حل أسئلة التقويم للفصل الثالث (الحركة المتسارعة ) - (الجزء الثاني )

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

حل أسئلة التقويم للفصل الثالث (الحركة المتسارعة ) :

                                      (الجزء الثاني )

نبدأ على بركة الله ....

تقويم الفصل (3) :

83 ) طائرة نفاذة تطير بسرعة 145 m/s وفق تسارع منتظم بمعدل 23.1 m/s² لمدة 20.0 s .

a.   ما سرعتها النهائية ؟

b.  إذا كانت سرعة الصوت في الهواء هي 331 m/s , فما سرعة الطائرة بدلالة سرعة الصوت ؟

الحل :

 .a

 .b

3.2 الحركة بتسارع منتظم

84) استعن بالشكل 3-19  لإيجاد المسافة المقطوعة

خلال الفترات الزمنية الآتية : 

 .a t = 0.0 s  إلى t = 5.0 s

 .b  t = 5.0 s إلى t = 10.0 s

  .c t = 10.0 s إلى  t = 15.0 s

  t= 0.0 s   .d إلى t= 25.0 s  

 الحل :

  a . 

 b . 

 c . 

 d .

85) بدأ متزلج حركته من السكون بتسارع مقداره49 m /s ²   , ما سرعته عندما يقطع مسافة 325 m  ؟

الحل : 

86) تتحرك سيارة بسرعة 12 m/s  صاعدة تلة بتسارع منتظم (-1.6 m/s  ) . ما إزاحتها  بعد 6 s و 9 s ؟ 

 الحل :  عند 6.0 s :-

          عند 9.0 s :- 

  

87) سيارة سباق يمكنها أن تتباطأ بتسارع منتظم (11 m/s ²  ) . أجب عما يأتي :

           a.   إذا كانت السيارة منطلقة بسرعة 55 m/s , فما المسافة التي تقطعها السيارة قبل أن تقف ؟

          b.  ما المسافة التي تقطعها السيارة قبل أن تقف إذا كانت سرعتها مثلي السرعة السابقة ؟

الحل :  

 a . 

b . 

88) ما المسافة التي تطيرها طائرة خلال 15 s  , بينما تتغير سرعتها بمعدل منتظم من 145 m/s إلى 75 m/s  ؟

الحل :  

89 ) تتحرك سيارة شرطة من السكون وبتسارع منتظم مقداره 7.0 m/s² لتلحق بسيارة تتجاوز الحد المسموح به , وتسير بسرعة منتظمة مقدارها 30.0 m/s  . كم تكون سرعة سيارة الشرطة عندما تلحق بالسيارة المخالفة ؟

الحل : 

90) شاهد سائق سيارة تسير بسرعة 90.0 km/h فجأة أضواء حاجز على بعد 40.0 m أمامه , فإذا استغرق السائق 0.75 s حتى يضغط على الفرامل , وكان التسارع المتوسط للسيارة في أثناء ضغطه على الفرامل يساوي (-10.0 m/s²  )

        a.   حدد إذا كانت السيارة ستصطدم بالحاجز أم لا ؟

        b.  ما أقصى سرعة يمكن أن تسير بها السيارة دون أن تصطدم بالحاجز ؟ (بفرض أن التسارع لم يتغير ) .

الحل :

   .a 

        نعم , ستصطدم بالحاجز . 

   b .

3.3 السقوط الحر

91) أسقط رائد فضاء ريشة من نقطة على ارتفاع 1.2 m  فوق سطح القمر . فإذا كان تسارع الجاذبية على سطح القمر 1.62 m/s² ,ما الزمن الذي تستغرقه الريشة حتى تصطدم بسطح القمر ؟

الحل : 

92) يسقط حجر سقوطا حرا . فما سرعته بعد 8.0 s  ؟ وما إزاحته ؟

الحل : 

93) قذفت كرة بسرعة 2.0 m/s رأسيا إلى أسفل من نافذة منزل , ما سرعتها حين تصل إلى رصيف المشاة الذي يبعد 2.5 m  أسفل نقطة القذف ؟

الحل : 

94) في السؤال السابق , إذا قذفت الكرة رأسيا إلى أعلى بدلا من الأسفل , فما السرعة التي تصل بها الكرة إلى الرصيف ؟

الحل :  

95) إذا قذفت كرة مضرب في الهواء والتقطتها بعد 2.2 s فأجب عما يأتي :

          a.   ما الارتفاع الذي وصلت اليه الكرة ؟

          b.  ما السرعة المتجهة الابتدائية للكرة ؟

الحل :

 a . 

b . 

