مسائل تدريبية - كتاب الفيزياء - الصف 10 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 10 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 10 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

الدرس: مسائل تدريبية

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 10 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 10 | الفصل الدراسي: 1

الدولة: المملكة العربية السعودية | المنهج: المنهج السعودي - وزارة التعليم

نوع المحتوى: درس تعليمي

📝 ملخص الصفحة

📚 القوة والتسارع

المفاهيم الأساسية

القوة والتسارع: العلاقة بين تأثير قوة ثابتة على جسم وتسارعه.

خريطة المفاهيم

```markmap

القوة والحركة

القوة والتسارع

العلاقة بين القوة والتسارع

#### تؤثر قوة ثابتة في اتجاه معين

#### تنتج تسارعًا ثابتًا

#### تنتج زيادة ثابتة في السرعة المتجهة

طريقة دراسة العلاقة

#### إجراء التجارب

##### البدء بالحالة البسيطة (قوة واحدة أفقية)

##### تقليل التعقيدات (تقليل الاحتكاك)

#### استخدام الرباط المطاطي المشدود

##### يؤثر بقوة سحب

##### كلما زاد الشد زادت القوة

##### الشد الثابت ينتج قوة ثابتة

التمثيل البياني للحركة

#### منحنى السرعة المتجهة - الزمن

##### علاقة خطية

##### الميل الثابت يمثل التسارع الثابت

مسائل تدريبية (تحليل القوى)

المطلوب في كل حالة

#### 1. تحديد النظام

#### 2. رسم مخطط الحركة

#### 3. رسم مخطط الجسم الحر

##### تمثيل جميع القوى ومسبباتها

##### تعيين اتجاه التسارع والقوة المحصلة

##### رسم المتجهات بأطوال مناسبة

أمثلة الحالات

#### 1. سقوط أصيص أزهار سقوطًا حرًا (تجاهل مقاومة الهواء)

#### 2. هبوط مظلي بسرعة منتظمة (قوة مقاومة الهواء لأعلى)

#### 3. سحب صندوق بسرعة منتظمة على سطح أفقي (قوة احتكاك)

#### 4. رفع دلو بحبل بسرعة منتظمة (تجاهل مقاومة الهواء)

#### 5. إنزال دلو بحبل بسرعة منتظمة (تجاهل مقاومة الهواء)

```

نقاط مهمة

  • تبدأ دراسة العلاقة بين القوة والتسارع بحالة بسيطة (قوة واحدة) ثم تنتقل للحالات الأكثر تعقيدًا.
  • يمكن استخدام رباط مطاطي مشدود بمقدار ثابت لتطبيق قوة ثابتة على جسم.
  • القوة الثابتة تمنح الجسم تسارعًا ثابتًا، مما يؤدي إلى زيادة خطية (ثابتة) في سرعته المتجهة مع الزمن.
  • يظهر منحنى السرعة المتجهة مقابل الزمن للجسم الذي تؤثر فيه قوة ثابتة كخط مستقيم، وميله يمثل التسارع.

---

> 📝 ملاحظة: هذه الصفحة تحتوي على أسئلة تقويمية - راجع تبويب الواجبات للإجابات الكاملة.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

مسائل تدريبية

نوع: محتوى تعليمي

مسائل تدريبية

نوع: محتوى تعليمي

حدد النظام، وارسم مخطط الحركة، ومخطط الجسم الحر لكل من الحالات الآتية بتمثيل جميع القوى ومسبباتها، وتعيين اتجاه التسارع والقوة المحصلة، مراعيًا رسم المتجهات بأطوال مناسبة:

1

نوع: QUESTION_HOMEWORK

1. سقوط أصيص أزهار سقوطًا حرا أهمل أي قوى تنشأ عن مقاومة الهواء).

2

نوع: QUESTION_HOMEWORK

2. هبوط مظلي خلال الهواء، وبسرعة متجهة منتظمة ( يؤثر الهواء في المظلي بقوة إلى أعلى).

