4-3 مراجعة - كتاب الفيزياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 34: 34. القوة مد ذراعيك أمامك في الهواء، وأسند كتابًا إلى راحة يدك بحيث يكون مستقرًا. حدد القوى، وأزواج التأثير المتبادل التي تؤثر في الكتاب.

الإجابة: س34: القوى المؤثرة: 1) الوزن (للأسفل) 2) القوة العمودية (للأعلى) أزواج التأثير المتبادل: - الأرض تجذب الكتاب ↔ الكتاب يجذب الأرض - اليد تدفع الكتاب ↔ الكتاب يدفع اليد

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** عندما يكون الجسم مستقرًا، فإنه يخضع لقوى متوازنة. يجب أن نحدد جميع القوى التي تؤثر على الكتاب، ثم نحدد أزواج التأثير المتبادل لكل قوة وفقًا لقانون نيوتن الثالث.
2. **الخطوة 2 (تحديد القوى):** القوى المؤثرة على الكتاب هي: 1. **الوزن (قوة الجاذبية):** وهي قوة جذب الأرض للكتاب، وتتجه دائمًا للأسفل. 2. **القوة العمودية:** وهي القوة التي تؤثر بها اليد على الكتاب لمنعه من السقوط، وتتجه للأعلى عموديًا على سطح التلامس.
3. **الخطوة 3 (تحديد أزواج التأثير المتبادل):** وفقًا لقانون نيوتن الثالث، لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه: 1. **زوج قوة الوزن:** الأرض تجذب الكتاب (فعل) ↔ الكتاب يجذب الأرض (رد فعل). 2. **زوج القوة العمودية:** اليد تدفع الكتاب للأعلى (فعل) ↔ الكتاب يدفع اليد للأسفل (رد فعل).
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن القوى المؤثرة هي: **الوزن (للأسفل) والقوة العمودية (للأعلى)**. وأزواج التأثير المتبادل هي: **الأرض تجذب الكتاب ↔ الكتاب يجذب الأرض، واليد تدفع الكتاب ↔ الكتاب يدفع اليد.**

سؤال 35: 35. القوة إذا خفضت الكتاب الوارد في المسألة السابقة بتحريك يدك إلى أسفل بسرعة متزايدة، فهل يتغير أي من القوى، أو أزواج التأثير المتبادل المؤثرة في الكتاب؟ وضح ذلك.

الإجابة: س35: نوع القوى لا يتغير. المقدار يتغير: القوة العمودية تصبح أصغر من الوزن (تسارع للأسفل). $N = mg - ma$ الوزن mg يبقى ثابتًا.

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** عندما يتحرك جسم بتسارع، فإن القوى المؤثرة عليه تتغير بحيث ينتج عنها هذا التسارع. قانون نيوتن الثاني ينص على أن القوة المحصلة تساوي الكتلة مضروبة في التسارع ($F_{net} = ma$).
2. **الخطوة 2 (تطبيق المفهوم):** في هذه الحالة، الكتاب يتحرك إلى أسفل بسرعة متزايدة، مما يعني أن هناك تسارعًا نحو الأسفل (a). القوى المؤثرة على الكتاب هي الوزن ($mg$) للأسفل، والقوة العمودية ($N$) للأعلى. القوة المحصلة ستكون باتجاه التسارع (للأسفل)، لذا: $$F_{net} = mg - N$$ وبما أن $F_{net} = ma$، فإن: $$mg - N = ma$$ لإيجاد القوة العمودية ($N$): $$N = mg - ma$$
3. **الخطوة 3 (التحليل والنتيجة):** من المعادلة $N = mg - ma$، نلاحظ ما يلي: - **الوزن ($mg$):** لا يتغير، فهو يعتمد على كتلة الكتاب وجاذبية الأرض وهما ثابتان. - **القوة العمودية ($N$):** تتغير. بما أن هناك تسارعًا ($a$) نحو الأسفل، فإن قيمة ($ma$) ستكون موجبة، وبالتالي ستكون القوة العمودية ($N$) أقل من الوزن ($mg$). - **أزواج التأثير المتبادل:** نوع القوى (الوزن والقوة العمودية) لا يتغير، وبالتالي أزواج التأثير المتبادل المرتبطة بها لا تتغير في طبيعتها، ولكن مقدار القوة العمودية في الزوج الثاني سيتغير.
4. **الخطوة 4 (الخلاصة):** إذن، **نوع القوى لا يتغير، ولكن مقدار القوة العمودية يتغير ليصبح أصغر من الوزن** بسبب التسارع نحو الأسفل. الوزن ($mg$) يبقى ثابتًا.

