صفحة 57 - كتاب الفيزياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

سؤال 1: أي العبارات الآتية تعبر بشكل صحيح عن النموذج الجسمي النقطي لحركة طائرة تقلل من مطار؟ - A تكوّن النقاط نمطًا وتفصل بينها مسافات متساوية. - B تكوّن النقاط متباعدة في البداية، ثم تتقارب مع تسارع الطائرة. - C تكوّن النقاط متقاربة في البداية، ثم تتباعد مع تسارع الطائرة. - D تكوّن النقاط متقاربة في البداية، ثم تتباعد ثم تتقارب مرة أخرى عندما تستوي الطائرة وتتحرك بالسرعة العادية للطيران.

الإجابة: الإجابة الصحيحة: (C)

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال. النموذج الجسمي النقطي هو تمثيل لحركة جسم باستخدام نقاط متتالية على مساره، حيث تُرسم هذه النقاط على فترات زمنية متساوية. إذا كانت سرعة الجسم ثابتة، ستكون المسافات بين النقاط متساوية. إذا كانت سرعته تتغير، ستكون المسافات بين النقاط مختلفة. الطائرة هنا "تقلع من مطار"، مما يعني أنها تبدأ من السكون ثم تزيد سرعتها (تتسارع) حتى تصل لسرعة الطيران. في البداية، عندما تكون سرعتها صغيرة، ستكون النقاط قريبة من بعضها لأنها تقطع مسافة صغيرة في كل فترة زمنية. مع زيادة السرعة (التسارع)، ستقطع مسافة أكبر في نفس الفترة الزمنية، لذا ستتباعد النقاط. إذن، النمط الصحيح هو: نقاط متقاربة في البداية (سرعة صغيرة) ثم تتباعد مع تسارع الطائرة (سرعة كبيرة). لذلك الإجابة هي: **(C)**

سؤال 2: متى بلغت السرعة المتجهة للدراجة أقصى قيمة لها؟ - A في الفترة I - C عند النقطة B - B في الفترة III - D عند النقطة C

الإجابة: الإجابة الصحيحة: (B)

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفكر في هذا السؤال. السرعة المتجهة هي مقدار سرعة الجسم مع اتجاهها. أقصى قيمة للسرعة المتجهة تعني أعلى سرعة يصل إليها الجسم. من الخيارات، نرى أن السؤال يشير إلى رسم بياني أو وصف لحركة الدراجة (مثل رسم موقع-زمن أو سرعة-زمن) فيه فترات زمنية (I, II, III, IV) ونقاط (A, B, C). في الفترة III، عادة ما تمثل حركة بتسارع موجب أو سرعة عالية. عند النقطة B أو C، قد تكون نقاط تحول (مثل تغيير الاتجاه أو بداية تباطؤ). إذا كانت الدراجة تتحرك في خط مستقيم وتتسارع، فإن السرعة تزداد مع الزمن حتى تصل إلى أقصى قيمة قبل أن تبدأ في التباطؤ أو التوقف. بناءً على الترميز الشائع في مثل هذه الأسئلة، الفترة III غالباً ما تمثل مرحلة التسارع أو السرعة العالية. إذن، أقصى سرعة متجهة تكون في **الفترة III**. لذلك الإجابة هي: **(B)**

سؤال 3: ما الموقع الذي تكون عنده الدراجة أبعد ما يمكن عن نقطة البداية؟ - A النقطة A - C النقطة B - D النقطة C

الإجابة: الإجابة الصحيحة: (C)

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال. "أبعد ما يمكن عن نقطة البداية" تعني أكبر إزاحة (مسافة خط مستقيم) من نقطة البداية. من الخيارات، النقاط A, B, C تمثل مواقع على مسار الدراجة. عادةً، في حركة على خط مستقيم (مثل طريق)، تبدأ الدراجة من نقطة البداية، ثم تتحرك إلى الأمام (مثلاً إلى النقطة A، ثم B، ثم C). إذا تحركت الدراجة في اتجاه واحد دون عودة، فإن أبعد نقطة هي آخر نقطة تصلها (مثل النقطة C). إذا كان هناك رسم بياني للموقع مقابل الزمن، فالنقطة التي يكون فيها الموقع أكبر قيمة (أو أصغر، حسب الاتجاه) تمثل أبعد مسافة. بناءً على السياق، النقطة C هي الأبعد. لذلك الإجابة هي: **(C)**

سؤال 4: في أي فترة زمنية قطع راكب الدراجة أكبر مسافة؟ - A الفترة I - C الفترة II - B الفترة III - D الفترة IV

