حل أسئلة التقويم للفصل الرابع ( القوى في بعد واحد )

بسم الله الرحمن الرحيم

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته ..

حل أسئلة التقويم للفصل الرابع ( القوى في بعد واحد )

نبدأ على بركة الله ...

التقويم 4 :

40. أكمل خريطة المفاهيم التالية باستخدام ما يلي من المصطلحات والرموز : القوة العامودية , FT , Fg

الحل : 

41. افترض أن تسارع جسم ما يساوي صفرا , فهل يعني هذا عدم وجود أية قوى تؤثر فيه ؟

الحل :

لا , هذا يعني فقط أن القوى المؤثرة فيه متزنة , وأن القوة المحصلة تساوي صفرا . فعلى سبيل المثال , إذا وضع الكتاب على سطح طاولة , فإنه يبقى ساكنا على الرغم من أن قوة الجاذبية تحسبه إلى الأسفل و قوة رد الفعل العمودي التي تؤثر بها الطاولة في الكتاب تدفعه إلى الأعلى وهذه القوى متزنة .

42. إذا كان كتابك متزنا , ما القوى التي تؤثر فيه ؟

الحل :

إذا كان الكتاب متزنا فإن القوة المحصلة تساوي صفرا . أي أن القوى المؤثرة في الكتاب متزنة .

43. تسقط صخرة من جسر إلى واد , فتؤثر الأرض فيها بقوة جذب وتجعلها تتسارع إلى أسفل , و حسب قانون نيوتن الثالث فإن الصخرة تؤثر أيضا في الأرض بقوة جذب , ولكن لا يبدو أن الأخيرة تتسارع إلى أعلى . فسر ذلك .

الحل :

إن الصخرة تسحب الأرض , ولكن بسبب كتلة الأرض الضخمة فإنها تكتسب تسارعا قليلا جدا نتيجة لهذه القوة الصغيرة , ولذلك لا يمكن أن نلاحظ مثل هذا التسارع .

44. يبين الشكل 4-17  كتلة في أربعة أوضاع مختلفة . رتب هذه الأوضاع حسب مقدار القوة العامودية بين الكتلة والسطح وذلك من الأكبر إلى الأصغر . أشر إلى أية علاقة بين نتائج الإجابة .

الحل : 

من اليسار إلى اليمين

الثاني > الرابع >الثالث > الأول   

45. فسر لماذا يكون الشد ثابتا في كل نقاط حبل مهمل الكتلة ؟

الحل :

إذا رسمت مخطط الجسم الحر لأي نقطة في الحبل , ستكون هناك قوتا شد تؤثران في اتجاهين متعاكسين (لأنه مهمل الكتلة )

Fnet = القوة المحصلة

Ft = للأعلى

Fb = للأسفل

لذلك فإن Ft = Fb  , وبحسب قانون نيوتن الثالث فإن القوة التي تؤثر بها قطعة من الحبل في هذه النقطة تساوي و تعاكس القوة التي تؤثر بها هذه النقطة في القطعة بحيث تبقى القوة ثابتة خلال الحبل .

46. يقف طائر على قمة مبنى . ارسم مخطط الجسم الحر لكل من الطائر والمبنى . وأشر إلى أزواج التأثير المتبادل بين المخططين .

الحل :

تطبيق المفاهيم 

47.  قذفت كرة في الهواء إلى الأعلى في خط مستقيم :

        a)  ارسم مخطط الجسم الحر للكرة عند ثلاث نقاط في مسار حركتها : في طريقها إلى الأعلى , وعند القمة , وفي طريقها إلى الأسفل , وحدد القوى التي تؤثر في الكرة .

        b)  ما سرعة الكرة عند أعلى نقطة وصلت إليها ؟

        c)   ما تسارع الكرة عند هذه النقطة ؟

الحل :

        a.         

                

        b.  0 m/s

        c.    لأن القوة الوحيدة التي تؤثر فيها هي قوة جذب الأرض لها , لذا : a = 9.80 m/s²

إتقان حل المسائل

1-4  القوة والحركة

48. ما القوة المحصلة التي تؤثر في كرة كتلتها 1.0 kg وتسقط سقوطا حرا ؟

الحل :

49. تتباطأ سيارة كتلتها 2300 kg  بمعدل 3.0 m/s² عندما تقترب من إشارة مرور . ما مقدار القوة المحصلة التي تجعلها تتباطأ وفق المعدل المذكور ؟

الحل :

2-4 استخدام قوانين نيوتن

50. ما وزنك بوحدة النيوتن ؟

الحل :

مثلا إذا كانت كتلتك =  59 kg

51 . تزن دراجتك النارية الجديدة 2450 N , فما كتلتها بالكيلوجرام ؟ 

الحل :

52. وضع تلفاز كتلته 7.50 kg  على ميزان نابض . إذا كانت قراءة الميزان 78.4 N , فما تسارع الجاذبية الأرضية في ذلك المكان ؟

الحل :

53. وضع ميزان داخل مصعد . ما القوة التي يؤثر بها الميزان في شخص يقف عليه كتلته 53 kg  , وذلك في الحالات الآتية :

     a.   إذا تحرك المصعد بسرعة  منتظمة إلى أعلى .

    b.  إذا تباطأ المصعد بمعدل 2.0 m/s ²  في أثناء حركته إلى أعلى .

    c.    إذا تسارع المصعد بمعدل 2.0 m/s ² في أثناء حركته إلى أسفل .

    d.  إذا تحرك المصعد إلى أسفل بسرعة منتظمة .

    e.   إذا تباطأ المصعد في أثناء حركته على أسفل بتسارع منتظم حتى يتوقف .

