اسئلة وحدة ميكانيك.pdf

‫السؤال األول‪:‬‬ ‫أسئلة وحدة الميكانيك والطاقة‬ ‫العلمي الذي تد ّل عليه ك ّل من العبارات اآلتية‪:‬‬ ‫اكتب المصطلح‬ ‫ّ‬ ‫الصلب‪.‬‬ ‫يمر محورالدّوران من مركز ثقل الجسم ّ‬ ‫‪ 1.‬توازن يحدث عندما ّ‬ ‫َّ‬ ‫قوتان متساويتان ِش ّد ًة ومتعاكستان جهةً ومتوازيتان حامال ً‪ ،‬إذا أثرتا في جسم جعلته‬ ‫‪ّ 2.‬‬...

‫السؤال األول‪:‬‬ ‫أسئلة وحدة الميكانيك والطاقة‬ ‫العلمي الذي تد ّل عليه ك ّل من العبارات اآلتية‪:‬‬ ‫اكتب المصطلح‬ ‫ّ‬ ‫الصلب‪.‬‬ ‫يمر محورالدّوران من مركز ثقل الجسم ّ‬ ‫‪ 1.‬توازن يحدث عندما ّ‬ ‫َّ‬ ‫قوتان متساويتان ِش ّد ًة ومتعاكستان جهةً ومتوازيتان حامال ً‪ ،‬إذا أثرتا في جسم جعلته‬ ‫‪ّ 2.‬‬ ‫يدور‪.‬‬ ‫القوة ومحور الدّوران‪.‬‬ ‫‪ 3.‬البُعد بين حامل ّ‬ ‫دويري للمزدوجة في الجسم‪.‬‬ ‫‪ 4.‬الفعل الت ّ‬ ‫ّ‬ ‫‪ 5.‬مركز توازن جسم صلب‪.‬‬ ‫‪ 6.‬الطاقة النّاتجة عن حركة الجسم‪.‬‬ ‫‪ 7.‬تساوي مجموع الطّاقتين الحركيّة والكامنة لجسم‪.‬‬ ‫‪ 8.‬قدرة الجسم على القيام بعمل‪.‬‬ ‫الراحة في المستقبل‪.‬‬ ‫‪ 9.‬خفض ضياع الطّاقة بهدف ضمان مستوى من ّ‬ ‫السؤال الثاني‪:‬‬ ‫أكمل الفراغات بالكلمات المناسبة في ك ّل من العبارات اآلتية‪:‬‬ ‫في الجملة الدّوليّة‪.‬‬ ‫‪ 1.‬يُقاس عزم المزدوجة بالوحدة‬ ‫و‬ ‫القوة طردا ً مع‬ ‫‪ 2.‬يتناسب عزم ّ‬ ‫تتحول إلى طاقة‬ ‫وعند سقوطه‬ ‫‪ 3.‬يمتلك الجسم في أعلى ارتفاع له طاقة‬ ‫ّ‬ ‫و‬ ‫‪ 4.‬تتوقّف الطّاقة الكامنة لجسم على عاملين هما‬ ‫ُسمى النّسبة بين الطّاقة النّاتجة المفيدة ‪ ،‬والطّاقة الدّاخلة المست َ ْهل َ َكة بـ‬ ‫‪ 5.‬ت ّ‬ ‫محصلة القوى الخارجية المؤثّرة فيه تساوي‬ ‫عندما تكون‬ ‫الصلب‬ ‫ّ‬ ‫‪ 6.‬يتوازن الجسم ّ‬ ‫الصفر‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫محصلة عزوم القوى الخارجية المؤثّرة فيه‬ ‫عندما تكون‬ ‫الصلب‬ ‫ّ‬ ‫‪ 7.‬يتوازن الجسم ّ‬ ‫الصفر‪.