مراجعة عامة

96) سفينة فضائية تتحرك بتسارع منتظم وتتغير سرعتها من 65.0 m/s  إلى 162.0 m/s  خلال 10.0 s  . ما المسافة التي ستقطعها ؟

الحل : 

97) يبين الشكل 3-20 صورة ستروبية لكرة تتحرك أفقيا . ما المعلومات التي تحتاجها حول الصورة وما القياسات التي ستجريها حتى تقدر التسارع ؟ 

الحل :  

تحتاج أن تعرف الزمن بين الومضات والمسافة بين أول صورتين , والمسافة بين آخر صورتين . وتحصل من هذه على سرعتين . توجد بين هاتين السرعتين فترة زمنية t  ثانية .

اقسم الفرق بين السرعتين على الزمن t  .

98) بالون أرصاد جوية يطير على ارتفاع ثابت فوق سطح الأرض , سقطت منه بعض الأدوات نحو الأرض . فإذا اصطدمت بالأرض بسرعة متجهة  73.5 m/s )- ) , ما الارتفاع الذي سقطت منه هذه الأدوات ؟

الحل : 

99) يبين الجدول 3-5 المسافة الكلية التي تتدحرجها كرة إلى أسفل مستوى مائل في أزمنة مختلفة .

 . a مثل بيانيا العلاقة بين الموقع و الزمن .

 . bاحسب المسافة التي تدحرجتها الكرة بعد مرور 2.2 s  .

الحل : 

. a

. b  d = 10 m

100) تتغير سرعة سيارة خلال فترة زمنية مقدارها 8.0 s كما يبين ذلك الجدول 3-6 .

. a مثل بيانيا العلاقة بين السرعة المتجهة – الزمن .

. b ما إزاحة السيارة خلال ثماني ثوان ؟

 c. أوجد ميل الخط البياني بين الثانية t= 0.0 s  و t= 4.0 s  . ماذا يمثل هذا الميل ؟

. d أوجد ميل الخط البياني بين t= 5.0 s  و t= 7.0  . ما الذي يدل عليه هذا الميل ؟ 

الحل :

a.     

b.    

c. 

d. 

 وذلك يدل على أن السرعة منتظمة.

101) توقفت شاحنة عند إشارة ضوئية , وعندما تحولت الإشارة إلى اللون الأخضر تسارعت الشاحنة بمقدار 2.5m/s² , و في اللحظة نفسها تجاوزتها سيارة تتحرك بسرعة منتظمة 15 m/s  . أين ومتى ستحلق الشاحنة بالسيارة ؟

الحل :

تلحق بها بعد 12 ثانية و على بعد 180 مترا من الإشارة . 

102) ترتفع طائرة مروحية رأسيا بسرعة 5.0 m/s . إذا أسقط كيس من حمولتها حتى وصل إلى سطح الأرض خلال 2 s  , فاحسب :

a . سرعة الكيس لحظة وصوله إلى الأرض .

 . bالمسافة التي قطعها الكيس .

. c بعد الكيس عن الطائرة لحظة وصوله إلى سطح الأرض .

الحل :  

  a . 

  b . 

  c . 

الحقيبة اتجهت إلى اسفل على بعد  1.0 x 10¹ m  عن الأرض بينما كان بعدها  2.0 x 10¹ m  أسفل الروحية  .

التفكير الناقد :

103 ) صمم تجربة لقياس المسافة التي يتحركها جسم متسارع خلال فترات زمنية متساوية باستخدام الأدوات التالية :

كاشف للحركة (CBL) ( أو بوابة ضوئية ) , عربة مختبر , خيط , بكرة , ماسك على شكل حرف C . ثم ارسم منحنى (السرعة المتجهة – الزمن ) ومنحنى ( الموقع – الزمن ) باستخدام أثقال مختلفة . وضح كيف يؤثر الثقل في رسمك البياني .

الحل :

 ستكون تجارب الطلاب مختلفة ولكن سيستنتجون الاتي :

(تغير الثقل فوق حافة الطاولة لن يغير المسافة التي تتحركها العربة , لأن التسارع دائما مساو لعجلة الجاذبية الأرضية )

104 ) أيهما له تسارع أكبر : سيارة تزيد سرعتها من 50 km/h  على 60 km /h  , أم دراجة هوائية تنطلق من 0 km/h إلى 10 km /h  خلال الفترة الزمنية نفسها ؟ وضح إجابتك .

الحل : 

سيكون التغير في السرعة متساويا . 

105 ) يتحرك قطار سريع 36.0 m/s  , ثم طرأ ظرف اقتضى تحويل مساره إلى سكة قطار محلي . اكتشف سائق القطار السريع أن أمامه (على السمكة نفسها ) قطارا محليا يسير ببطء في الاتجاه نفسه وتفصله عن القطار السريع مسافة قصيرة (1.00 x10² m ) . ولم ينتبه سائق القطار المحلي للكارثة الوشيكة وتابع سيره بالسرعة نفسها . فضغط سائق القطار السريع على الفرامل و أبطأ سرعة القطار بمعدل منتظم مقداره 3.00 m/s² , علما بأن سرعة القطار المحلي 11.0 m/s  .

لحل هذه المسألة اعتبر موقع القطار السريع لحظة اكتشاف سائقه القطار المحلي كان يسبق القطار السريع بمسافة 1.00 x 10 2 m  بالضبط , واحسب بعد كل من القطارين عن نقطة الأصل في نهاية ال12 .0 s  التي يستغرقها القطار السريع حتى يتوقف ( التسارع = - 3.00 m/s² , و السرعة تتغير من 36 m/s  إلى 0 m/s  ).

        a.   استنادا إلى حساباتك , هل سيحدث تصادم ؟

        b.  احسب موقع كل قطار عند نهاية كل ثانية بعد المشاهدة . اعمل جدولا تبين فيه بعد كل من القطارين عن نقطة الأصل في نهاية كل ثانية , ثم اعمل رسميا بيانيا لمنحنى ( الموقع – الزمن ) لكل من القطارين ( رسمان بيانيان على نظام الإحداثي نفسه ) .  

استخدم في رسمك البياني للتأكد من صحة جوابك في (a) .

الحل : 

a .

إذا فإن القطار السريع يتحرك مسافة 216 m , والقطار المحلي يتحرك 232 m . وعلى هذا الأساس لن يحدث تصادم .

b . 

الكتابة في الفيزياء

106 ) ابحث في مساهمات هبة الله بن ملك البغدادي في الفيزياء .

الحل :

نبذة بسيطة عنه : 

أبو البركات هبة الله بن علي بن ملك البغدادي، طبيب وفيلسوف اشتهر في القرن السادس الهجري / الثاني عشر الميلادي. لقب بأوحد الزمان، وعرفه عامة الناس باسم البلدي. ولد ونشأ بالبصرة ، ثم سافر إلى بغداد وعمل في قصور الخليفتين العباسيين المقتدي ، والمستنصر، وحظي بمكانة عظيمة، حتى لقب بفيلسوف العراقيين في عصره.

ولد ابن ملكا البغدادي في أسرة من أصل يهودي، وترعرع بين آل ملته، ولكنه قبل وفاته اعتنق الإسلام وتفقه فيه حتى صار حجة وصار في مقدمة علماء المسلمين في العلوم التطبيقية. وكان سبب إسلامه أنه دخل يوما إلى الخليفة المستنجد بالله، فقام جميع من حضر إلا قاضي القضاة كان حاضرا ولم يقم مع الجماعة لكون ابن ملكا ذميا. فقال: يا أمير المؤمنين، إن كان القاضي لم يوافق الجماعة لكونه يرى أني على غير ملته، فأنا أسلم بين يدي مولانا، ولا أتركه ينتقصني بهذا، وأسلم.

وقد كان لابن ملكا البغدادي اهتمام كبير بالطب في صغره، حتى إنه صار يجلس عند باب كبير الأطباء في زمانه وهو الحسن سعيد بن هبة الله بن الحسين يستمع لشرحه لطلابه كي يتعلم مهنة الطب..

...مساهماته في الفيزياء...

القانون الثاني للحركة:

وهذا القانون يربط بين مجموع القوى المؤثرة على الجسم وعلى زيادة سرعته، وهو ما يعرف بالعجلة، وتكون العجلة متناسبة مع حجم القوة وفي نفس اتجاهها، ويعتبر ثابت هذا التناسب بمثابة كتلة الجسم (ك).

قد جاء ذلك في قالب نيوتن الرياضي حيث قال: "إن القوة اللازمة للحركة تتناسب تناسبًا طرديًّا مع كلٍّ من كتلة الجسم وتسارعه، وبالتالي فإنها تُقاس كحاصل ضرب الكتلة × التسارع، بحيث يكون التسارع في نفس اتجاه القوة وعلى خط ميلها".

ذا جئنا إلى علماء المسلمين، فلك أن تتأمل - مثلاً - قول هبة الله بن ملكا البغدادي (480 - 560هـ) (1087- 1164م) في كتابه (المعتبر في الحكمة) حيث يقول: "وكل حركة ففي زمان لا محالة، فالقوة الأشدّ تُحرِّك أسرع وفي زمن أقصر.. فكلما اشتدت القوة ازدادت السرعة فقصر الزمان، فإذا لم تتناه الشدة لم تتناه السرعة، وفي ذلك تصير الحركة في غير زمان أشد؛ لأن سلب الزمان في السرعة نهاية ما للشدة".

الفصل الرابع عشر الموسوم (الخلاء) قال بلفظه: "تزداد السرعة عند اشتداد القوة, فكلما زادت قوة الدفع زادت سرعة الجسم المتحرك, وقصر الزمن لقطع المسافة المحددة".

وهو بالضبط ما نسقه نيوتن في قالبه الرياضي، وأسماه القانون الثاني للحركة!!

قانون الثالث للحركة:

هو يعني أنه إذا تفاعل جسيمان، فإن القوة التي يؤثر بها الجسيم الأول في الجسيم الثاني "تسمى قوة الفعل" تساوى بالقيمة المطلقة، وتعاكس بالاتجاه القوة التي يؤثر بها الجسيم الثاني في الأول "تسمى قوة رد الفعل".

وقد صاغ نيوتن ذلك القانون في قالبه الرياضي فقال: "لكل فعل رد فعل، مساوٍ له في المقدار ومضاد له في الاتجاه".

وقبله بقرون، وفي كتابه (المعتبر في الحكمة) أورد أبو البركات هبة الله بن ملكا ما نصه: "إن الحلقة المتجاذبة بين المصارعين لكل واحد من المتجاذبين في جذبها قوة مقاومة لقوة الآخر، وليس إذا غلب أحدهما فَجَذَبَهَا نحوه يكون قد خلت من قوة جذب الآخر، بل تلك القوة موجودة مقهورة، ولولاها لما احتاج الآخر إلى كل ذلك الجذب.

تم اقتباس هذا الجواب من موقع الحياة حلوة

ويمكنك زيارته من الرابط التالي :

http://elhayahelwa.ahlamountada.com/t36-topic

لقراءة المزيد حول مساهمات هبة الله ملك البغدادي في الفيزياء

 قم بزيارة الرابط التالي :

http://www.phys4arab.net/vb/showthread.php?t=56102

107 ) ابحث في الحد الأقصى للتسارع الذي يتحمله الإنسان دون أن يفقد وعيه . ناقش كيف يؤثر هذا في تصميم ثلاث من وسائل التسلية أو النقل .

الحل :

يختلف الحد الأقصى للتسارع الذي يتحمله الانسان قبل أن يفقد وعيه وذلك

لأن قدرة التحمل مختلفة بين الناس و لأن الناس يمكن أن يلاقوا تأثيرات سلبية , كفقدان الوعي المفاجئ , يحتاج مصممو سكة الحديد الأفعوانية في مدينة الألعاب إلى بناء المنحدرات بطريقة لا تصل فيها العربات إلى تسارعات تسبب فقدان الوعي للركاب . وتصمم بالطريقة نفسها القطارات المقذوفة بحيث يتسارع القطار بشكل كبير جدا ليصل إلى سرعة عالية , دون التسبب في إغماء الركاب .

مراجعة تراكمية

108 ) المعادلة  أدناه تصف حركة جسم :

d = (35.0 m/s) t - 5.0 m

ارسم منحنى ( الموقع – الزمن ) والمخطط التوضيحي للحركة , ثم اكتب مسألة فيزياء يمكن حلها باستخدام المعادلة .

الحل :  

يشير كل من الرسم البياني والشكل التخطيطي إلى الحركة بسرعة ثابتة مقدارها m/s 35  وموقع ابتدائيm 5.0- .

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 ...^_^