الحل :

      a.       

              

     b.      

              

    c.        

  

     d.      

     e.       

             

54. فلك إذا كان تسارع الجاذبية على سطح عطارد يعادل 0.38 من قيمته على سطح الأرض :

     a.   ما وزن جسم كتلته 6.0 kg   على سطح عطارد ؟

     b.  إذا كان تسارع الجاذبية على سطح بلوتو 0.08  من مثله على سطح عطارد , فما وزن كتلة 7.0 Kg على سطح بلوتو ؟

الحل :

     a.    

              

    b.         

55. قفز غواص كتلته 65 kg من قمة برج ارتفاعه 10.0 m  

      a.   أوجد سرعة الغواص لحظة ارتطامه بسطح الماء .

      b.  إذا توقف الغواص على بعد 2.0 m  تحت سطح الماء , فأوجد محصلة القوة التي يؤثر بها الماء في الغواص .

الحل :

     a.          

         

    b.        

56. بدأت سيارة سباق كتلتها 710 kg حركتها من السكون وقطعت مسافة 40.0 m  في 3.0 s . فإذا كان تسارع السيارة منتظما خلال هذه الفترة , فما القوة المحصلة التي تؤثر فيها ؟

الحل :

4.3 قوى التأثير المتبادل 

57. وضع مكعب من الحديد كتلته 6.0 kg على  سطح مكعب آخر كتلته 7.0 kg  يستقر بدوره على سطح طاولة أفقية , احسب :

     a.   مقدار واتجاه القوة التي يؤثر بها المكعب الذي كتلته 7.0 kg في المكعب الآخر .

     b.  مقدار واتجاه القوة التي يؤثر بها المكعب الذي كتلته 6.0 kg في المكعب الذي كتلته 7.0 kg .

الحل :

     a.    

باتجاه الأعلى .

    b.          

مساوية للقيمة 59 N  ولكنها باتجاه الأسفل  .

58. تسقط قطرة مطر كتلتها 2.45 mg على الأرض . فما مقدار القوة التي تؤثر بها في الأرض ؟

الحل :

59. يلعب شخصان لعبة شد الحبل , يقوم أحدهما وكتلته 90.0 kg بشد الحبل بحيث يكتسب الشخص الآخر وكتلته 55 kg تسارعا مقداره 0.025 m/s ² . ما القوة التي يؤثر بها الحبل في الشخص ذي الكتلة الأكبر ؟

الحل :

 

 

 

60 . تتسارع طائرة مروحية كتلتها 4500 kg إلى أعلى بمعدل 2.0 m/s ² . احسب القوة التي يؤثر بها الهواء في المراوح ؟

الحل :

مراجعة عامة :

61. يدفع جسمان كتلة أحدهما 4.3 kg , وكتلة الآخر 5.4 kg  بقوة أفقية مقدارها 22.5 N , على سطح مهمل الاحتكاك (انظر الشكل 4-18 ) .

     a.   ما تسارع الجسمين ؟

     b.  ما القوة التي يؤثر بها الجسم الذي كتلته 4.3 kg في الجسم الذي كتلته 5.4 kg ؟

     c.    ما القوة التي يؤثر بها الجسم الذي كتلته 5.4 kg في الجسم الذي كتلته 4.3 kg ؟

الحل :

      a.              

باتجاه اليمين .

     b.        

   باتجاه اليمين .

     c.     تبعا لقانون نيوتن الثالث , ستكون القيمة مساوية ومعاكسة لما تم إيجاده في b  أي 12 N  باتجاه اليسار .

62 . جسمان كتلة الأول 5.0 kg , والثاني 3.0 kg  , مربوطان بحبل مهمل الكتلة (انظر الشكل 4-19 ) .

يمرر الحبل فوق بكرة ملساء مهملة الكتلة . فإذا انطلق الجسمان من السكون , أوجد ما يأتي :

     a.   الشد في الحبل .

     b.  تسارع الجسمين .

الحل :

 ملاحظة : حل a  يعتمد على b  لذا ستقوم بحل b  أولا .

. b     

a.        

63 . ثلاث كتل متصلة بواسطة خيوط مهملة الكتل , سحبت الكتل بقوة أفقية على سطح أملس كما في الشكل 4 -20  , أوجد :

     a.   تسارع كل كتلة .

     b.  قوة الشد في كل خيط .

الحل :

     a.    

    b.       

الكتابة في الفيزياء

64. ابحث عن إسهامات نيوتن في الفيزياء واكتب عن ذلك موضوعا . هل تعتقد أن قوانينه الثلاثة في الحركة كانت من أهم إنجازاته ؟ وضح إجابتك ؟

الحل : 

أهم انجازات نيوتن : 

- كان أول من برهن أن حركة الأرض والأجرام السماوية يتم تحكيمها باستعمال القوانين الطبيعية . 

- ارتبط اسم العالم نيوتن بالثورة العلمية . 

- يرجع إليه الفضل بتزويد القوانين الرياضية لإثبات نظريات كيبلر المتعلقة بحركة الكواكب . 

- قام بالتوسع في إثباتاته وتطرق إلى أن مدار المذنبات ليس بالضرورة أن يكون بيضاويا . 

- يرجع إليه الفضل في إثباته أن الضوء الأبيض هو مزيج من أضواء متعددة وأن الضوء يتكون من جسيمات صغيرة . 

مؤلفاته واكتشافاته:

- عام 1668 صنع نيوتن أول تلسكوب عاكس ومن مميزات هذا التلسكوب أنه يستخدم المرايا بدلا من العدسات ويتميز أيضا بصغر كتلته رغم كبر حجمه فيسهل تحريكه يستخدم فى رصد الأجرام السماوية البعيدة ذات الإضاءة الضعيفة .

- فيما بين عامي 1664و 1666 اكتشف نيوتن الجاذبية وقانون الجذب العام حيث أنه يحكى أنه كان جالسا فى أحد الأيام تحت شجرة تفاح مسترخيا وفجأة وفى لحظة صفاء سقطت فوق رأس نيوتن تفاحة وبدأ يفكر نيوتن فى هذه الحالة التى مرت عليه ومرت على الملايين من غيره دون أن يلتفتوا إليها وبدأ يقول لماذا سقطت التفاحة إلى أسفل ولم تسقط إلى أعلى وهنا ظهر الإلهام الذى قادة إلى حقيقة الجاذبية التى توجد فى كل الأجسام وتجذب إليها الأجسام الأخرى بقوة ثم صاغ لنا نيوتن قانون الجذب العام رغم أن بعض يقول عن هذه الحادثة انها اسطورة وغير مثبته علميا إلا ان الثابت ان نيوتن اهتم بحركة الأجسام .

- أثبت نيوتن أن هناك قوة جذب متبادلة بين الشمس والكواكب تجعل الكواكب تدور حول الشمس فى مدارات بيضاوية .

- شرح نيوتن قوانين الحركة الثلاث فى كتابه الأصول الرياضية للفلسفة الطبيعية والقوانين هي:

* القانون الأول لنيوتن : 

و هو ينص على انه الجسم الساكن يبقى ساكنا والحسم المتحرك يبقى متحركا فى خط مستقيم بسرعة منتظمة ما لم تؤثر عليه قوة خارجية تؤثر على حالته.

* القانون الثانى لنيوتن: 

وهو ينص على انه القوة المحصلة المؤثرة على جسم ما تساوى المعدل الزمنى للتغير فى كمية تحرك الجسم واتجاه هذه القوة هو اتجاه كمية التحرك.

* القانون الثالث لنيوتن:

وهو ينص على انه لكل فعل رد فعل مساو له فى المقدار ومضاد له فى الاتجاه.

- نظريته بالضوء:

وينص تصور نيوتن لطبيعة الضوء على أن الضوء مكون من جسيمات أو عبارة عن جسيمات صغيرة جدا تنطلق من الأجسام المضيئة بسرعة فائقة وتسير فى خطوط مستقيمة والدليل على ذلك تكون الصور خلال الثقوب تكزن الظلال رؤية الأجسام التى على خط البصر فقط. 

 



مراجعة تراكمية

65. يبين الشكل 4-21 الرسم البياني لمنحنى (الموقع – الزمن ) لحركة سيارتين على الطريق .

     a.   عند أية لحظة تتجاوز إحدى السيارتين الأخرى ؟

    b.  أي السيارتين كانت تتحرك أسرع عند الزمن 7.0 s ؟     

    c.    ما الزمن الذي تتساوى عنده السرعتان المتجهتان للسيارتين ؟  

    d.  ما الفترة الزمنية التي تتزايد خلالها سرعة السيارة B ؟   

    e.   ما الفترة الزمنية التي تتناقص خلالها سرعة السيارة B  ؟ 

          

الحل :

    a.   عند 3.0 s وأيضا عند 8.0 s .

    b.  السيارة A  .

    c.    عند 5.0 s .

    d.  لا يوجد

    e.    من 3 s إلى 10 s  .

66. بالرجوع إلى الشكل السابق , احسب السرعة اللحظية لكل مما يأتي :

       a.   السيارة B  عند اللحظة 2.0 s ؟

       b.  السيارة B  عند اللحظة 9.0 s ؟

       c.    السيارة A  عند اللحظة 2.0 s ؟

الحل :

     a.   0 m/s

     b.  0 m/s

     c.    1 m/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 ...^_^