‬‬ ‫تساوي ّ‬ ‫السؤال الثالث‪:‬‬ ‫الصحيحة لك ّل ممّا يأتي‪ ،‬وانقلها إلى دفترك‪:‬‬ ‫اختر اإلجابة َّ‬ ‫‪ 1.‬ترتيب األشكال اآلتية حسب تزايد طول‬ ‫القوة‪.‬‬ ‫ذراع ّ‬ ‫‪F‬‬ ‫‪F‬‬ ‫∆‬ ‫‪.a‬‬ ‫‪A-B-C-D‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫∆‬ ‫∆‬ ‫∆‬ ‫‪F‬‬ ‫‪A‬‬ ‫‪B-C-D-A‬‬ ‫‪F‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫‪B‬‬ ‫‪D-B-A-C‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪.d‬‬ ‫‪C-D-A-B‬‬ ‫‪D‬‬ ‫‪81‬‬ ‫‪ 2.‬ال ّشكل الذي اليمثّل توازناً قلقاً‪:‬‬ ‫‪.a‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫‪ 3.‬الجسم المتجانس الذي فيه النّقطة‬ ‫‪.a‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫‪C‬‬ ‫ال تمثّل مركز الثّقل‪.‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪ 4.‬ال ّشكل الذي يمثّل مزدوجة هو‪:‬‬ ‫‪.a‬‬ ‫‪F2‬‬ ‫‪F1‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪C‬‬ ‫‪F2‬‬ ‫‪F1‬‬ ‫‪.d‬‬ ‫‪F2‬‬ ‫‪F2‬‬ ‫‪F1‬‬ ‫‪ 5.‬يختزن جسم طاقة كامنة ثقاليّة ‪ 200 J‬على ارتفاع‬ ‫تكون فيه الطَّاقة الكامنة الثَّقاليّة ‪ 150 J‬يساوي‪:‬‬ ‫‪3 m .a‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫‪5 m .b‬‬ ‫‪82‬‬ ‫‪.d‬‬ ‫‪.b‬‬ ‫‪F1‬‬ ‫‪.c‬‬ ‫‪.d‬‬ ‫‪8m‬‬ ‫من سطح األرض‪َّ ،‬‬ ‫فإن االرتفاع الذي‬ ‫‪9m‬‬ ‫‪ 6.‬من مصادر الطَّاقات المتجدّدة‪:‬‬ ‫‪ .b‬الفحم الحجري‪.‬‬ ‫‪ .a‬المياه الجارية‪.‬‬ ‫‪ .c‬البترول‪.‬‬ ‫‪ 7.‬من مصادر الطَّاقات غير المتجدّدة‪:‬‬ ‫‪ .b‬الم ّد والجزر‪.‬‬ ‫‪ .a‬ال ّرياح‪.‬‬ ‫‪ .c‬الغاز الطبيعي‪.‬‬ ‫‪.d‬‬ ‫‪6m‬‬ ‫‪ .d‬المواد المش َّعة‪.‬‬ ‫‪ّ .d‬‬ ‫الطاقة ّ‬ ‫الشمس ّية‪.‬‬ ‫تمر في‬ ‫‪ 8.‬ساق معدنيّة متجانسة تدور في مست ٍو شاقولي حول محور أفقي مار من أحد طرفيها فإنَّها ّ‬ ‫أثناء دورانها دورة كاملة بتوازن‪:‬‬ ‫‪ .d‬قلق ومستق ّر‪.‬‬ ‫‪ .c‬قلق فقط‪.‬‬ ‫‪ .b‬مستق ّر فقط‪.