سؤال 36: 36. قوة الشد تدلّ من السقف قطعة طوب مربوطة بحبل مهمل الكتلة، ومربوط بها من أسفل قطعة طوب أخرى مهمل الكتلة أيضًا. ما قوة الشد في كل من الحبلين إذا كانت كتلة كل قطعة طوب 5.0 kg؟

الإجابة: س36: شد الحبل السفلي: $T = mg = 49 N$ شد الحبل العلوي: $T = 2mg = 98 N$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - كتلة كل قطعة طوب: $m = 5.0 \text{ kg}$ - تسارع الجاذبية الأرضية: $g = 9.8 \text{ m/s}^2$ (قيمة تقريبية)
2. **الخطوة 2 (القانون):** بما أن قطع الطوب مستقرة (معلقة)، فإن القوة المحصلة المؤثرة على كل جزء من النظام تساوي صفرًا. قوة الشد في الحبل تساوي مجموع الأوزان التي يحملها الحبل.
3. **الخطوة 3 (الحل):** **أولاً: شد الحبل السفلي ($T_1$)** الحبل السفلي يحمل قطعة طوب واحدة فقط. $$T_1 = m \times g$$ $$T_1 = 5.0 \text{ kg} \times 9.8 \text{ m/s}^2 = 49 \text{ N}$$ **ثانياً: شد الحبل العلوي ($T_2$)** الحبل العلوي يحمل كلتا قطعتي الطوب (الكتلة الكلية = $m_1 + m_2$). $$T_2 = (m_1 + m_2) \times g$$ $$T_2 = (5.0 \text{ kg} + 5.0 \text{ kg}) \times 9.8 \text{ m/s}^2$$ $$T_2 = 10.0 \text{ kg} \times 9.8 \text{ m/s}^2 = 98 \text{ N}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، شد الحبل السفلي = **49 N**، وشد الحبل العلوي = **98 N**.

سؤال 37: 37. قوة الشد إذا كانت كتلة قطعة الطوب السفلية الواردة في المسألة السابقة 3.0 kg، وقوة الشد في الحبل العلوي 63.0 N، فا حسب كلا من قوة الشد في الحبل السفلي، وكتلة قطعة الطوب.

الإجابة: س37: شد الحبل السفلي: $T = 29.4 N$ كتلة العلوية: $m = \frac{63.0 - 29.4}{9.8} \approx 3.4 kg$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - كتلة قطعة الطوب السفلية: $m_1 = 3.0 \text{ kg}$ - قوة الشد في الحبل العلوي: $T_{علوي} = 63.0 \text{ N}$ - تسارع الجاذبية الأرضية: $g = 9.8 \text{ m/s}^2$
2. **الخطوة 2 (القانون):** قوة الشد في أي حبل تساوي وزن الكتلة (أو الكتل) التي يحملها. الوزن = الكتلة × تسارع الجاذبية ($W = mg$).
3. **الخطوة 3 (الحل):** **أولاً: حساب قوة الشد في الحبل السفلي ($T_{سفلي}$)** الحبل السفلي يحمل قطعة الطوب السفلية فقط. $$T_{سفلي} = m_1 \times g$$ $$T_{سفلي} = 3.0 \text{ kg} \times 9.8 \text{ m/s}^2 = 29.4 \text{ N}$$ **ثانياً: حساب كتلة قطعة الطوب العلوية ($m_2$)** الحبل العلوي يحمل كلتا قطعتي الطوب (الكتلة الكلية $M = m_1 + m_2$). نعلم أن $T_{علوي} = (m_1 + m_2) \times g$. يمكننا إعادة ترتيب المعادلة لإيجاد الكتلة الكلية: $$m_1 + m_2 = \frac{T_{علوي}}{g}$$ $$m_1 + m_2 = \frac{63.0 \text{ N}}{9.8 \text{ m/s}^2} = 6.428... \text{ kg}$$ الآن نطرح كتلة الطوب السفلية لإيجاد كتلة الطوب العلوية: $$m_2 = (m_1 + m_2) - m_1$$ $$m_2 = 6.428... \text{ kg} - 3.0 \text{ kg} = 3.428... \text{ kg}$$ بالتقريب لأقرب منزلة عشرية واحدة: $$m_2 \approx 3.4 \text{ kg}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، شد الحبل السفلي = **29.4 N**، وكتلة قطعة الطوب العلوية = **3.4 kg**.

