حل أسئلة التقويم للفصل الثاني ( تمثيل الحركة )

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ....

حل أسئلة التقويم للفصل الثاني ( تمثيل الحركة )

نبدأ على بركة الله ..

خريطة المفاهيم :

34 ) أكمل خريطة المفاهيم أدناه باستخدام المصطلحات التالية : الكلمات , التمثيلات المتكافئة , منحنى (الموقع – الزمن )

 إتقان المفاهيم :

35 ) ما الهدف من رسم المخطط التوضيحي للحركة ؟ (( 2-1

الحل : يعطي المخطط التوضيحي للحركة صورة عن الحركة تساعد على تصور كل من الازاحة والسرعة المتجهة .

36 ) متى يمكن معاملة الجسم كجسيم نقطي ؟ (2-1  )

الحل :  يمكن معاملة الجسم بوصفه جسيما نقطيا بشرطين :

                1-  إذا كانت حركته الداخلية غير مهمة

                2-  إذا كان الجسم صغيرا مقارنة بالمسافة التي تحركها ذلك الجسم .

37 ) وضح الفرق بين : الموقع والمسافة والإزاحة .  2-2))

الحل : يختلف مفهوم كل من الموقع والازاحة عن مفهوم المسافة لان كليهما يتضمن معلومات عن الاتجاه الذي يتحرك فيه الجسم بينما لا تتضمن المسافة الاتجاه

وتختلف كل من المسافة والازاحة عن الموقع لأنهما يصفان تغير موقع الجسم خلال فترة زمنية محددة بينما يخبرك الموقع فقط عن موضع الجسم عند زمن محدد.

38 ) كيف يمكنك استخدام ساعة حائط لتعيين فترة زمنية ؟ (2-2)

الحل : عن طريق تعيين قراءة الساعة عند بداية الفترة و نهايتها ثم طرح مقدار وقت البداية من وقت النهاية .

39 ) خط التزلج وضح كيف يمكنك ان تستخدم منحنى ( الموقع – الزمن ) لمتزلجين على مسار التزلج , لتحديد ما إذا كان أحدهما سيتزاوج الآخر و متى ؟ (2-3 )

الحل : ارسم المنحنيين على مجموعة المحاور نفسها فإذا تقاطع المنحنيان الممثلان لحركتيهما فهذا يعني أن أحدهما سيتجاوز الاخر وتعطي إحداثيات نقطة تقاطع الخطين موقع التجاوز .

40) المشي والركض إذا غادر منزلكم شخصان في الوقت نفسه , أحدهما يعدو والآخر يمشي , وتحركا في الاتجاه نفسه بسرعتين متجهتين منتظمتين , فصف منحنى ( الموقع – الزمن ) لكل منهما . (  2-4)

الحل :

كلاهما تمثل حركته بخط مستقيم يبدأ من الموقع نفسه ولكن ميل الخط الممثل لحركة الشخص الذي يعدو سيكون أكبر من ميل الخط الممثل لحركة الشخص الذي يمشي   (أي  أكثر انحدارا ).

41 ) ماذا يمثل ميل الخط البياني لمنحنى ( الموقع – الزمن ) ؟ (2-4)

الحل : يمثل ميل الخط البياني لمنحنى ( الموقع – الزمن ) السرعة المتجهة المتوسطة لحركة الجسم ,وهي تعبر عن السرعة التي يتحرك بها الجسم  مقدارا واتجاها .

42 ) إذا علمت موقع جسم متحرك عند نقطتين في مسار حركته , وكذلك الزمن الذي استغرقه الجسم للوصول من النقطة الأولى إلى الأخرى , فهل يمكنك تعيين سرعته المتجهة اللحظية , وسرعته المتجهة المتوسطة ؟ فسر ذلك .(2-4)

الحل :

من الممكن حساب السرعة المتجهة المتوسطة من المعلومات المعطاة ولكن ليس بالإمكان ايجاد السرعة المتجهة اللحظية.

 

تطبيق المفاهيم :

43 ) يمثل الشكل 2-25  رسما بيانيا لحركة عداءين .

              a)  صف موقع العداء A  بالنسبة للعداء B  بحسب التقاطع مع المحور الرأسي .

              b)  أي العداءين أسرع ؟

              c)   ماذا يحث عند النقطة P وما بعدها ؟

الحل :

a ) بدأ العداء A  السباق متقدما على العداء B  بمقدار 6 وحدات  .

b ) العداء B  هو الأسرع لان ميل خطه البياني أكبر من ميل الخط البياني للعداء A  

c ) يتجاوز العداء B  العداء A  عند النقطة P  . 

44) يبين منحنى (الموقع – الزمن ) في الشكل 2-26 حركة أربعة من الطلاب في طريق عودتهم من المدرسة . رتب الطلاب بحسب السرعة المتجهة المتوسطة لكل منهم من الأبطأ إلى الأسرع.

الحل :  جمال  -  فواز  -  أحمد  -  أنور . 

45 ) يمثل الشكل 2-27  منحنى ( الموقع – الزمن ) لأرنب يهرب من كلب . صف كيف يختلف هذا الرسم البياني إذا :

a )  ركض الأرنب بضعف سرعته .

b ) ركض الأرنب في الاتجاه المعاكس .

 الحل :

a ) ركض الأرنب بضعف سرعته، سيصبح ميل المنحنى أكبر بمقدار الضعف.

b ) ركض الأرنب في الاتجاه المعاكس، سيصبح مقدار الميل كما هو ولكنه سالب القيمة.

 

إتقان حل المسائل :

46 ) تحركت دراجة هوائية بسرعة ثابتة مقدارها 4.0 m/s   مدة 5.0 s  . ما المسافة التي قطعتها خلال هذه المدة ؟

الحل :

v =d/t

d = v t

d = 4.0 x 5.0

d = 20 m 

47  ) علم الفلك يصل الضوء من الشمس إلى الأرض في 8.3 min   . إذا كانت سرعة الضوء  3.00 x 10⁸ m/s  فما بعد الأرض عن الشمس ؟

الحل :

أولا نقوم بتحويل الزمن من دقائق إلى ثواني .

t= 8.6 x 60 

t= 516 s     

الان نحسب المسافة :

v=d/t

d=v x t

d = 15.48 x 10¹⁰ m

48 ) تتحرك سيارة في شارع بسرعة 55 Km / h  , وفجأة ركض أمامها طفل ليعبر الشارع . إذا استغرق سائق السيارة 0.75 s  ليستجيب ويضغط على الفرامل فما المسافة التي تحركتها السيارة  قبل أن تبدأ في التباطؤ ؟

الحل :

نقوم بتحويل السرعة من km / h الى  m/s  :

55 x 1000) / (60 x 60)  = 55000 / 3600  = 15.278 m/s)

v=d/t

d = v x t

d = 15.278 x 0.75

                           d= 11.46 m 

49  ) قيادة السيارة  إذا قاد والدك سيارته بسرعة 90 .0 km / h  , بينما قاد صديقه سيارته بسرعة 95 km / h  , فسبق والدك في الوصول إلى نهاية الرحلة . فما الزمن الذي سينتظره صديق والدك في نهاية الرحلة التي يبلغ طولها 50 km  ؟  

الحل :

أولا نقوم بتحويل المسافة من كيلو متر الى متر :

50 x 1000 = 50000 m

ثانيا نقوم بتحويل سرعة صديق والدك  من كيلو متر لكل ساعة إلى متر لكل ثانية :

95 x (1000/60 x 60 ) = 26.389 m/s

v =d/t

t = d/v

t = (50000) / (26.389)

t=189.47 s

مراجعة عامة :

50. يبين الشكل 2-28 نموذجا لجسيم نقطي لحركة ولد يعبر طريقا بصورة عرضية . ارسم منحنى (الموقع – الزمن ) المكافئ للنموذج , واكتب المعادلة التي تصف حركة الولد , علما بأن الفترات الزمنية هي 0.1 s .

الحل :

51 ) يبين الشكل 2-29  منحنى ( الموقع – الزمن ) لحركة كل من زيد وخليل وهما يجدفان في قاربين عبر نهر .

a  ) عند أي زمن s  كان زيد وخليل في المكان نفسه ؟

  b) ما الزمن الذي يستغرقه زيد في التجديف قبل أن يتجاوز خليلا ؟

c  ) في أي موقع من النهر يوجد تيار سريع ؟ 

الحل :

a ) عند 1.0 h .

b ) ساعة إلى ساعة ونصف .

c ) على بعد 9 km   من نقطة الأصل (نقطة البداية )

52 ) غادرت السيارتان A و B المدرسة عندما كانت قراءة ساعة الإيقاف صفرا , وكانت السيارة  A تتحرك بسرعة منتظمة 75 km/h , والسيارة B تتحرك بسرعة منتظمة 85 km/h .

 a ) ارسم منحنى ( الموقع – الزمن ) لحركة كل من السيارتين ,ووضح بعد كل منهما عن المدرسة عندما تشير ساعة الإيقاف إلى 2.0 h . حدد ذلك على رسمك البياني .

b ) إذا مرت كلتا السيارتين بمحطة وقود تبعد 120 km  عن المدرسة , فمتى مرت كل منهما بالمحطة ؟ حدد ذلك على الرسم .