‬‬ ‫‪ .a‬مطلق فقط‪.‬‬ ‫يتحرك بسرعة ثابتة ‪ ، v = 3 m.s -1‬فتكون كتلة الجسم مساويةً‪:‬‬ ‫‪ 9.‬تبلغ الطّاقة الحركيَّة ‪ 81 J‬لجسم‬ ‫ّ‬ ‫‪27 kg .d‬‬ ‫‪81 kg .c‬‬ ‫‪18 kg .a‬‬ ‫‪54 kg .b‬‬ ‫‪ 10 1‬جسم كتلته‬ ‫‪4 m.s -1 .a‬‬ ‫‪4 kg‬‬ ‫بلغت طاقته الحركيَّة ‪ ، 72 J‬فتكون سرعته‬ ‫‪6 m.s -1 .c‬‬ ‫‪8 m.s -1 .b‬‬ ‫‪v‬‬ ‫تساوي‪:‬‬ ‫‪.d‬‬ ‫‪2 m.s -1‬‬ ‫‪ 11 1‬يسقط جسم صلب كتلته ‪ 0.5 kg‬من ارتفاع ‪ h‬عن سطح األرض‪ ،‬في منطقة تسارع الجاذبيَّة‬ ‫األرضيَّة فيها ‪ ، g = 10 m.s -2‬يكون التّغيُّر في طاقته الكامنة الثّقالية عندما يسقط شاقوليَّاً لمسافة‬ ‫‪ 10 m‬يساوي‪ :‬حيث‪. (TE P = m g Th) :‬‬ ‫‪-100 J .d‬‬ ‫‪-50 J .b‬‬ ‫‪-25 J .a‬‬ ‫‪-75 J .c‬‬ ‫السؤال الرابع‪:‬‬ ‫صحح الغلط‪:‬‬ ‫ثم ِ ّ‬ ‫ضع إشارة(✓) أمام العبارة ّ َ‬ ‫الصحيحة وإشارة (✗) أمام العبارة المغلوط فيها ّ‬ ‫‪ 1.‬عند ش ّد نابض أو انضغاطه يكتسب طاقة كامنة مرونيّة‪.‬‬ ‫‪ 2.‬بعد أن تسقط كرة من يدك وأنت تصعد درج‪ ،‬فإنّها تكتسب طاقة كامنة ثقاليَّة‪.‬‬ ‫قوة ثابتة تؤدّي إلى تدوير الجسم‪.‬‬ ‫‪3.‬‬ ‫ّ‬ ‫قوتي المزدوجة‪ّ ،‬‬ ‫محصلة ّ‬ ‫يمر محور الدّوران من مركز ثقل أسطوانة متجانسة‪ ،‬يكون توازنها‪ ،‬توازناً‬ ‫‪ 4.‬عندما ّ‬ ‫مطلقاً‪.‬‬ ‫القوة فقط‪.‬‬ ‫القوة بش َدّة َّ‬ ‫‪ 5.‬يتعلّق عزم َّ‬ ‫المتحرك‪.‬‬ ‫‪ 6.‬تتناسب الطَّاقة الحركيَّة طردا ً مع سرعة الجسم‬ ‫ّ‬ ‫الشمسيَّة‪ ،‬من الطَّاقات المتجدّدة‪.‬‬ ‫‪ 7.‬تعتبر الطَّاقة َّ‬ ‫قوتيها فقط‪.‬‬ ‫دراجة يتعلّق بشدّة ٍّ‬ ‫‪ 8.‬عزم المزدوجة تؤثّر في مقود ّ‬ ‫كل من ّ‬ ‫تتحول الطَّاقة الكامنة إلى طاقة حركيَّة فقط‪.‬‬ ‫‪ 9.‬في أثناء حركة األرجوحة‬ ‫ّ‬ ‫محصلة العزوم المؤثّرة على جسم صلب قابل للدّوران حول محور يسمَّى شرط التَّوازن‬ ‫‪ 10 1‬انعدام‬ ‫ّ‬ ‫االنسحابي‪.