سؤال 38: 38. القوة العمودية يُسلّم صالح صندوقًا كتلته 13 kg إلى شخص كتلته 61 kg يقف على منصة. ما القوة العمودية التي تؤثر بها المنصة في هذا الشخص؟

الإجابة: س38: القوة العمودية: $N = (61 + 13) \times 9.8 = 725 N$

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا: - كتلة الصندوق: $m_{صندوق} = 13 \text{ kg}$ - كتلة الشخص: $m_{شخص} = 61 \text{ kg}$ - تسارع الجاذبية الأرضية: $g = 9.8 \text{ m/s}^2$
2. **الخطوة 2 (القانون):** القوة العمودية التي تؤثر بها المنصة على الشخص تساوي الوزن الكلي الذي تحمله المنصة. في هذه الحالة، المنصة تحمل وزن الشخص ووزن الصندوق معًا. الوزن الكلي = (كتلة الشخص + كتلة الصندوق) × تسارع الجاذبية. $$N = (m_{شخص} + m_{صندوق}) \times g$$
3. **الخطوة 3 (الحل):** بالتعويض بالقيم: $$N = (61 \text{ kg} + 13 \text{ kg}) \times 9.8 \text{ m/s}^2$$ $$N = 74 \text{ kg} \times 9.8 \text{ m/s}^2$$ $$N = 725.2 \text{ N}$$ بالتقريب لأقرب عدد صحيح: $$N \approx 725 \text{ N}$$
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن، القوة العمودية التي تؤثر بها المنصة في هذا الشخص هي **725 N**.

سؤال 39: 39. التفكير الناقد توضع سترة بين فريقين لشد الحبل بحيث تمنع كل فريق من رؤية الفريق الآخر. فإذا ربط أحد الفريقين طرف الحبل الذي من جهته بشجرة، فما قوة الشد المتولدة في الحبل إذا سحب الفريق الآخر بقوة 500 N؟ وضح ذلك.

الإجابة: س39: الشد $T = 500 N$ لأن الشجرة تؤثر بقوة مساوية ومعاكسة لقوة السحب (قانون نيوتن الثالث).

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المفهوم):** هذا السؤال يتعلق بقانون نيوتن الثالث للحركة، الذي ينص على أن لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه. كما يتعلق بمفهوم قوة الشد في الحبل.
2. **الخطوة 2 (تطبيق المفهوم):** - الفريق يسحب الحبل بقوة 500 N. هذه هي القوة التي يؤثر بها الفريق على الحبل. - وفقًا لقانون نيوتن الثالث، الحبل يؤثر على الفريق بقوة 500 N في الاتجاه المعاكس. - الطرف الآخر من الحبل مربوط بشجرة. الشجرة هنا تعمل كقوة تثبيت أو نقطة ارتكاز. - عندما يسحب الفريق الحبل بقوة 500 N، فإن الحبل يحاول سحب الشجرة بنفس القوة (500 N). - الشجرة، بدورها، تؤثر بقوة رد فعل على الحبل مساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه (أي 500 N) لمنع الحبل من الحركة أو لتبقى ثابتة.
3. **الخطوة 3 (النتيجة):** قوة الشد في الحبل هي القوة التي تنتقل عبره. بما أن الفريق يسحب بقوة 500 N، والشجرة تقاوم بنفس القوة، فإن قوة الشد المتولدة في الحبل هي **500 N**. السبب هو أن الشجرة تؤثر بقوة مساوية ومعاكسة لقوة السحب التي يطبقها الفريق، وذلك وفقًا لقانون نيوتن الثالث.

