: Term 2, Unit 4, pp. 101–103
الهدفأشرح كيف يتكوّن الظل، ولماذا تتغير الظلال على مدار اليوم، وماذا ستستخدم الساعة الشمسية البشرية.
كلمات جديدة
الظل · شكل معتم يتكوّن عندما يحجب جسم الضوءنمط · شيء يتكرر بطريقة يمكن توقعهاالساعة الشمسية · ساعة تعرف الوقت بالظل
الشرح
انظر إلى الأعلى: تبدو الشمس وكأنها تعبر السماء كل يوم، ويغيّر القمر شكله، وتظهر النجوم ليلًا. أنماط كهذه تتكرر، لذلك يمكننا أن نتوقعها. والظل نمط نراه كل يوم. فالضوء ينتقل في خطوط مستقيمة. وعندما يحجبه جسم يظهر شكل معتم في الجهة البعيدة عن الضوء. فإذا جاء الضوء من اليسار وقع الظل إلى اليمين. تخيّل صورة فيها بيت يلقي ظلًا طويلًا نحو اليمين وعمود طويل بجانبه بلا ظل. هناك خطأ: ففي ضوء الشمس يكون لكل جسم يحجب الضوء ظل، فلا بد أن الصورة عُدّلت. وبما أن الشمس تبدو متحركة فإن طول الظل واتجاهه يتغيران على مدار اليوم. وفي هذه الوحدة ستعرف السبب، وفي النهاية ستستخدم ظلك أنت في ساعة شمسية بشرية. لا تنظر إلى الشمس أبدًا لتدرسها.
أمثلة محلولة
الوقت
ظل العصا
الصباح
١٥٠ سم
الظهيرة
٤٠ سم
بعد الظهر
١٠٠ سم
تقف عصا طولها متر في الساحة. ظلها ١٥٠ سم في الصباح و٤٠ سم عند الظهيرة و١٠٠ سم بعد الظهر. يكون الظل أقصر ما يمكن حين تكون الشمس أعلى. ومن الصباح إلى الظهيرة قصر بمقدار ١٥٠ − ٤٠ = ١١٠ سم.
الشموس الثلاث في الصورة هي مواضع الصباح والظهيرة وبعد الظهر، بالترتيب من اليسار إلى اليمين. تبدو الشمس في أدنى موضع في بداية اليوم ونهايته وفي أعلى موضع في المنتصف.
جسم قائم→ضوء من الشمس→ظل يتحرك→وقت اليوم
استخدم المصريون القدماء ظلال المسلّات الحجرية الطويلة وساعات الظل الصغيرة لمعرفة الوقت. والفكرة هي نفسها في الساعة الشمسية البشرية: شيء قائم يلقي ظلًا يتحرك.
نشاط الفصل
مراقبة الظل (ويساعدك شخص كبير؛ لا تنظر إلى الشمس أبدًا). ثبّت قلم رصاص قائمًا في كتلة صلصال فوق ورقة كرتون في مكان مشمس. علِّم طرف ظله بنقطة، ثم افعل الشيء نفسه بعد ساعة. قس كل ظل بالسنتيمتر واكتب الأرقام وقل في أي اتجاه تحرك الظل. ارتدِ قبعة. أنت تنظر إلى الظل لا إلى السماء.
تدرّب
1
كيف يتكوّن الظل؟
يحجب جسم الضوء فيظهر شكل معتم في الجهة البعيدة عن الضوء.
2
يأتي الضوء من اليسار. على أي جهة من الدب يقع ظله؟
على اليمين، بعيدًا عن الضوء.
3
كان ظل عمود ٩٠ سم عند الساعة ٩:٠٠ و٣٠ سم عند الظهيرة. كم قصر؟
٩٠ − ٣٠ = ٦٠ سم.
4
متى يكون الظل أقصر ما يمكن في اليوم، وأين تكون الشمس حينئذ؟
عند الظهيرة، حين تكون الشمس في أعلى موضع في السماء.