‬‬ ‫ّ‬ ‫السؤال الخامس‪:‬‬ ‫ح ّل المسائل اآلتية‪:‬‬ ‫المسألة األولى‪:‬‬ ‫ُوضع مك ّعب من الخشب كتلته ‪ 2 kg‬فوق حوض مملوء‬ ‫قوة ثقله ‪ ، w‬وقوَّة دافعة‬ ‫بالماء‪ ،‬فيتوازن المك ّعب تحت تأثير ّ‬ ‫بالشكل المجاور‪ ،‬والمطلوب‪:‬‬ ‫أرخميدس ‪ B‬كما هو مبيّن َّ‬ ‫‪B‬‬ ‫‪w‬‬ ‫‪83‬‬ ‫االنسحابي‪ ،‬احسب ِشدّة القوة ‪ . B‬بفرض أ ّن تسارع الجاذبيّة األرضيَّة‬ ‫‪ 1.‬انطالقاً من شرط التَّوازن‬ ‫ّ‬ ‫‪g = 10 m.s -2‬‬ ‫المسألة الثّ َانية‪:‬‬ ‫استخدم عامل ميكانيك المفتاح الموجود بال ّشكل المجاور‬ ‫قوة مقدارها ‪250 N‬‬ ‫لفكّ دوالب سيارة‪ ،‬فطبّق على المفتاح ّ‬ ‫‪ ،‬فإذا علمت أ َّن المسافة بين يديه ‪ ، 40 cm‬فاحسب عزم‬ ‫المزدوجة المطبّقة على المفتاح‪.‬‬ ‫المسألة الثالثة‪:‬‬ ‫قوتيها ‪ ، 27 cm‬فاحسب شدّة القوة المشتركة للمزدوجة‪.‬‬ ‫يبلغ عزم مزدوجة ‪ ، 54 m.N‬والبُعد بين حاملي ّ‬ ‫الرابعة‪:‬‬ ‫المسألة ّ َ‬ ‫دائري متجانس يستطيع الدّوران حول محور‬ ‫قرص‬ ‫ّ‬ ‫مار من مركزه وعمودي على مستويه نصف قطره‬ ‫أفقي ّ‬ ‫قوة‬ ‫‪ ، r = 20 cm‬تؤثّر في ‪ O‬منتصف نصف القطر ‪ّ CN‬‬ ‫قوة ِشدّتها ‪ ، F2‬كما هو‬ ‫ِشدتها ‪ ، F1‬وتؤثّر في النّقطة ‪ّ M‬‬ ‫موضح بال ّشكل المجاور‪ ،‬والمطلوب‪:‬‬ ‫ّ‬ ‫‪ 1.‬انطالقاً من شرط التَّوازن الدّوراني‪ ،‬استنتج العالقة بين‬ ‫‪ F1, F2‬كي يبقى القرص متوازناً‪.‬‬ ‫‪ 2.‬إذا جعلنا ‪ F1‬تساوي أربعة أمثال ‪ F2‬ويبقى القرص‬ ‫متوازناً‪ ،‬احسب بُعد ‪ O‬عن محور الدّوران‪.‬‬ ‫المسألة الخامسة‪:‬‬ ‫‪T‬‬ ‫بقوة عموديّة على سطحه ِشدتها‬ ‫نؤثّر على الباب المجاور ّ‬ ‫دورانه ‪ 0.5 m‬والمطلوب‪:‬‬ ‫ُ‬ ‫تبعد عن محور ّ‬ ‫القوة بالنّسبة لمحور ال َدّوران؟‬ ‫‪ 1.‬احسب عزم هذه ّ‬ ‫القوة‬ ‫‪ 2.‬إذا كان العزم مساوياً ‪ ، 15 m.N‬احسب بُعد نقطة تأثير ّ‬ ‫عن محور الدّوران في هذه الحالة‪.