إذا خفضت كتابًا موضوعًا على راحة يدك بتحريك يدك إلى أسفل بسرعة متزايدة، فهل يتغير أي من القوى، أو أزواج التأثير المتبادل المؤثرة في الكتاب؟ وضح ذلك.

• أ) يتغير نوع القوى فقط، حيث تختفي القوة العمودية وتظهر قوة الاحتكاك.
• ب) يتغير مقدار الوزن ليصبح أكبر، بينما تبقى القوة العمودية ثابتة.
• ج) نوع القوى لا يتغير (الوزن والقوة العمودية). مقدار القوة العمودية يتغير ليصبح أقل من الوزن بسبب التسارع نحو الأسفل. الوزن يبقى ثابتًا.
• د) تتغير جميع القوى وأزواج التأثير المتبادل لأن الجسم يتحرك.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: نوع القوى لا يتغير (الوزن والقوة العمودية). مقدار القوة العمودية يتغير ليصبح أقل من الوزن بسبب التسارع نحو الأسفل. الوزن يبقى ثابتًا.

الشرح: ١. الكتاب يتحرك للأسفل بتسارع (a). ٢. القوى المؤثرة: الوزن (mg) للأسفل، القوة العمودية (N) لأعلى. ٣. بتطبيق قانون نيوتن الثاني (باتجاه الأسفل موجب): mg - N = ma. ٤. إعادة الترتيب: N = mg - ma. ٥. النتيجة: - الوزن (mg) ثابت. - القوة العمودية (N) تصبح أقل من الوزن لأن (ma) موجبة. - نوع القوى وأزواج التأثير المتبادل لا يتغيران.

تلميح: فكر في قانون نيوتن الثاني: القوة المحصلة = الكتلة × التسارع. إذا كان التسارع للأسفل، ماذا يعني ذلك للقوى المؤثرة؟

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

تدلّ من السقف قطعة طوب مربوطة بحبل مهمل الكتلة، ومربوط بها من أسفل قطعة طوب أخرى مهمل الكتلة أيضًا. ما قوة الشد في كل من الحبلين إذا كانت كتلة كل قطعة طوب 5.0 kg؟ (خذ g = 9.8 m/s²)

• أ) شد الحبل السفلي = 98 N، شد الحبل العلوي = 49 N.
• ب) شد الحبل السفلي = 49 N، شد الحبل العلوي = 98 N.
• ج) شد كلا الحبلين = 49 N.
• د) شد كلا الحبلين = 98 N.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: شد الحبل السفلي = 49 N، شد الحبل العلوي = 98 N.

الشرح: ١. كتلة كل طوبة: m = 5.0 kg. ٢. شد الحبل السفلي (T1): يحمل الطوبة السفلية فقط. T1 = m × g = 5.0 × 9.8 = 49 N. ٣. شد الحبل العلوي (T2): يحمل الطوبتين معًا. T2 = (m + m) × g = 10.0 × 9.8 = 98 N.

تلميح: الحبل السفلي يحمل كتلة واحدة فقط. الحبل العلوي يحمل الكتلتين معًا. قوة الشد تساوي الوزن الذي يحمله الحبل.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

إذا كانت كتلة قطعة الطوب السفلية المعلقة بحبل 3.0 kg، وقوة الشد في الحبل العلوي 63.0 N، فاحسب قوة الشد في الحبل السفلي، وكتلة قطعة الطوب العلوية. (خذ g = 9.8 m/s²)

• أ) شد الحبل السفلي = 63.0 N، كتلة الطوب العلوية = 3.0 kg.
• ب) شد الحبل السفلي = 29.4 N، كتلة الطوب العلوية ≈ 3.4 kg.
• ج) شد الحبل السفلي = 19.6 N، كتلة الطوب العلوية ≈ 4.4 kg.
• د) شد الحبل السفلي = 9.8 N، كتلة الطوب العلوية ≈ 6.0 kg.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: شد الحبل السفلي = 29.4 N، كتلة الطوب العلوية ≈ 3.4 kg.

الشرح: ١. شد الحبل السفلي (Tسفلي): Tسفلي = mسفلية × g = 3.0 × 9.8 = 29.4 N. ٢. شد الحبل العلوي (Tعلوي) = (mسفلية + mعلوية) × g. 63.0 = (3.0 + mعلوية) × 9.8 (3.0 + mعلوية) = 63.0 / 9.8 ≈ 6.4286 kg mعلوية ≈ 6.4286 - 3.0 ≈ 3.4286 kg ≈ 3.4 kg.

تلميح: ١. الشد السفلي = وزن الطوب السفلية. ٢. الشد العلوي = وزن الطوب السفلية + وزن الطوب العلوية.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: صعب

يُسلّم صالح صندوقًا كتلته 13 kg إلى شخص كتلته 61 kg يقف على منصة. ما القوة العمودية التي تؤثر بها المنصة في هذا الشخص؟ (خذ g = 9.8 m/s²)

• أ) القوة العمودية = وزن الشخص فقط ≈ 598 N.
• ب) القوة العمودية = وزن الصندوق فقط ≈ 127 N.
• ج) القوة العمودية ≈ 725 N.
• د) القوة العمودية = الفرق بين الوزنين ≈ 471 N.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: القوة العمودية ≈ 725 N.

الشرح: ١. الوزن الكلي = (كتلة الشخص + كتلة الصندوق) × g. ٢. الوزن الكلي = (61 + 13) × 9.8 = 74 × 9.8 = 725.2 N. ٣. القوة العمودية (N) = الوزن الكلي ≈ 725 N.

تلميح: القوة العمودية التي تؤثر بها المنصة على الشخص تساوي الوزن الكلي (وزن الشخص + وزن الصندوق) الذي تحمله المنصة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

في حالة كتاب موضوع على راحة يد ساكنة، ما العلاقة بين القوة العمودية من اليد ووزن الكتاب؟

• أ) القوة العمودية أكبر من الوزن.
• ب) القوة العمودية تساوي الوزن تمامًا (N = mg).
• ج) القوة العمودية أقل من الوزن.
• د) لا توجد علاقة مباشرة بينهما.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: القوة العمودية تساوي الوزن تمامًا (N = mg).

الشرح: ١. الكتاب ساكن، لذا محصلة القوى المؤثرة عليه = صفر. ٢. القوى الرأسية المؤثرة: الوزن (mg) للأسفل، والقوة العمودية (N) للأعلى. ٣. من شرط الاتزان: القوة المحصلة الرأسية = صفر. ٤. لذلك: N - mg = 0 → N = mg.

تلميح: ما شرط اتزان الجسم الساكن؟

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

عندما يتحرك جسم بتسارع، كيف تتغير القوة العمودية المؤثرة عليه مقارنة بوزنه؟

• أ) القوة العمودية تظل دائمًا مساوية للوزن بغض النظر عن التسارع.
• ب) إذا كان التسارع للأسفل: القوة العمودية تصبح أقل من الوزن (N < mg). إذا كان التسارع للأعلى: القوة العمودية تصبح أكبر من الوزن (N > mg).
• ج) القوة العمودية تزداد دائمًا مع أي تسارع.
• د) القوة العمودية تقل دائمًا مع أي تسارع.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: إذا كان التسارع للأسفل: القوة العمودية تصبح أقل من الوزن (N < mg). إذا كان التسارع للأعلى: القوة العمودية تصبح أكبر من الوزن (N > mg).

الشرح: ١. القوى الرأسية: الوزن (mg) للأسفل، والقوة العمودية (N) للأعلى. ٢. القوة المحصلة: F_net = mg - N (إذا اخترنا الاتجاه للأسلب موجبًا). ٣. قانون نيوتن الثاني: F_net = ma. ٤. لذلك: mg - N = ma → N = mg - ma. ٥. النتيجة: - إذا كان التسارع (a) للأسفل (موجب): N < mg. - إذا كان التسارع (a) للأعلى (سالب): N > mg.

تلميح: طبق قانون نيوتن الثاني (F_net = ma) على القوى الرأسية.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب

توضع سترة بين فريقين لشد الحبل بحيث تمنع كل فريق من رؤية الفريق الآخر. فإذا ربط أحد الفريقين طرف الحبل الذي من جهته بشجرة، فما قوة الشد المتولدة في الحبل إذا سحب الفريق الآخر بقوة 500 N؟

• أ) 0 N، لأن الشجرة لا تسحب.
• ب) 250 N، لأن القوة تتوزع.
• ج) 500 N
• د) 1000 N، لأن القوة تتضاعف.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: 500 N

الشرح: ١. الفريق يسحب الحبل بقوة 500 N. ٢. الحبل مربوط بشجرة من الطرف الآخر. ٣. وفقًا لقانون نيوتن الثالث، الشجرة ستؤثر على الحبل بقوة رد فعل مساوية للمقدار (500 N) ومعاكسة للاتجاه. ٤. قوة الشد في الحبل هي القوة التي تنتقل عبره، وتساوي القوة المسلطة من أي طرف (500 N).

تلميح: تذكر قانون نيوتن الثالث للفعل ورد الفعل. ما القوة التي ستؤثر بها الشجرة على الحبل؟

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

في حالة كتاب موضوع على راحة يد ساكنة، ما العلاقة بين القوة العمودية (N) والوزن (mg)؟

• أ) N > mg
• ب) N < mg
• ج) N = mg
• د) N = 0

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: N = mg

الشرح: ١. الكتاب ساكن، لذا التسارع = صفر. ٢. طبقًا لقانون نيوتن الثاني: القوة المحصلة = الكتلة × التسارع = صفر. ٣. القوى الرأسية المؤثرة على الكتاب: الوزن (mg) للأسفل، والقوة العمودية (N) للأعلى. ٤. لإيجاد المحصلة: N - mg = 0. ٥. إذن: N = mg.

تلميح: تذكر شرط الاتزان للجسم الساكن. ما قيمة القوة المحصلة؟

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

إذا تحركت يد تحمل كتابًا إلى أسفل بسرعة متزايدة (تسارع للأسفل)، كيف تتغير العلاقة بين القوة العمودية (N) والوزن (mg)؟

• أ) N = mg
• ب) N > mg
• ج) N < mg
• د) N = 0

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: N < mg

الشرح: ١. التسارع (a) للأسفل. ٢. طبقًا لقانون نيوتن الثاني: القوة المحصلة = الكتلة × التسارع، واتجاهها للأسلب. ٣. القوى المؤثرة: الوزن (mg) للأسفل (+)، القوة العمودية (N) للأعلى (-). ٤. معادلة المحصلة: mg - N = ma. ٥. إعادة الترتيب: N = mg - ma. ٦. بما أن ma موجبة، فإن N أقل من mg (N < mg).

تلميح: تذكر اتجاه القوة المحصلة عندما يكون التسارع للأسفل. استخدم قانون نيوتن الثاني.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما القانون الفيزيائي الأساسي الذي يفسر أن قوة الشد في حبل يربط جسمين متساويين ومعلقين رأسيًا تكون مختلفة في الحبل العلوي والسفلي؟

• أ) قانون نيوتن الأول فقط (القصور الذاتي).
• ب) قانون نيوتن الثالث فقط (الفعل ورد الفعل).
• ج) قانون نيوتن الثاني (F_net = ma) وشرط الاتزان (F_net = 0 للأجسام الساكنة). الحبل العلوي يحمل الوزن الكلي، والسفلي يحمل وزن جسم واحد فقط.
• د) قانون حفظ الطاقة فقط.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: قانون نيوتن الثاني (F_net = ma) وشرط الاتزان (F_net = 0 للأجسام الساكنة). الحبل العلوي يحمل الوزن الكلي، والسفلي يحمل وزن جسم واحد فقط.

الشرح: ١. الجسم السفلي ساكن: شد الحبل السفلي (T1) = وزن الجسم السفلي (m*g). ٢. الجسم العلوي ساكن: القوى عليه هي شد الحبل العلوي (T2) للأعلى، وشد الحبل السفلي (T1) ووزنه (m*g) للأسفل. ٣. من اتزان الجسم العلوي: T2 - T1 - m*g = 0. ٤. بالتعويض: T2 = T1 + m*g = (m*g) + (m*g) = 2m*g. ٥. النتيجة: الحبل العلوي يحمل الوزن الكلي (2mg)، والسفلي يحمل وزنًا واحدًا (mg).

تلميح: فكر في النظام ككل وفي كل جسم على حدة. ما الوزن الذي يحمله كل حبل؟

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط