Issuu on Google+

FUN SCIENCE DAY Scientific Guide

FSD SCIENTIFIC COMMITTEE


‫قانىن نيىتن األول ( ‪) Hovercraft‬‬ ‫القانون بيقول يظل الجسم الساكن ساكن والمتحرك بسرعة ثابتو متحرك بنفس السرعو‬ ‫الثابتو مالم تؤثر عليو أى قوة تغير من وضعو‬ ‫والقانون دا بيبقا صعب نالحظو فى الحياه اليوميو لصعو بو تحقيق الشرط التانى وىو عدم‬ ‫التأثير عليو بأى قوه الن دايما بنالقى احتكاك أو مقاوة مالهوا أو ‪ ...‬أو ‪...‬‬ ‫ولكن ممكن نالحظو لو اتغلبنا على قوة االحتكاك زى ما حصل فى التجربة وىو إن البالونو‬ ‫نفخت تحت االسطوانو وعملت فاصل ىوائى بين االرض واالسطوانو وبقا كأن الجسم‬ ‫ماشى عالهوا مش األرض فشكل كبير تالشى االحتكاك وبدأنا نالحظ القانون االول جدا‬ ‫ولما كنا بنزق االسطوانو بأى قوة تفضل تتحرك بنفس السرعو من غير ماتقف‬ ‫وال ‪ Hovercraft‬دى عباره عن وسيلة نقل بتمشى فى الميو وعاالرض بنفس النظام‬ ‫اللى انت شوفتو ىوا بينزل يعمل فاصل ويقلل االحتكاك‬ ‫والطبيق اللى كلنا عارفينو طبعا على قانون نيوتن االول ىو ال ‪ AIR HOCKY‬لما‬ ‫اللعبو بتشتغل الثقوب الصغيره بتطلع ىوا والقرص اللى بتلعب بيو يبقا كأنو طاير‬

‫قانىن نيىتن انثانى ( انبندول )‬ ‫قانون نيوتن التانى بيقول باختصار ان القوة بتساوى الكتلو فى العجلو وىو عباره‬ ‫عن الصيغو الرياضيو لمفهوم القصور الذاتى فعندما تكون القوة ثابتو كل اما تزيد‬ ‫كتلة الجسم سرعتو تزيد بصعوبو والعكس‬ ‫واللى شفناه فى تجربة البندول ىو ليو البندول زمنو الدورى بيفضل ثابت مهما‬ ‫زودت كتلتو‬ ‫وعرفنا انو كان تطبيق مباشر على قانون نيوتن التانى فاللى حصل ان الشد فى‬ ‫الحبل زاد والكتلو زادت فتبقت العجلو ثابتو وىتفضل ثابتو مهما حطيت من وزن‬ ‫زياده النو بيصاحبها زياده فى القوة ( الشد ) وبالتالى تفضل العجلو ثابتو ‪.‬‬


‫قانىن نيىتن انثانث ( ‪) Hero's engine & Bazooka‬‬ ‫لكل فعل رد فعل مساوى لو فى المقدار ومضاد لو فى االتجاه‬ ‫دا الى شفناه بالظبط فى ال ‪ Hero's engine‬المحرك دا من المحركات البدائيو جدا وىو‬ ‫فى األصل بيشتغل بالبخار – دور عليو على اليوتيوب – فكرتو كلها عباره عن انك تدفع السائل‬ ‫أو الغاز فى مسار ملتوى بحيث يرد على المحرك بقوه مساويو لقوة الطرد فى المقدار ومضاده‬ ‫ليها فى االتجاه – ويبدأ يحصل عزوم حوالين المحور – اللى ىوا الخيط فى التجربو – ويبدأ‬ ‫يدول المحرك حولين محوره‬ ‫مفهوم زى لكل فعل رد فعل مساوى ومضاد لو تأملتو شويو قد تالقى اننا ممكن ن ستفيد منو‬ ‫جدا النو بيتكلم عن قوى متولده ودا فعال حقيقى قانون نيوتن التالت ىو أساس من أسس عمل‬ ‫الطياره النفاثو اللى بتنطلق بسرعات اسرع من سرعة الصوت ولو انت شفت البازوكا ىتالقى ان‬ ‫الطياره النفاثو مشابهو ليها كل اللى بتعملو انها بتدخل ىوا من مقدمتها يخش عالمحرك النفاث‬ ‫يحرقو ويمدده ويسرعو ويخرج بسرعو كبيره جدا من ديل الطياره ووىو خارج يرد برد فعل على‬ ‫الطياه بحيث يدفعها لقدام‬

‫انقصىر انذاتى‬ ‫القصور الذاتى بيعبر عن ممانعة الجسم لتغيير سرعتو سواء كانت سرعتو تلك رقما او صفر " متحرك أو ساكن " أى مقاومة الجسم‬ ‫لتغيير حالتو من الحركو‬ ‫وىو يعتمد على الكتلة فكلما زادت كتلة الجسم زاد قصوره على تغيير وضعو‬ ‫ويتضح ىذا من قانون نيوتن الثانى القوة تساوى الكتلة فى العجلو حيث العجلة ىنا تعبر ىنا تغيير سرعة الجسم فكلما ازدادت الكتلو‬ ‫تزداد القوة المطلوبو الكساب الجسم عجلة ما‬ ‫وتفسير اللى حصل فى التجربو ىو ‪ -‬الى جانب العوامل االحتكاكيو – ان الزجاجو خفيفو مقارنة بالكره فعندما دفع الطبق كانت حركة‬ ‫الزجاجو اسهل من حركة الكره فتحركت الزجاجو وسقطت الكره فى الكوب‬ ‫ومن التطبيقات على القصور الذاتى تطبيق وىو فى حالة الموتور عندنا يوازى سطح الملف الكهربى خطوط المجال المغناطيسى فانو‬ ‫القوة المؤثرة عليو تصبح صفرا لكن بفعل القصور الذاتى يكمل حركو لالمام الى ان يصنع زاوية مع المجال المغناطيسى وتؤثر عليو قوة‬ ‫من جديد‬


‫مزكز انثقم‬ ‫مركز الثقل ىو عبارة عن نقطة تأثير وزن الجسم أى أننا إذا حاولنا ايجاد محصلة وزن جميع جزيئات الجسم سنجد انها تؤثر فى تلك‬ ‫النقطو – نقطة مركز الثقل‪-.‬‬ ‫ولذلك إذا دعمنا الجسم بأى دعامو )‪ ( pin – roller – fixed -...‬أو لو ثبتنا الجسم على أى شيء من نقطة مركز ثقلو ال‬ ‫يختل توازنو النو ال تؤثر عليو سوى قوتين وزنو ورد فعلو وبما ان القوتين متساويتين فى المقدار ومتضادتين فى االتجاه وعلى نفس خط‬ ‫العمل ( الجسم مثبت على نفس نقطة مركز ثقلو ) يكون لدينا نظاما متزنا وال يحدث عزوم او ازدواجات أو انقالب‬ ‫كتير ما بنشوف موديل الصقر اللى بيثبتو الناس على صابعهم من منقاره‬ ‫وميقعش والفكره زى اللعبو بالظبط وىى ان شكل وكتلة الصقر بتتصنع بحيث‬ ‫مركز ثقلو يبقا عند منقاره‬ ‫حتى لو الحظت ىتالقى ان جناحاتو مفروده لقدام وكبيره اوى كدا عشان تعادل‬ ‫وزن جسمو وديلو ‪:D‬‬ ‫المهندس بس ىوا اللى يقدر يفقس الحاجات دى ‪:D :D‬‬

‫االنقالب‬ ‫لما يتحرك جسم على مستوى يقابل فيو احتكاك بنالحظ حاجو ىيا اننا لما نزق الجسم دا من‬ ‫نقطو واطيو فيو بيتزحلق ولو زقيناه من نقطو عاليو فيو بيتقلب‬ ‫الجسم فى الحالو دى بيأثر عليو اربع قوى الوزن ورد الفعل واالحتكاك وقوة صباعك فلو خدنا‬ ‫محصة العزوم عند نقطة تالقى االحتكاك ورد الفعل اينما كانو ىنالقى ان فيو قوتين بيعملو عزوم‬ ‫الوزن وصباعك ويدخلو فيما أسميو حرب العزوم ‪ .‬قوة الوزن بتعمل عزم فى اتجاه يحافظ على‬ ‫ثبات الجسم على المستوى وصباعك بيعمل عزم بيحاول يقلب الجسم ومن المعروف ان العزم‬ ‫يساوى القوة فى الذراع عشان كدا لما تزق الجسم من تحت صباعك يعمل عزم قليل عشان‬ ‫الذراع قليلو ويتغلب عليو عزم الوزن ويفضل الجسم على المستوى‬ ‫بس قوى الوزن قوة فاشلو متعرفش تعمل حاجو قيمتها ثابتو ومكانها ثابت وعزمها ىيفضل طوول‬ ‫عمره ثابت ‪ #‬عمرو أديب ستايل ‪:D‬‬ ‫ولكن قوة صابعك تقدر بسهولو انك تطلعها فوق وتزود ذراعها وتزود عزمها وعشان كدا لما تزق‬ ‫الجسم من فوق بيبقا ميال لالنقالب اكتر‬


‫مبدأ برينىنهى‬ ‫مبدأ بيرنولى من أىم المبادئ فى علم الموائع ومبنى عليو حاجات كتير وعظيمو‬ ‫وىو باختصار بينص على إن كل ما سرعة المائع – الغاز او السائل‪ -‬تزيد كل ما‬ ‫ضغطو يقل‬ ‫وكمثال على كدا اللى شفتو النهارده بالنوتين بينهم مائع – ىوا – نفخنا وسطهم‬ ‫زودنا سرعة الهوا وسطهم قللنا الضغط وسطهم عن طرفينهم فالضغط برا بقا أعلى‬ ‫من جوا بالبالونتين اتحركو وخبطو فى بعض‬ ‫التطبيقات على المبدأ دا ضخمو واكبر من كدا بكتير المبدأ دا ىوا السبب فى انك‬ ‫بتسافر االف الكيلومترات فى ساعو وال ساعتين المبدأ دا ىوا اللى بيدى قوة الرفع‬ ‫للطياره ىوا اللى بيعادل وزنها وبيخليها تطير فوق ‪ .‬جناح الطياره بيتصمم بشكل ما‬ ‫بحيث يخلى سرعة الهوا فوقة اعلى من تحتو وبالتالى الضغط تحتو اكبر من فوق‬ ‫ودا اللى بيعمل قوة الرفع للطياره‬

‫انطفى‬ ‫ارشميدس قاعد فى البانيو وفجأه اكتشف انو أول مبينزل فى الميو بتأثر عليو بقوة تساوى‬ ‫وزن كمية السائل اللى اتزاح من مكانو األول قبل مينزل ‪ ,‬وطلع زى المجنون مالحمام جرى‬ ‫وقعد يقول فى الشارع " وجدتها ‪ ,‬وجتدىا " ‪D:‬‬ ‫قوة الطفو ودى بتحصل فى الموائع " الغاز والسائل " مش السوائل بس ودايما بتساوى‬ ‫وزن السائل المزاح أو اللى غير مكانو عن مكانو االصلى قبل غمر أى جسم بيو‬ ‫ومن ىنا نستنتج حاجو مهمة ان اذا كان وزن الجسم اكبر من وزن المائع المزاح القوة‬ ‫المحصلو ىتبقا السفل ويغوص والعكس صحيح‬ ‫ووزن الجسم عباره عن الحجم فى عجلة الجاذبيو فى كثافة الجسم ووزن المائع المزاح‬ ‫عبارة عن نفس الحجم فى نفس عجلة الجاذبيو فى كثافة المائع اذن الطفو أو الغوص كل‬ ‫اللى بينظمو ىو كثافة الجسم وكثافة المائع‬ ‫وللقانون دا تطبيقات بقا متعدش غواصات وسفن ومناطيد وقول زى منتا عاوز ولكن من‬ ‫وجهة نظرى اىم تطبيق للقانون دا شفتو ىو فيلم ‪;) UP‬‬


‫انكهزباء االصتاتيكية‬ ‫مبدأ وأصل حاجات كتير أوى ماللى بتشوفها حواليك ىوا حاجو اسمها الشحنات بداية من‬ ‫اللمبو اللى قايده فوقيك والمروحو اللى شغالو مرورا بحاجات كتير اوى ويصل التطور فيها‬ ‫النهم بالشحنات يقدرو يعملو موبايالت ومعالجات وانظمة تحكم فى عربيات وصواريخ‬ ‫ومحطات و ‪ ..‬و‪..‬‬ ‫االنفجار الرىيب اللى انت شايفو فى التكنولوجيا حواليك دا من اساسياتو الشحنات فقبل‬ ‫متتعرف عالشحنات وىى بتتحرك الزم تتعرف عليها األول وىيا ساكنو فى حالتها العاديو‬ ‫كل جسم فيو شويو شحنات موجبو وسالبو موجودين جواه ولكن لو حصل احتكاك بين‬ ‫جسمين معينين ممكن يحصل وان الجسمين يتشحنو ‪ .‬يعنى ايو بقا يتشحنو ؟ يعنى الموجب‬ ‫يروح من دا لدا والسالب يخلع من دا ويروح لدا ويكأننا بنجيب الحلو من ىنا ونحطو‬ ‫عالحلو من ىنا ‪:D‬‬ ‫المهم كدا اصبح عندنا جسم عليو شحنو واحده بس موجبو او سالبو والشحنو التانيو طارت‬ ‫منو راحت لجسم تانى الجسم دا كدا اسمو مشحون‬ ‫تعاال بقا ندرس خواص الشحنات زى مثال التجاذب والتنافر ‪ .‬لو قربت صابعك ( المتعادل )‬ ‫لجسم مشحون تالقيو بينجذب ليو مثال ‪ .‬ليو ؟ عشان الجسم دا بفرض انو مشحون سالب‬ ‫ىيجذب الموجب لطرف صابعك ويتنافر مع السالب اللى فى صابعك ويبعده بعيد وبكدا‬ ‫اصبح الجسم مشحون سالب وطرف صابعك مشحون موجب وبكدا يبدأوا ينجذبو لبعض‬ ‫تطبيقات كتير كلها بال استثناء ممتعو ومسلية وفيها حاجات غريبو بتحصل وفى نفس الوقت‬ ‫تفسيرىا بسيط ‪ :D‬على الكهربا االستاتيكيو‬ ‫زى اللى شعرىا واقف دى مثال كل دى كهربا استاتيكيو‬ ‫لو انت مهتم ومستمتع بالموضوع دا انصح بمحاضره رائعو جدا وممتعو جدا اسمها‬ ‫"‪" the wonders of electricity and magnetism walter lewin‬‬ ‫دور عليها فى جوجل وىتالقيها على طول‬


‫املغناطيش انكهزبى‬ ‫ماذا لو عاوز اجذب حاجو تقيلو جدا بمغناطيس ؟ ىعد ابعت واحد للبلد الفالنيو اللى فيها‬ ‫حجارة مغناطيس واخليو يجيب حغر مغناطيس كذا متر مكعب ؟!‬ ‫الكالم دا معد ش بيتعمل بعد مكتشف العلماء ان فى عالقو بين المجال المغناطيسى‬ ‫والكهربى دا ممكن يولد دا ودا ممكن يولد دا‬ ‫بقا بسهولو الوقتى تقدر تمرر تيار كهربى فى سلك يولد مجال مغناطيسى ويكأنو مغناطيس‬ ‫حقيقى وعشان تعملو تقويو ممكن تخلى السلك على شكل مل ف وعشان تقويو كمان وكمان‬ ‫ممكن تلفو حوالين ماده بتقوى المجاالت المغناطيسيو جدا زى الحديد وبسهولو لو مررت‬ ‫فى الملف تيار اصبح عندك مغناطيس !‬ ‫اذن لو عاوز ترفع حاجو تقيلو جدا زى ما بنشوف فى الرافعات تقدر تستخدم الكهربا مش‬ ‫الزم تسافر تجيب مغناطيس كبير اوى‬

‫انعكاس املىجات‬ ‫كلنا عارفين ان فى حاجو اسمها انعكاس موجات والشعاع الساقط بزاويو نفس زاويو االنعكاس‬ ‫والشعاع الساقط والمنعكس من نقطو ال بال بال بال بالاا ‪ ....‬الكالم اللى حفظناه دا‬ ‫لكن ىل تخيلت قبل كدا ان اشعو الشمس اللى بتسقط عليك وانت ماشى فى الشارع دا لو كام‬ ‫شعاع جنب بعض كدا اتركزو فى شعاع واحد ممكن تتحرق ! طب لو حابين نتأكد نعمل ايو ؟‬ ‫ممكن نجيب جسم عاكس على شكل بارابولويد ( لو اعدادى ىتاخده الترم الجاى ) اللى ال‬ ‫‪ Vertex‬بتاعة على بعد تالتو ونص اكس والفوكاس على بعد اتنين وسبعو من عشره ‪ V‬وال بال‬ ‫بال بال بالااا ‪ .‬الى اخر ىذا الكالم الممل ‪ .‬السطع العاكس اللى على شكل بارابولويد من خواصو‬ ‫ان اى موجو تسقط عليو باى زاويو واى شكل تتعكس وتروح لنقطو ثابتو اللى ىيا ال‬ ‫‪ FOUCUS‬وبالتالى لو طلعنا للشمس وعرضنا ليها جسم عاكس على شكل بارابولويد وحطينا‬ ‫مثال منديل عند الفوكاس ىيتحرق عشان كل االشعو بتنعكس عليو !‬ ‫قد تبدو حاجو ظريفو وكدا ولكن المهندسين مبيعتقوش ‪ :D‬شويو ناس دماغهم عاليو كدا فكرو انهم‬ ‫بدل ميولدو بخار يولد طاقو عن طريق انهم يسخنو ميو بالفحم قالك ال بالش فحم واحنا نعكس‬ ‫شويو اشعة شمس كتار على غاليو ميو وتطلع بخار زى منتا عاوز ! وتولد طاقو من ىنا للصبح‬


Scientfic Guide - Fun Science Day