‬‬ ‫‪50 N‬‬ ‫‪84‬‬ ‫‪∆ C‬‬ ‫‪F1‬‬ ‫‪O‬‬ ‫‪N‬‬ ‫‪M‬‬ ‫‪F2‬‬ ‫السادسة‪:‬‬ ‫المسألة ّ‬ ‫ساق متجانسة ‪ AB‬كتلتها ‪ 500 g‬وطولها ‪ ، L = 2 m‬تدور حول‬ ‫لوي ‪ ، A‬ونطبّق عند النّقطة ‪B‬‬ ‫محور أفقي ‪ T‬مار من طرفها ُ‬ ‫الع ّ‬ ‫في طرفها‬ ‫الساق‬ ‫الساق‪ ،‬فتدور ّ‬ ‫قوة ‪ F‬عموديّة على ّ‬ ‫السفلي ّ‬ ‫ّ‬ ‫الشاقولي وتتوازن‪ ،‬كما في ال ّشكل‬ ‫بزاوية ‪ a = 30 %‬في المستوي‬ ‫ّ‬ ‫المجاور‪ ،‬والمطلوب‪:‬‬ ‫‪ 1.‬احسب ذراع ك ٍّل من ِالقوى ‪. W , R , F‬‬ ‫القوة ‪. F‬‬ ‫‪ 2.‬انطالقاً من شرط التّوازن الد‬ ‫ّوراني‪ ،‬احسب قيمة ّ‬ ‫ّ‬ ‫‪-2‬‬ ‫باعتبار تسارع الجاذبيّة األرضيّة ‪g = 10 m.s‬‬ ‫السابعة‪:‬‬ ‫المسألة ّ َ‬ ‫∆‬ ‫‪A‬‬ ‫‪R‬‬ ‫‪30%‬‬ ‫‪F‬‬ ‫‪W‬‬ ‫‪B‬‬ ‫يختزن جسم طاقة كامنة ثقاليَّة ‪ 500 J‬عندما يكون على ارتفاع ‪ h = 10 m‬من سطح األرض‪ ،‬وت ُصبح‬ ‫الطَّاقة الكامنة الثّقاليّة للجسم نفسه ‪ 250 J‬عندما يكون على ارتفاع ‪ ، h 1‬والمطلوب حساب‪:‬‬ ‫‪ 1.‬االرتفاع ‪. h 1‬‬ ‫‪ 2.‬ثقل الجسم‪.‬‬ ‫‪ 3.‬الطَّاقة الحركيَّة للجسم‪ ،‬وسرعته عندما يكون على االرتفاع ‪. h 1‬‬ ‫‪ 4.‬الطَّاقة الحركيَّة للجسم‪ ،‬وسرعته عندما يصل إلى سطح األرض‪.‬‬ ‫المسألة الثّ َامنة‪:‬‬ ‫نترك جسم كتلته ‪ 1 kg‬ليسقط دون سرعة ابتدائيَّة تحت تأثير ثقله فقط من ارتفاع ‪ ، 5 m‬بفرض أ ّن‬ ‫تسارع الجاذبيَّة األرضيَّة ‪ ، g = 10 m.s -2‬والمطلوب‪:‬‬ ‫‪ 1.‬ما نوع الطَّاقة التي يمتلكها الجسم على ارتفاع ‪ ، 5 m‬واحسب قيمتها‪.‬‬ ‫‪ 2.‬احسب قيمة الطَّاقة الكامنة الثّقالية والطَّاقة الحركيَّة على ارتفاع ‪. 2 m‬‬ ‫‪ 3.‬احسب االرتفاع ‪ h‬عندما تكون سرعة الجسم ‪. 1 m.s -1‬‬ ‫‪ 4.‬ما نوع الطَّاقة التي يمتلكها الجسم لحظة وصوله إلى سطح األرض؟ واحسب قيمتها‪.‬‬ ‫السابق‪.‬‬ ‫قوة ثقل الجسم لدى سقوطه من االرتفاع َّ‬ ‫‪ 5.‬احسب العمل الذي قامت به ّ‬ ‫المسألة الت ّ َاسعة‪:‬‬ ‫قارن بين الطَّاقة الحركيَّة لسيَّارتين كتلة األولى‬ ‫وتتحرك بسرعة ‪. 72 km.h -1‬‬ ‫‪ 2‬طن‬ ‫ّ‬ ‫‪10‬‬ ‫طن‪،‬‬ ‫وتتحرك بسرعة ‪ ، 36 km.h -1‬و كتلة الثَّانية‬ ‫ّ‬ ‫‪85‬‬