الأسبوع 26 · المحور الرابع «التغير والثبات»، الوحدة الرابعة «الأنماط في السماء»، المفهوم 4.2 «أنماط الحركة في السماء» (أ): الليل والنهار والظلال · 3 دروس
3
الظلال على مدار اليوم
Discovery Education Science P5: Term 2, Unit 4, pp. 142–145
الهدفأقيس ظلًا في أوقات مختلفة، وأرسم النتائج بيانيًا، وأشرح النمط.
كلمات جديدة
البيانات · قياسات وحقائق تُجمَع في استقصاءنمط · تغير منتظم يتكررالزاوية · مقدار الدوران بين خطين، يُقاس بالدرجات
الشرح
في هذا الاستقصاء نُوقف ماصّة قائمة في صلصال فوق ورقة كرتون في مكان مشمس، ونعلّم طرف ظلها كل ساعة. ويجب أن تبقى الورقة في المكان نفسه ومتجهة الاتجاه نفسه طوال اليوم، وإلا لم تكن النتائج عادلة. وبالنظر إلى العلامات نرى نمطًا. ففي الصباح يكون الظل طويلًا ويشير نحو الغرب. ويقصر مع ارتفاع الشمس، ويكون أقصر ما يمكن نحو الظهيرة. وفي مصر يشير ظل الظهيرة نحو الشمال لأن الشمس في الجنوب. وبعد الظهر يطول الظل من جديد ويشير نحو الشرق. ويقع الظل دائمًا في الجهة المقابلة للشمس. ويعتمد طوله على ارتفاع الشمس، ويعتمد اتجاهه على أي جهة من السماء تكون فيها الشمس. ورسم الأطوال على مخطط بياني يجعل النمط سهل الرؤية. ولا تنظر إلى الشمس لتتحقق: انظر إلى الظل.
أمثلة محلولة
الوقت
الظل (سم)
٩:٠٠
٢٧
١٠:٠٠
١٩
١١:٠٠
١٥
١٢:٠٠
١٤
نتائج فريدة مع ماصّة طولها ١٠ سم في يوم شتوي: ٢٧ سم عند ٩:٠٠ و١٩ سم عند ١٠:٠٠ و١٥ سم عند ١١:٠٠ و١٤ سم عند ١٢:٠٠. من ٩:٠٠ إلى ١٢:٠٠ قصر الظل بمقدار ٢٧ − ١٤ = ١٣ سم. والرسم يشبه واديًا أخفض نقطة فيه قرب الظهيرة.
وقت اليوم
يشير الظل …
الصباح
غربًا
الظهيرة
شمالًا
بعد الظهر
شرقًا
يتغير اتجاه الظل أيضًا. ففي الصباح يشير نحو الغرب، وعند الظهيرة نحو الشمال، وبعد الظهر نحو الشرق. وإذا علّمتَ طرف الظل كل ساعة طوال يوم واحد، فإن النقاط ترسم منحنى على الورقة.
لماذا يجب أن تبقى الورقة في المكان نفسه ومتجهة الاتجاه نفسه؟ لأنها إن تحركت لم تعد العلامات تبيّن حركة الشمس. يجب أن يتغير الوقت فقط، لذلك نُبقي الماصّة والورقة والمكان والاتجاه كما هي.
نشاط الفصل
ورقة الظل (ويساعدك شخص كبير؛ ارتدِ قبعة؛ لا تنظر إلى الشمس). ثبّت ماصّة قائمة بالصلصال في وسط ورقة كرتون على أرض مستوية. يريك شخص كبير جهة الشمال بالبوصلة أو بتطبيق خرائط. كل ساعة علِّم طرف الظل بنقطة واكتب الوقت. قس المسافة من الماصّة إلى كل نقطة بالسنتيمتر. ارسم مخططًا خطيًا للأطوال. اترك الورقة في المكان والاتجاه نفسيهما طوال اليوم.
تدرّب
1
متى يكون الظل أقصر ما يمكن، ولماذا؟
نحو الظهيرة، لأن الشمس تكون في أعلى موضع في السماء حينئذ.
2
انظر إلى الجدول. بكم سنتيمترًا قصر الظل من ١٠:٠٠ إلى ١٢:٠٠؟
الوقت
الظل (سم)
١٠:٠٠
٢٢
١١:٠٠
١٨
١٢:٠٠
١٦
٢٢ − ١٦ = ٦ سم.
3
لماذا يجب أن تبقى الورقة في المكان نفسه طوال اليوم؟
ليتغير الوقت فقط وتبيّن العلامات حركة الشمس.
4
بعد الظهر في مصر، إلى أين يشير الظل، شرقًا أم غربًا؟