الحل : 

a )

  

 ( b مرت السيارة A  بالمحطة عند   1.6 h

     و مرت السيارة B  بالمحطة عند 1.41 h

وعلى الرسم كما يلي :

  

53 ) ارسم منحنى ( الموقع – الزمن ) لسيارتين A  و B تسيران نحو شاطئ يبعد 50 km عن المدرسة . عند الساعة 12:00 pm تحركت السيارة A  بسرعة 40 km/h  من متجر يبعد 40 km  عن الشاطئ , بينما تحركت السيارة B من المدرسة عند الساعة 12:30 pm  بسرعة 100 km / h  . متى تصل كل من السيارتين A و B إلى الشاطئ ؟

الحل : يصل A  إلى المدرسة خلال 2.25 h ويصل B خلال 0.45 h 

54 ) يبين الشكل 2-30 منحنى ( الموقع – الزمن ) لحركة علي ذهابا وإيابا في ممر . افترض أن نقطة الأصل عند أحد طرفي الممر .

a ) اكتب فقرة تصف حركة علي في الممر , بحيث تتطابق مع الحركة الممثلة في الرسم البياني التالي .

b ) متى كان موقع علي على بعد 6.0 m ؟

 ( c ما الزمن بين لحظة دخول علي في الممر و وصوله إلى موقع يبعد 12.0 m  عن نقطة الأصل ؟ وما السرعة المتجهة المتوسطة لعلي خلال الفترة الزمنية( 37 s – 46 s ) 

الحل :

a )  تحرك علي وقطع مسافة 6 m  خلال  8 s ثم توقف وبدأ في الحركة من جديد عند 24 s ثم تحرك بسرعة ثابتة وقطع 6 m أخرى خلال 6 s وبعد ذلك توقف لمدة 6 s بحيث كان بعده عن نقطة الأصل 12.0 m  ثم انطلق مجددا بسرعة ثابتة في الاتجاه المعاكس فقطع 9 m  خلال 8 s  ثم توقف لمدة 5 s  وعاود الحركة بسرعة ثابتة وقطع 3 m خلال 1 s بعد ذلك توقف لمدة 4 s ثم تحرك بسرعة ثابتة في الاتجاه المعاكس

وقطع 6 m  لمدة 4 s .

b ) عند 7 s .

c ) خلال  32 s

    السرعة المتجهة المتوسطة :  -1.00 m/s       

v = ∆d / ∆t =[ 3.00 – 12.0 ] / [46.0 -37.0] = -1.00 m/s

55. تصميم تجربة تنطلق دراجة نارية أمام منزل يعتقد أصحابه انها تجاوزت حدود السرعة المسموح بها وهي 40 km/h . صف تجربة بسيطة يمكنك إجراؤها لتقرر ما إذا كانت هذه الدراجة تتجاوز السرعة المحدد فعلا عندما تمر أمام المنزل .

الحل :

هناك عدة طرق لاختبار ما إذا كانت هذه الدراجة تتجاوز السرعة المحددة ام لا . وهذه الطرق هي :

1) نقوم بجمع عدة أشخاص ونعطي كل منهم ساعة إيقاف بحيث يقف كل منهم على بعد 10 متر من الآخر ومهمة كل شخص هي تسجيل الوقت لحظة مرور الدراجة من امامه . ثم نقوم بجمع هذه الأوقات والمواقع لهؤلاء الأشخاص في جدول , بحيث يكون من السهل رسم منحنى (الموقع – الزمن ) لحركة الدراجة ومن ثم نحسب السرعة فإن كانت تتجاوز 40 km /h فهاذا يعني أن الدراجة تتجاوز السرعة المحددة . وان لم تتجاوز السرعة 40 فالدراجة لم تتجاوز السرعة المسموحة .

2) نجعل شخص يقود سيارة بسرعة 25 km/h بحيث ينطلق في نفس الوقت الذي تدخل فيه الدراجة الشارع الذي امام المنزل فإن كانت المسافة بين الدراجة والسيارة ثابتة فهاذا يعني أنها تتجاوز السرعة المسموحة واذا زادت المسافة بينهما فهذا يعني ان الدراجة لم تتجاوز حد السرعة المسموح .  

56 ) تفسير الرسوم البيانية  هل يمكن أن يكون المنحنى البياني لـ(الموقع – الزمن ) لجسم خطا رأسيا ؟ إذا كانت إجابتك " نعم " فصف بالكلمات هذه الحركة . 

الحل :

نعم , الخط الرأسي يعني أن الجسم يقع في أكثر من مكان في الوقت نفسه والخط الأفقي يعني أن الجسم ساكن لا يتحرك .

 

التفكير الناقد : 

57 ) وقف طلاب شعبة الفيزياء في صف واحد , وكانت المسافة بين كل طالبين 25 m , واستخدموا ساعات إيقاف لقياس الزمن الذي تمر عنده سيارة تتحرك على طريق رئيس أمام كل منهم . وتم تدوين البيانات في الجدول 2-3  .

ارسم منحنى ( الموقع – الزمن ) مستخدما البيانات الواردة في الجدول , ثم أوجد ميل الخط البياني في المنحنى , واستنتج سرعة السيارة . 

الحل : 

نستنتج من الرسم السابق أن السيارة سارت بسرعات مختلفة ولكن بإمكاننا إيجاد متوسط السرعة كما يلي :

 الكتابة في الفيزياء :

58 ) حدد علماء الفيزياء سرعة الضوء 3.00 x 10⁸ m/s . كيف توصلوا إلى هذا ؟ اقرأ حول سلسلة التجارب التي أجريت لتعيين سرعة الضوء , ثم صف كيف تطورت التقنيات التجريبية لتجعل نتائج التجارب أكثر دقة .

الحل :

قام العالم فيزو بإجراء تجربته لتحديد سرعة الضوء مستخدما جهاز ذكي يتكون من عجلة مسننة ومرآتين , إحداهما عاكسة تماما والأخرى شبه عاكسة (تعكس جزءا من الضوء بينما ينفذ الجزء الآخر من خلالها )

الجهاز التجريبي المستخدم :

      1)  يصدر منبع ضوئي s  فينعكس الضوء على المرآة الأولى (شبه العاكسة ) فتقطع الحزمة الضوئية  مسافة d بين نقطتين A و B  , (ذهابا وإيابا) ثم يتم الانعكاس مرة ثانية على المرآة العاكسة تماما عند A فتنفذ الحزمة المنعكسة عبر المرآة نصف العاكسة لتصل إلى العين

      2)   توضع العجلة المسننة المؤلفة من 720  سنا و 720 تجويفا , بحيث يمر الشعاع الضوئي خلال تجويفها عند الذهاب والإياب  .

      3)  المسافة التي يقطعها الضوء بين موقعين A في مدينة " موتمارت " , B جبل " فاليريان " بـ"سوران" . المسافة بينهما تساوي 

d= 8633 m   .

      4)   تمكن فيزو من تحديد أكبر سرعة لدوران العجلة المسننة التي من أجلها يقطع الضوء مسافة الذهاب والإياب من خلال تجويفه واحدة أي من بين سنين مجاورين للعجلة , وهكذا يرى المشاهد الضوء بصفة مستمرة , والتي بمجرد تجاوزها يختفي الاشعاع الضوئي  . وقد وجد أن السرعة الحدية لدوران العجلة تساوي

rev /s v = 12.6    ( دورة في الثانية = rev/s )

تحديد سرعة الضوء :

إذا كانت سرعة الضوء هي c  ، فإن الضوء يقطع ذهابا و إيابا

المسافةd  خلال المدة الزمنية  t  التي تدور فيها العجلة الزاوية موافقة لسن واحد.
هذه الزاوية تساوي: 0.25°=(720 ×2) :° 360 ، (لأن دورة واحدة توافق 360° (قطاعات زاوية) التي تحصر سنا أو تجويفا هو 720)×2).
بما أن القرص ينجز12.6  دورة في الثانية. أي  12.6 x 360° توافق 1 ثانية.
فإن الزمن t   الذي تدور فيه العجلة بزاوية موافقة لسن واحد أي ب: يساوي:
360 × t= 0.25: (12.6)
5.51 X 10^-5 s =
الضوء يقطع المسافة D = 2 d خلال نفس الزمن  t، ومنه 
سرعة الضوء  c = D/ t = 2 d/t
2 d= 2×8633 m
t= 5.51 x 10^-5 s
فنحصل على :
c= 3.13×10⁸ m/s
وهي قيمة قريبة جدا من القيمة المعروفة حاليا :
c = 3.0×10⁸ m/s

مراجعة تراكمية :

59 ) حول كلا من القياسات التالية إلى ما يعادلها بالثواني :

a ) 58 n s

b ) 0.046 Gs

c ) 9270 ms

d ) 12.3 ks

الحل: 

a ) s 58    x    10 ^-9  = 5.8 x 10^-8

b ) 0.046   x  10⁹  = 4.6 x 10⁷ s

c ) 9270   x   10^-3  =  9.27 s

d ) 12.3 ks x 10³ = 1.23 x 10⁴ s

ملاحظة : فهرس يحتوي على جميع دروس فيزياء 1 - فيزياء اولى ثانوي الفصل الأول والثاني >> انقر هنا  

تم بحمد الله

نستقبل أسئلتكم واستفساراتكم واقتراحاتكم في خانة التعليقات

"  نرد على جميع التعليقات  "

بالتوفيق للجميع ...^_^