3

نوع: QUESTION_HOMEWORK

3. سلك يسحب صندوقًا بسرعة منتظمة على سطح أفقي ( يؤثر السطح بقوة تقاوم حركة الصندوق).

4

نوع: QUESTION_HOMEWORK

4. رفع دلو بحبل بسرعة منتظمة (أهمل مقاومة الهواء).

5

نوع: QUESTION_HOMEWORK

5. إنزال دلو بحبل بسرعة منتظمة (أهمل مقاومة الهواء).

القوة والتسارع

نوع: محتوى تعليمي

القوة والتسارع Force and Acceleration

نوع: محتوى تعليمي

كيف يتحرك الجسم عندما تؤثر فيه قوة أو أكثر ؟ من طرق الإجابة عن هذا السؤال إجراء التجارب. ابدأ دائما بالحالة البسيطة، وعندما تستوعب هذه الحالة تماما يمكنك الانتقال إلى الحالات الأكثر تعقيدًا. ابدأ بقوة واحدة تؤثر أفقيا في جسم. يمكنك أيضًا تقليل التعقيدات الناتجة عن احتكاك الجسم مع السطح، وذلك بإجراء التجربة على سطح أملس مثل الجليد أو طاولة ذات سطح أملس، واستعمال جسم ذي إطارات تدور بسهولة، مما يقلل من مقاومة الحركة.

نوع: محتوى تعليمي

لتحديد العلاقة بين كل من القوة والتسارع والسرعة المتجهة تحتاج إلى التأثير في جسم ما بقوة ثابتة في اتجاه معين. لكن كيف يمكنك التأثير بمثل هذه القوة ؟ يؤثر الرباط المطاطي المشدود بقوة سحب، وكلما شددته أكثر زادت القوة التي يؤثر بها. وإذا كنت تشده دائما بالمقدار نفسه فإنك تؤثر بالقوة نفسها. يبين الشكل 3-4 رباطًا مطاطياً مشدودًا بمقدار ثابت 1 cm ، يسحب جسما ذا مقاومة (احتكاك) قليلة. بإجراء هذه التجربة وتحديد السرعة المتجهة للجسم خلال فترة زمنية محددة، تستطيع إعداد رسم بياني يشبه ذلك الموضح في الشكل 4-3b. هل يختلف هذا الرسم البياني عما توقعته ؟ ماذا تلاحظ على السرعة المتجهة ؟ لاحظ أن الزيادة الثابتة في السرعة المتجهة هي نتيجة للتسارع الثابت الذي أكسبه الرباط المطاطي المشدود للجسم.

الشكل 3-4

نوع: FIGURE_REFERENCE

الشكل 3-4

نوع: محتوى تعليمي

a. يؤثر الرباط المطاطي المشدود بقوة ثابتة في الجسم الذي صُمم لتكون مقاومته قليلة.

نوع: محتوى تعليمي

b. يمكنك تمثيل حركة الجسم بيانيا والتي يتضح أنها علاقة خطية.

🔍 عناصر مرئية

منحنى السرعة المتجهة - الزمن

Graph showing the relationship between velocity and time for an object pulled by a rubber band

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: مسائل تدريبية --- مسائل تدريبية حدد النظام، وارسم مخطط الحركة، ومخطط الجسم الحر لكل من الحالات الآتية بتمثيل جميع القوى ومسبباتها، وتعيين اتجاه التسارع والقوة المحصلة، مراعيًا رسم المتجهات بأطوال مناسبة: --- SECTION: 1 --- 1. سقوط أصيص أزهار سقوطًا حرا أهمل أي قوى تنشأ عن مقاومة الهواء). --- SECTION: 2 --- 2. هبوط مظلي خلال الهواء، وبسرعة متجهة منتظمة ( يؤثر الهواء في المظلي بقوة إلى أعلى). --- SECTION: 3 --- 3. سلك يسحب صندوقًا بسرعة منتظمة على سطح أفقي ( يؤثر السطح بقوة تقاوم حركة الصندوق). --- SECTION: 4 --- 4. رفع دلو بحبل بسرعة منتظمة (أهمل مقاومة الهواء). --- SECTION: 5 --- 5. إنزال دلو بحبل بسرعة منتظمة (أهمل مقاومة الهواء). --- SECTION: القوة والتسارع --- القوة والتسارع Force and Acceleration كيف يتحرك الجسم عندما تؤثر فيه قوة أو أكثر ؟ من طرق الإجابة عن هذا السؤال إجراء التجارب. ابدأ دائما بالحالة البسيطة، وعندما تستوعب هذه الحالة تماما يمكنك الانتقال إلى الحالات الأكثر تعقيدًا. ابدأ بقوة واحدة تؤثر أفقيا في جسم. يمكنك أيضًا تقليل التعقيدات الناتجة عن احتكاك الجسم مع السطح، وذلك بإجراء التجربة على سطح أملس مثل الجليد أو طاولة ذات سطح أملس، واستعمال جسم ذي إطارات تدور بسهولة، مما يقلل من مقاومة الحركة. لتحديد العلاقة بين كل من القوة والتسارع والسرعة المتجهة تحتاج إلى التأثير في جسم ما بقوة ثابتة في اتجاه معين. لكن كيف يمكنك التأثير بمثل هذه القوة ؟ يؤثر الرباط المطاطي المشدود بقوة سحب، وكلما شددته أكثر زادت القوة التي يؤثر بها. وإذا كنت تشده دائما بالمقدار نفسه فإنك تؤثر بالقوة نفسها. يبين الشكل 3-4 رباطًا مطاطياً مشدودًا بمقدار ثابت 1 cm ، يسحب جسما ذا مقاومة (احتكاك) قليلة. بإجراء هذه التجربة وتحديد السرعة المتجهة للجسم خلال فترة زمنية محددة، تستطيع إعداد رسم بياني يشبه ذلك الموضح في الشكل 4-3b. هل يختلف هذا الرسم البياني عما توقعته ؟ ماذا تلاحظ على السرعة المتجهة ؟ لاحظ أن الزيادة الثابتة في السرعة المتجهة هي نتيجة للتسارع الثابت الذي أكسبه الرباط المطاطي المشدود للجسم. --- SECTION: الشكل 3-4 --- الشكل 3-4 a. يؤثر الرباط المطاطي المشدود بقوة ثابتة في الجسم الذي صُمم لتكون مقاومته قليلة. b. يمكنك تمثيل حركة الجسم بيانيا والتي يتضح أنها علاقة خطية. --- VISUAL CONTEXT --- **GRAPH**: منحنى السرعة المتجهة - الزمن Description: Graph showing the relationship between velocity and time for an object pulled by a rubber band X-axis: الزمن (S) Y-axis: السرعة المتجهة (m/s) Data: The graph shows a linear relationship between velocity and time Context: Demonstrates the relationship between velocity and time for an object pulled by a rubber band

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 8

سؤال 1: 1. سقوط أصيص أزهار سقوطًا حرًا (أهمل أي قوى تنشأ عن مقاومة الهواء).

الإجابة: النظام: أصيص الأزهار مخطط الحركة: متجه السرعة لأسفل ومتجه التسارع لأسفل مخطط الجسم الحر: قوة الجاذبية الأرضية لأسفل القوة المحصلة: لأسفل التسارع: لأسفل

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** لنفهم هذا السؤال، نتذكر أن السقوط الحر يعني أن الجسم يتحرك تحت تأثير قوة الجاذبية الأرضية فقط، دون أي قوى أخرى مثل مقاومة الهواء.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بتطبيق هذا على أصيص الأزهار: القوة الوحيدة المؤثرة عليه هي قوة الجاذبية (وزنه) التي تسحبه لأسفل. وفقًا لقانون نيوتن الثاني، إذا كانت القوة المحصلة لأسفل، فإن التسارع يكون في نفس الاتجاه (لأسفل).
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، أثناء السقوط الحر، يكون اتجاه السرعة لأسفل واتجاه التسارع لأسفل أيضًا.

سؤال 2: 2. هبوط مظلي خلال الهواء، وبسرعة متجهة منتظمة (يؤثر الهواء في المظلي بقوة إلى أعلى).

الإجابة: النظام: المظلي مخطط الحركة: متجه السرعة لأسفل مخطط الجسم الحر: قوة الجاذبية الأرضية لأسفل وقوة مقاومة الهواء لأعلى القوة المحصلة: صفر التسارع: صفر

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الفكرة هنا هي فهم الحركة بسرعة منتظمة. عندما تكون السرعة منتظمة (ثابتة المقدار والاتجاه)، فهذا يعني أن التسارع يساوي صفرًا.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بتطبيق هذا على المظلي: تؤثر عليه قوتان، قوة الجاذبية لأسفل وقوة مقاومة الهواء لأعلى. إذا كانت سرعته منتظمة لأسفل، فهذا يعني أن هاتين القوتين متساويتان في المقدار ومتعاكستان في الاتجاه، وبالتالي فإن القوة المحصلة تساوي صفرًا.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، عندما تكون القوة المحصلة صفرًا، يكون التسارع صفرًا.

سؤال 3: 3. سلك يسحب صندوقًا بسرعة منتظمة على سطح أفقي (يؤثر السطح بقوة تقاوم حركة الصندوق).

الإجابة: النظام: الصندوق مخطط الحركة: متجه السرعة أفقي مخطط الجسم الحر: قوة السحب أفقي، وقوة الاحتكاك أفقي في الاتجاه المعاكس، وقوة الجاذبية الأرضية لأسفل، والقوة العمودية لأعلى القوة المحصلة: صفر التسارع: صفر

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** نتذكر أن الحركة بسرعة منتظمة تعني أن الجسم لا يتسارع؛ أي أن تسارعه صفر.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بتطبيق هذا على الصندوق: يؤثر عليه السلك بقوة سحب أفقي، ويؤثر السطح بقوة احتكاك معاكسة لاتجاه الحركة. إذا كانت سرعة الصندوق منتظمة، فهذا يعني أن قوة السحب تساوي قوة الاحتكاك تمامًا، وبالتالي تلغي كل منهما الأخرى في الاتجاه الأفقي. القوى الرأسية (الوزن والقوة العمودية) متوازنة أيضًا.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، القوة المحصلة المؤثرة على الصندوق تساوي صفرًا، وبالتالي يكون التسارع صفرًا.

سؤال 4: 4. رفع دلو بحبل بسرعة منتظمة (أهمل مقاومة الهواء).

الإجابة: النظام: الدلو مخطط الحركة: متجه السرعة لأعلى مخطط الجسم الحر: قوة الشد لأعلى وقوة الجاذبية الأرضية لأسفل القوة المحصلة: صفر التسارع: صفر

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** لنفهم هذا السؤال، الحركة بسرعة منتظمة تعني أن السرعة ثابتة، وبالتالي لا يوجد تسارع.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بتطبيق هذا على الدلو: يؤثر عليه الحبل بقوة شد لأعلى، وتؤثر عليه الجاذبية بقوة لأسفل (وزنه). إذا كان الدلو يتحرك لأعلى بسرعة منتظمة، فهذا يعني أن قوة الشد لأعلى تساوي قوة الوزن لأسفل تمامًا.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** لذلك، تكون القوة المحصلة صفرًا، ويكون التسارع صفرًا.

سؤال 5: 5. إنزال دلو بحبل بسرعة منتظمة (أهمل مقاومة الهواء).

الإجابة: النظام: الدلو مخطط الحركة: متجه السرعة لأسفل مخطط الجسم الحر: قوة الشد لأعلى وقوة الجاذبية الأرضية لأسفل القوة المحصلة: صفر التسارع: صفر

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1 (المفهوم):** الفكرة هنا مشابهة للسؤال السابق. الحركة بسرعة منتظمة (ثابتة) تعني عدم وجود تسارع.
  2. **الخطوة 2 (التطبيق):** بتطبيق هذا على الدلو: يؤثر عليه الحبل بقوة شد لأعلى، وتؤثر عليه الجاذبية بقوة لأسفل. إذا كان الدلو يتحرك لأسفل بسرعة منتظمة، فهذا يعني مرة أخرى أن قوة الشد لأعلى تساوي قوة الوزن لأسفل.
  3. **الخطوة 3 (النتيجة):** إذن، القوة المحصلة تساوي صفرًا، والتسارع يساوي صفرًا.

سؤال مربع-1: القوة والتسارع Force and Acceleration

الإجابة: الفكرة الرئيسة تؤثر القوة المحصلة في جسم فتكسبه تسارعًا في اتجاهها

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** الفكرة الرئيسة هنا هي العلاقة بين القوة والتسارع كما وصفها إسحاق نيوتن في قانونه الثاني للحركة. عندما تؤثر قوة محصلة على جسم، فإنها لا تغير فقط من سرعته، بل تكسبه تسارعًا. هذا التسارع يكون دائمًا في نفس اتجاه القوة المحصلة المؤثرة. على سبيل المثال، إذا دفعت عربة إلى الأمام، فإن القوة المحصلة للأمام تكسب العربة تسارعًا في اتجاه الأمام.

سؤال مربع-2: كيف يمكنك التأثير بمثل هذه القوة؟

الإجابة: يؤثر الرباط المطاطي المشدود بقوة سحب، وكلما زادت القوة التي يؤثر بها زاد التسارع، فالعلاقة بين القوة والتسارع طردية.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** لتوضيح كيف تؤثر القوة، يمكننا التفكير في تجربة عملية مثل سحب جسم برباط مطاطي. عندما تشد الرباط، فإنه يؤثر على الجسم بقوة سحب. إذا زادت قوة الشد (أي شددت الرباط أكثر)، ستلاحظ أن الجسم يتحرك بشكل أسرع - أي أن تسارعه يزداد. هذا يوضح أن هناك علاقة طردية: كلما زادت القوة المؤثرة، زاد التسارع الناتج، بشرط أن تكون كتلة الجسم ثابتة.

سؤال مربع-3: ماذا تلاحظ على السرعة المتجهة؟

الإجابة: الزيادة الثابتة في السرعة المتجهة هي نتيجة للتسارع الثابت الذي أكسبه الرباط المطاطي المشدود للجسم.

خطوات الحل:

  1. **الشرح:** عندما نلاحظ حركة الجسم الذي يسحبه الرباط المطاطي، نرى أن سرعته تزداد بشكل ثابت مع مرور الوقت. هذه الزيادة الثابتة في السرعة هي بالتعريف التسارع. التسارع الثابت ناتج عن قوة ثابتة يؤثر بها الرباط المطاطي على الجسم. بمعنى آخر، القوة المستمرة هي التي تسبب استمرار زيادة السرعة (التسارع) وليس مجرد حركة بسرعة ثابتة.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 4 بطاقة لهذه الصفحة

في حالة السقوط الحر لجسم (مع إهمال مقاومة الهواء)، ما هي القوة المحصلة المؤثرة عليه وما اتجاه التسارع؟

  • أ) القوة المحصلة صفر، والتسارع صفر.
  • ب) القوة المحصلة هي قوة الجاذبية لأسفل، والتسارع لأعلى.
  • ج) القوة المحصلة هي قوة الجاذبية لأسفل، والتسارع لأسفل.
  • د) القوة المحصلة هي قوة مقاومة الهواء لأعلى، والتسارع لأسفل.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: القوة المحصلة هي قوة الجاذبية لأسفل، والتسارع لأسفل.

الشرح: 1. في السقوط الحر، تؤثر قوة الجاذبية الأرضية فقط على الجسم. 2. وفقًا لقانون نيوتن الثاني (F=ma)، إذا كانت القوة المحصلة لأسفل، فإن التسارع يكون في نفس الاتجاه. 3. لذلك، القوة المحصلة هي قوة الجاذبية لأسفل، والتسارع لأسفل.

تلميح: تذكر أن السقوط الحر يعني أن الجسم يتحرك تحت تأثير قوة واحدة فقط.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما الشرط اللازم لتحرك جسم بسرعة متجهة منتظمة (ثابتة المقدار والاتجاه)؟

  • أ) أن تؤثر عليه قوة واحدة فقط.
  • ب) أن تكون القوة المحصلة المؤثرة على الجسم تساوي صفرًا.
  • ج) أن يكون التسارع في اتجاه الحركة.
  • د) أن تكون جميع القوى المؤثرة في نفس الاتجاه.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: أن تكون القوة المحصلة المؤثرة على الجسم تساوي صفرًا.

الشرح: 1. الحركة بسرعة منتظمة تعني أن السرعة ثابتة ولا تتغير. 2. وفقًا لقانون نيوتن الأول، يبقى الجسم على حالته الحركية ما لم تؤثر عليه قوة محصلة. 3. إذا كانت السرعة ثابتة، فهذا يعني عدم وجود تسارع (a=0). 4. من قانون نيوتن الثاني (F=ma)، إذا كان a=0 فإن القوة المحصلة F=0.

تلميح: فكر في قانون نيوتن الأول للحركة (قانون القصور الذاتي).

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

ما الفكرة الرئيسية التي تربط بين القوة المحصلة والتسارع، كما وردت في النص؟

  • أ) تؤثر القوة المحصلة في جسم فتكسبه سرعة ثابتة.
  • ب) تؤثر القوة المحصلة في جسم فتكسبه تسارعًا في اتجاهها.
  • ج) تؤثر القوة المحصلة في جسم فتكسبه طاقة حركية.
  • د) تؤثر القوة المحصلة في جسم فتكسبه عزم دوران.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: تؤثر القوة المحصلة في جسم فتكسبه تسارعًا في اتجاهها.

الشرح: 1. الفكرة الرئيسة المستخلصة من النص هي العلاقة السببية بين القوة والتسارع. 2. عندما تؤثر قوة محصلة على جسم، فإن النتيجة هي إكساب ذلك الجسم تسارعًا. 3. اتجاه هذا التسارع الناتج يكون دائمًا في نفس اتجاه القوة المحصلة المؤثرة.

تلميح: هذه الفكرة هي أساس أحد قوانين نيوتن للحركة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

إذا نتج عن قوة ثابتة تؤثر على جسم زيادة ثابتة في سرعته المتجهة مع الزمن، فماذا يعني ذلك بالنسبة للتسارع؟

  • أ) التسارع صفر.
  • ب) التسارع متزايد.
  • ج) التسارع ثابت.
  • د) التسارع متناقص.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: التسارع ثابت.

الشرح: 1. الزيادة الثابتة في السرعة المتجهة تعني أن مقدار التغير في السرعة (Δv) خلال فترات زمنية متساوية (Δt) هو نفسه. 2. التسارع (a) يُعرف رياضياً بأنه a = Δv / Δt. 3. إذا كان Δv ثابتًا و Δt ثابتًا، فإن النسبة a تكون ثابتة. 4. لذلك، الزيادة الخطية (الثابتة) في السرعة مع الزمن تعني أن التسارع ثابت.

تلميح: التسارع هو معدل تغير السرعة بالنسبة للزمن.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط