الهواء وقوى الطيران الأربع

تحديد تطبيقات متصلة بالطيران لخصائص الهواء، ووصف العلاقات بين قوى الطيران الأربع.

الدرس 1 من 4 10 من 17 في المقرر

خريطة المقرر

مسودة: كُتب هذا الدرس بمعونة الذكاء الاصطناعي ولم يقرأه محرر بشري بعد.

ما يطلبه صفك

يطلب منك هذا الدرس أن تحدّد تطبيقات متصلة بالطيران لخصائص الهواء، وأن تصف العلاقات بين قوى الطيران الأربع: الرفع والوزن والدفع والمقاومة. ويقدّم المتحف خبر محاولة الطيران المنسوبة إلى ابن فرناس مقرونًا بشرح حديث من ناسا غلين لهذه القوى وللانزلاق؛ أما ما يخرج عن ذلك من تطبيقات الهواء فعلى الصف أن يأتي به. 1

توقعات المنهاج برموزها الرسمية

  • D2.1 حدِّد تطبيقات متصلة بالطيران لخصائص الهواء
  • D2.2 صِف العلاقات بين قوى الطيران الأربع – الرفع والوزن والدفع والمقاومة – التي تجعل الطيران ممكنًا

قبل أن تبدأ

فكرة تحملها معك إلى الدرس.

الدرس

ما القوى التي نسمّيها؟

ارسم طائرة ورقية أو منزلقًا ورقيًا، وضع عند كل قوة من الأربع سهمًا يبيّن اتجاهها. أي سهم لا يمكنك رسمه في المنزلق الذي لا محرك له؟

أين يظهر الهواء؟

اكتب ثلاثة أماكن ترى فيها الهواء يعمل على جسم يتحرك: طائر أو ورقة تسقط أو كرة. ما الذي يتغير في كل مثال إذا تحرك الجسم أسرع؟

تعمّق

يروي المقري أن عباس بن فرناس كسا جسمه بالريش واتخذ جناحين وحاول الطيران، ثم أصيب عند الوقوع 2. ويفرّق دليل ناسا غلين بين الوزن إلى مركز الأرض، والرفع عموديًا على الحركة في الهواء، والمقاومة التي تعارض الحركة، والدفع من جهاز دفع في الطائرة المزودة بمحرك؛ ولا يدل الصعود أو وجود الجناح وحده على الدفع، وألفاظ «الريش» و«الجناحين» التاريخية لا تعطي مقدارًا لهذه القوى المتمايزة 3 2. هذا تفسير للمصطلح، ولا يضيف إلى الخبر محركًا أو قوة عضلية مقيسة.

لماذا فعلوا ذلك؟

لا يحفظ السجل لابن فرناس عبارة يشرح فيها غرضه. فخبر الطيران لا يسمّي من أمر به ولا من دفع تكلفته 2. ويضع المقري الطيران إلى جوار آلة لحساب الوقت وتمثيل السماء وأخبار الشعر، في سياق حكايات الذكاء والصنعة، لا في دفتر رصد متخصص في الطيران 4. ويستحضر حسن إبراهيم حسن المحاولة علامةً مبكرة على فكرة الطيران 5.

خطأ شائع

قد يُظن أن الخبر شهادة بأول طائرة في التاريخ. والسجل يقول إن هذا ليس تصديقًا بأول طائرة، وإن وسم «المخترع» في العلاقة يعني صاحب الجهاز المروي، لا أسبقية عالمية محققة 2.

فكّر في هذا

يقول السجل إن ألفاظ «الريش» و«الجناحين» لا تعطي مقدارًا لقوى الرفع والوزن والدفع والمقاومة 2. لو لم يكن بين يديك إلا الخبر، فأي قوة من الأربع يمكنك أن تقول شيئًا عنها، وأيها لا يمكنك، ولماذا؟

إلى المتحف

جرّب هذا

في سجل محاولة ابن فرناس ستجد تعريف ناسا للقوى الأربع. ارسم منزلقًا ورقيًا بسيطًا على الورق فقط، وسمِّ عليه كل قوة، ثم اكتب لماذا لا يظهر الدفع في المنزلق. لا تحاول القفز من مكان مرتفع أو صنع أجنحة.

اختبر نفسك

لا شيء هنا يُصحَّح أو يُرسل إلى أي مكان. هو لك وحدك.

أيّ هؤلاء لقيته في هذا الدرس؟

نعم. هذا ما ورد في هذا الدرس.

ليس في هذا الدرس. عُد إلى البطاقات أعلاه.

ليس في هذا الدرس. عُد إلى البطاقات أعلاه.

بكلماتك أنت: ما علاقة محاولة الطيران المنسوبة إلى ابن فرناس بهذا الدرس؟

قارن بالبطاقة

أربع قوى، وطائرة شراعية بلا محرك. يضع سجل المتحف خبر ابن فرناس إلى جوار شرح ناسا غلين: الوزن نحو مركز الأرض، والرفع عموديّ على الحركة في الهواء، والمقاومة تعارض الحركة، والدفع في الطائرة المزودة بمحرك من جهاز دفع. وتصف ناسا الطائرة الشراعية بأنها بلا محرك، تعمل عليها قوى الرفع والمقاومة والوزن بدل قوة دفع من محرك. هذا تعليم حديث لا وصف لجناحي ابن فرناس. فأي قوة من الأربع تغيب عن الطائرة الشراعية؟

بكلماتك أنت: ما علاقة محاولة الطيران المنسوبة إلى ابن فرناس بهذا الدرس؟

قارن بالبطاقة

الانزلاق على هواء صاعد. تشرح ناسا غلين الانزلاق بأنه مبادلة ارتفاع بسرعة: تنخفض الطائرة الشراعية بالنسبة إلى كتلة الهواء التي تطير فيها، وقد تكسب ارتفاعًا بالنسبة إلى الأرض إذا حملها تيار هوائي صاعد. ويقول سجل المتحف إن هذا الشرح لا يثبت تيارًا صاعدًا في المكان الذي لا يسميه خبر المقري. فما معنى أن يرتفع جسم بالنسبة إلى الأرض وينخفض بالنسبة إلى الهواء؟

أستطيع الآن أن

الحواشي

  1. 1. منهاج أونتاريو للعلوم والتكنولوجيا، الصفوف 1–8 (2022)
  2. 2. نفح الطيب من غصن الأندلس الرطيب — المقري, v.3 p.374
  3. 3. الانزلاق وقوى الطيران — ناسا غلين, Forces on an Airplane
  4. 4. نفح الطيب من غصن الأندلس الرطيب — المقري, v.3 pp.374–375
  5. 5. تاريخ الإسلام السياسي والديني والثقافي والاجتماعي — حسن إبراهيم حسن, v.4 printed p.378, scan382
استعمل مفاتيح الأسهم أو الأزرار. مفتاح Esc يخرج.