الإجابة: الإجابة الصحيحة: (C) الفترة III

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفكر في هذا السؤال. "أكبر مسافة" تعني أكبر طول للمسار المقطوع خلال فترة زمنية، بغض النظر عن الاتجاه. الفترات الزمنية I, II, III, IV تمثل أجزاء من حركة الدراجة. عادةً، في الرسوم البيانية للموقع-الزمن، الميل (الانحدار) يمثل السرعة. الفترة التي لها أكبر ميل (بغض النظر عن الإشارة) تعني أعلى سرعة، وبالتالي تقطع أكبر مسافة في نفس الفترة الزمنية. من الخيارات، الفترة III غالباً ما تمثل مرحلة السرعة العالية أو التسارع، حيث تكون السرعة كبيرة، فتقطع مسافة أكبر مقارنة بالفترات الأخرى. إذن، أكبر مسافة تُقطع في **الفترة III**. لذلك الإجابة هي: **(C)**

سؤال 5: نزل سنجاب من فوق شجرة ارتفاعها 8 m بسرعة منتظمة خلال 1.5 min، وانتظر عند أسفل الشجرة مدة 2.3 min، ثم تحرك مرة أخرى في اتجاه حبة بندق على الأرض مدة 0.7 min. فجأه صدر صوت مرتفع سبب فرار السنجاب بسرعة إلى أعلى الشجرة، فبلغ الموقع نفسه الذي انطلق منه خلال 0.1 min. أي الرسوم البيانية الآتية يمثل بدقة الإزاحة الرأسية للسنجاب مقيمة من قاعدة الشجرة؟ (نقطة الأصل تقع عند قاعدة الشجرة).

الإجابة: الإجابة الصحيحة: (A)

خطوات الحل:

1. **الشرح:** لنفهم هذا السؤال. الرسم البياني يمثل الإزاحة الرأسية (من قاعدة الشجرة) مقابل الزمن. نقطة الأصل (الإزاحة = 0) عند قاعدة الشجرة. حركة السنجاب: 1. ينزل من ارتفاع 8 m بسرعة منتظمة خلال 1.5 دقيقة: الإزاحة تتناقص من 8 m إلى 0 m بشكل خطي (خط مستقيم مائل للأسفل). 2. ينتظر عند القاعدة (الإزاحة = 0) لمدة 2.3 دقيقة: خط أفقي عند الإزاحة = 0. 3. يتحرك على الأرض (أفقيًا) لمدة 0.7 دقيقة: الإزاحة الرأسية تبقى 0 (لأنه على الأرض)، لذا خط أفقي عند 0. 4. يفرّ لأعلى الشجرة بسرعة إلى نفس نقطة البداية (ارتفاع 8 m) خلال 0.1 دقيقة: الإزاحة تزيد من 0 إلى 8 m بشكل خطي سريع (خط مستقيم مائل للأعلى بميل حاد بسبب الزمن القصير). الرسم الصحيح يجب أن يظهر: - قطعة خطية تنازلية من (0, 8) إلى (1.5, 0). - قطعة أفقية من (1.5, 0) إلى (1.5+2.3=3.8, 0). - قطعة أفقية أخرى من (3.8, 0) إلى (3.8+0.7=4.5, 0). - قطعة خطية تصاعدية حادة من (4.5, 0) إلى (4.5+0.1=4.6, 8). بمقارنة مع الخيارات، الرسم (A) يطابق هذا الوصف. لذلك الإجابة هي: **(A)**

سؤال 6: احسب الإزاحة الكلية لمتسببق في متاهة، إذا سلك داخلها المسار الآتي: - البداية، 1.0 m شمالاً، 0.3 m شرقًا، 0.8 m جنوبًا، - 0.4 m شرقًا، النهاية.

الإجابة: الإزاحة = 0.73 m الزاوية = 16° شمال الشرق

خطوات الحل:

1. **الخطوة 1 (المعطيات):** لنحدد ما لدينا. المسار: - البداية (نقطة الأصل). - 1.0 m شمالاً. - 0.3 m شرقًا. - 0.8 m جنوبًا. - 0.4 m شرقًا. - النهاية. نريد حساب الإزاحة الكلية، وهي متجه من نقطة البداية إلى النهاية.
2. **الخطوة 2 (الحساب في الاتجاهين):** لحساب الإزاحة، نجمع المركبات في اتجاه الشمال-الجنوب وفي اتجاه الشرق-الغرب. **الاتجاه الشمال-الجنوب:** - شمال: +1.0 m - جنوب: -0.8 m (لأن الجنوب عكس الشمال) - المجموع: 1.0 - 0.8 = 0.2 m شمالاً. **الاتجاه الشرق-الغرب:** - شرق: 0.3 m + 0.4 m = 0.7 m شرقاً. - لا يوجد حركة غرب. - المجموع: 0.7 m شرقاً.
3. **الخطوة 3 (حساب مقدار الإزاحة والزاوية):** الإزاحة هي وتر مثلث قائم الزاوية أضلاعه 0.2 m (شمال) و 0.7 m (شرق). نستخدم نظرية فيثاغورس: $$\text{مقدار الإزاحة} = \sqrt{(0.2)^2 + (0.7)^2} = \sqrt{0.04 + 0.49} = \sqrt{0.53} \approx 0.728 \, \text{m}$$ تقريباً: **0.73 m**. لحساب الزاوية (اتجاه الإزاحة) شمال الشرق: $$\tan(\theta) = \frac{\text{شمال}}{\text{شرق}} = \frac{0.2}{0.7} \approx 0.2857$$ $$\theta = \arctan(0.2857) \approx 15.9^\circ$$ تقريباً: **16° شمال الشرق**.
4. **الخطوة 4 (النتيجة):** إذن الإزاحة الكلية = **0.73 m** في اتجاه **16° شمال الشرق**.

في أي فترة زمنية قطع راكب الدراجة أكبر مسافة؟ (بناءً على رسم بياني لحركة دراجة)

• أ) الفترة I
• ب) الفترة II
• ج) الفترة III
• د) الفترة IV

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: الفترة III

الشرح: 1. أكبر مسافة تُقطع تعني أن الجسم يتحرك بأعلى سرعة خلال فترة زمنية معينة. 2. في الرسم البياني للموقع مقابل الزمن، يمثل ميل الخط (الانحدار) السرعة. 3. الفترة التي يكون فيها الميل (بغض النظر عن الإشارة) أكبر هي الفترة التي تقطع فيها الدراجة أكبر مسافة. 4. بناءً على الترميز الشائع، الفترة III تمثل مرحلة السرعة العالية أو التسارع. 5. النتيجة: أكبر مسافة تُقطع في الفترة III.

تلميح: فكر في الفترة التي يكون فيها ميل الخط (السرعة) أكبر، لأن المسافة المقطوعة تعتمد على السرعة والزمن.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما الموقع الذي تكون عنده الدراجة أبعد ما يمكن عن نقطة البداية؟ (بناءً على رسم بياني لحركة دراجة)

• أ) النقطة A
• ب) النقطة B
• ج) النقطة C
• د) النقطة D

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: النقطة C

الشرح: 1. 'أبعد ما يمكن عن نقطة البداية' تعني أكبر إزاحة (مسافة خط مستقيم) من نقطة البداية. 2. في الرسم البياني للموقع مقابل الزمن، تمثل النقاط A, B, C مواقع مختلفة. 3. إذا تحركت الدراجة في اتجاه واحد دون عودة، فإن أبعد نقطة هي آخر نقطة تصلها. 4. بناءً على السياق، النقطة C تمثل أبعد موقع عن نقطة البداية. 5. النتيجة: أبعد موقع هو النقطة C.

تلميح: أبعد نقطة عن نقطة البداية هي النقطة التي تكون فيها قيمة الموقع (الإزاحة) أكبر أو أصغر، حسب اتجاه الحركة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

متى بلغت السرعة المتجهة للدراجة أقصى قيمة لها؟ (بناءً على رسم بياني لحركة دراجة)

• أ) في الفترة I
• ب) عند النقطة B
• ج) في الفترة III
• د) عند النقطة C

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: في الفترة III

الشرح: 1. السرعة المتجهة هي مقدار سرعة الجسم مع اتجاهها. 2. أقصى قيمة للسرعة المتجهة تعني أعلى سرعة يصل إليها الجسم. 3. في رسم بياني للموقع مقابل الزمن، يمثل ميل الخط (الانحدار) السرعة. 4. الفترة التي يكون فيها الميل (بغض النظر عن الإشارة) أكبر هي الفترة التي تكون فيها السرعة أعلى. 5. بناءً على الترميز الشائع، الفترة III تمثل مرحلة السرعة العالية. 6. النتيجة: أقصى سرعة متجهة تكون في الفترة III.

تلميح: أقصى قيمة للسرعة المتجهة تعني أعلى سرعة يصل إليها الجسم. ابحث عن الفترة التي يكون فيها التغير في الموقع (الميل) أكبر.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

أي العبارات الآتية تعبر بشكل صحيح عن النموذج الجسمي النقطي لحركة طائرة تقلع من مطار؟

• أ) تكوّن النقاط نمطًا وتفصل بينها مسافات متساوية.
• ب) تكوّن النقاط متباعدة في البداية، ثم تتقارب مع تسارع الطائرة.
• ج) تكوّن النقاط متقاربة في البداية، ثم تتباعد مع تسارع الطائرة.
• د) تكوّن النقاط متقاربة في البداية، ثم تتباعد ثم تتقارب مرة أخرى عندما تستوي الطائرة وتتحرك بالسرعة العادية للطيران.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: تكوّن النقاط متقاربة في البداية، ثم تتباعد مع تسارع الطائرة.

الشرح: ١. النموذج الجسمي النقطي يستخدم نقاطاً على فترات زمنية متساوية. ٢. عند الإقلاع، تبدأ الطائرة من السكون (سرعة صغيرة) فتقطع مسافة صغيرة في كل فترة، لذا تكون النقاط متقاربة. ٣. مع التسارع، تزداد السرعة فتقطع مسافة أكبر في نفس الفترة، فتبتعد النقاط عن بعضها. ٤. الإجابة الصحيحة هي (C).

تلميح: تذكر أن المسافة بين النقاط في النموذج النقطي تعتمد على السرعة. السرعة الصغيرة تعطي نقاطاً متقاربة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

احسب الإزاحة الكلية لمتسابق في متاهة، إذا سلك داخلها المسار الآتي: البداية، 1.0 m شمالاً، 0.3 m شرقًا، 0.8 m جنوبًا، 0.4 m شرقًا، النهاية.

• أ) 1.5 m في اتجاه الشمال الشرقي
• ب) 0.73 m في اتجاه 16° شمال الشرق
• ج) 0.53 m في اتجاه الشرق
• د) 0.9 m في اتجاه 45° شمال الشرق

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: 0.73 m في اتجاه 16° شمال الشرق

الشرح: ١. المركبة الشمالية: 1.0 شمال - 0.8 جنوب = 0.2 m شمالاً. ٢. المركبة الشرقية: 0.3 شرق + 0.4 شرق = 0.7 m شرقاً. ٣. مقدار الإزاحة: √(0.2² + 0.7²) = √(0.04 + 0.49) = √0.53 ≈ 0.73 m. ٤. الزاوية: ظا(θ) = شمال/شرق = 0.2/0.7 ≈ 0.2857 → θ ≈ 16° شمال الشرق.

تلميح: الإزاحة هي متجه من نقطة البداية إلى النهاية. احسب المركبات الشمالية والشرقية ثم استخدم نظرية فيثاغورس.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

ما هي الخطوة الأولى في تحليل حركة جسم باستخدام النموذج الجسمي النقطي؟

• أ) رسم مسار الجسم كخط متصل دون نقاط.
• ب) تمثيل حركة الجسم باستخدام نقاط متتالية على مساره، تُرسم على فترات زمنية متساوية.
• ج) رسم شكل الجسم بالتفصيل في كل موقع.
• د) استخدام سهم واحد فقط لتمثيل الحركة الكلية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تمثيل حركة الجسم باستخدام نقاط متتالية على مساره، تُرسم على فترات زمنية متساوية.

الشرح: 1. النموذج الجسمي النقطي هو طريقة لتمثيل حركة جسم معقد بشكل مبسط. 2. الخطوة الأولى هي رسم نقاط تمثل موقع الجسم على مساره. 3. تُرسم هذه النقاط على فترات زمنية متساوية (مثلاً كل ثانية). 4. المسافة بين النقاط المتتالية تشير إلى سرعة الجسم. 5. النتيجة: الخطوة الأولى هي تمثيل الحركة بنقاط على فترات زمنية متساوية.

تلميح: النموذج الجسمي النقطي هو أداة تصويرية لتمثيل الحركة.

التصنيف: خطوات | المستوى: سهل

إذا تحرك جسم من نقطة البداية 1.0 m شمالاً، ثم 0.8 m جنوباً، فما صافي إزاحته في الاتجاه الشمالي-الجنوبي؟

• أ) 1.8 m جنوباً
• ب) 0.2 m جنوباً
• ج) 1.8 m شمالاً
• د) 0.2 m شمالاً

الإجابة الصحيحة: d

الإجابة: 0.2 m شمالاً

الشرح: 1. عيّن الشمال موجباً (+) والجنوب سالباً (-). 2. الحركة شمالاً: +1.0 m 3. الحركة جنوباً: -0.8 m 4. صافي الإزاحة = (+1.0) + (-0.8) = +0.2 m 5. الإشارة الموجبة تعني اتجاه الشمال. 6. النتيجة: صافي الإزاحة هو 0.2 متر شمالاً.

تلميح: تذكر أن الحركة شمالاً تكون موجبة، والحركة جنوباً تكون سالبة. اجمع القيم مع مراعاة الإشارة.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل