📋 المحتوى المنظم
📖 محتوى تعليمي مفصّل
89
نوع: QUESTION_HOMEWORK
سقطت عربة كتلـتها 0.8 kg من أعلى مسار مائل يرتفع 0.50 m عن سطح الأرض، ويميل على الأفقي بزاوية 30° كما في الشكل 21-5، وكانت المسافة التي تتحركها العربة حتى أسفل المسار (m sin 30° = 1.0 m) . فإذا أثرت قوة احتكاك على السطح في العربة بقوة 5.0 N، فهل تصل العربة إلى أسفل المسار؟
84
نوع: QUESTION_HOMEWORK
عربة صغيرة كتلـتها 0.80 kg تهبط من فوق تل عديم الاحتكاك ارتفاعه 0.32 m عن سطح الأرض، وفي قاع التل سارت العربة على سطح أفقي خشن يؤثر في العربة بقوة احتكاك مقدارها 2.0 N، ما المسافة التي تتحركها العربة على السطح الأفقي الخشن قبل أن تتوقف؟
85
نوع: QUESTION_HOMEWORK
القفز بالزانة السجل العالمي للقفز بالزانة (الوثب العالي) للرجال 2.45 m تقريباً. ما أقل مقدار من الشغل يجب أن يبذله لاعب كتلته 73 kg عن سطح الأرض حتى يصل إلى هذا الارتفاع؟
86
نوع: QUESTION_HOMEWORK
كرة القدم تصادم لاعب كتلته 110 kg بلاعب آخر كتلته 150 kg، وتوقف اللاعبان تماماً بعد التصادم. فأي اللاعبين كان زَخْمُه قبل التصادم أكبر؟ وأيهما كانت طاقته الحركية قبل التصادم أكبر؟
87
نوع: QUESTION_HOMEWORK
عربتا مفتاح كتلتاهما على الترتيب 1.0 kg، 2.0 kg، ربطتا معاً بنهايتهما نابض مضغوط، وتحركتا معاً بسرعة 2.1 m/s في الاتجاه نفسه. وفجأة تحرر النابض ليصبح غير مضغوط فدفع العربتين بحيث توقفت العربة ذات الكتلة 2 kg، في حين تحركت العربة ذات الكتلة 1.0 kg إلى الأمام. ما مقدار الطاقة التي أعطاها النابض للعربتين؟
88
نوع: QUESTION_HOMEWORK
تأرجح لاعب سيرك كتلته 55 kg بحبل بادئاً من منصة ارتفاعها 0 m، 12.0 m، وفي أثناء نزوله حلّ قرد كتلته 21.0 kg ليضعه على منصة أخرى، فما أقصى ارتفاع يمكن للمنصة؟
التفكير الناقد
نوع: محتوى تعليمي
التفكير الناقد
91
نوع: QUESTION_HOMEWORK
تطبيق المفاهيم تستقر كرة جولف كتلـتها 0.046 kg على الحامل الخاص بها. فإذا ضربت بـمضرب كتلته 0.220 kg فانطلقت الكرة بسرعة 44 m/s، فأحسب سرعة الكرة لحظة انطلاقها على افتراض أن التصادم مرن.
92
نوع: QUESTION_HOMEWORK
تطبيق المفاهيم بعد اصطدام طائر بالزجاج الأمامي لسيارة متحركة مثالاً على تصادم جسمين كتلة أحدهما عدة أضعاف كتلة الآخر، ومن ناحية أخرى بعد تصادم كرتي بلياردو مثالاً على تصادم جسمين متساويين في الكتلة، فكيف تتحول الطاقة في هذه التصادمات؟ ادرس تصادمًا مرنًا بين كرة بلياردو كتلتها m، وسرعتها الابتدائية v، وكرة أخرى ساكنة كتلتها m، وسرعتها v2 = m1 = m2 ، فما النسبة بين الطاقة المنقولة إلى m2 والطاقة الابتدائية؟
تطبيق المفاهيم
نوع: محتوى تعليمي
تطبيق المفاهيم
90
نوع: QUESTION_HOMEWORK
الهوكي تحرك لاعب هوكي كتلته 90.0 kg بسرعة 5.0 m/s، واصطدم بلاعب هوكي آخر كتلته 110 kg يتحرك بسرعة 3.0 m/s في الاتجاه المعاكس، وتحركا بعد التصادم كجسم واحد بسرعة 1.0 m/s. ما مقدار الطاقة المفقودة نتيجة التصادم؟
🔍 عناصر مرئية
A diagram illustrating a sled on an inclined plane. The sled has mass m = 0.80 kg and is being acted upon by a force f = 5.0 N. The inclined plane makes an angle of 30.0° with the horizontal. The distance along the incline is labeled as 0.50 m.
✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية
عدد الأسئلة: 9
سؤال 84: عربة صغيرة كتلـتها 0.80 kg تهبط من فوق تل عديم الاحتكاك ارتفاعه 0.32 m عن سطح الأرض، وفي قاع التل سارت العربة على سطح أفقي خشن يؤثر في العربة بقوة احتكاك مقدارها 2.0 N، ما المسافة التي تتحركها العربة على السطح الأفقي الخشن قبل أن تتوقف؟
الإجابة: س 84: المسافة $d = 1.3 m$
سؤال 85: القفز بالزانة السجل العالمي للقفز بالزانة (الوثب العالي) للرجال 2.45 m تقريباً. ما أقل مقدار من الشغل يجب أن يُبذل لدفع لاعب كتلته 73 kg عن سطح الأرض حتى يصل إلى هذا الارتفاع؟
الإجابة: س 85: $W_{min} \approx 1.8 \times 10^3 J$
سؤال 86: كرة القدم تصادم لاعب كتلته 110 kg بلاعب آخر كتلته 150 kg، وتوقف اللاعبان تماماً بعد التصادم. فأي اللاعبين كان زخمه قبل التصادم أكبر؟ وأيهما كانت طاقته الحركية قبل التصادم أكبر؟
الإجابة: س 86: الزخم: متساو
الطاقة: أكبر لـ 110 kg
سؤال 87: عربتا مختبر كتلتاهما على الترتيب 1.0 kg، 2.0 kg، رُبطتا معاً بنهايتي نابض مضغوط. وتحركتا معاً بسرعة 2.1 m/s في الاتجاه نفسه. وفجأة تحرر النابض ليصبح غير مضغوط فدفع العربتين بحيث توقفت العربة ذات الكتلة 2 kg، في حين تحركت العربة ذات الكتلة 1.0 kg إلى الأمام. ما مقدار الطاقة التي أعطاها النابض للعربتين؟
الإجابة: س 87: أعطت الطاقة بفرض $v_1$
$\\Delta K \\approx 13 J$
سؤال 88: تأرجح لاعب سيرك كتلته 55 kg بحبل بادئاً من منصة ارتفاعها 12.0 m، وفي أثناء نزوله حمل قرداً كتلته 21.0 kg ليضعه على منصة أخرى، فما أقصى ارتفاع ممكن للمنصة؟
الإجابة: س 88: الارتفاع $\\approx 6.3 m$
سؤال 89: سقطت عربة كتلـتها 0.8 kg من أعلى مسار مائل يرتفع 0.50 m عن سطح الأرض، ويميل على الأفقي بزاوية 30° كما في الشكل 21-5، وكانت المسافة التي تتحركها العربة حتى أسفل المسار (0.5 m / sin 30° = 1.0 m) . فإذا أثرت قوة احتكاك السطح في العربة بقوة 5.0 N، فهل تصل العربة إلى أسفل المسار؟
الإجابة: س 89: لا تصل؛ لأن
$mgh < W_f$
$(3.92 J < 5.0 J)$
سؤال 90: الهوكي تحرك لاعب هوكي كتلته 90.0 kg بسرعة 5.0 m/s، واصطدم بلاعب هوكي آخر كتلته 110 kg يتحرك بسرعة 3.0 m/s في الاتجاه المعاكس، وتحركا بعد التصادم كجسم واحد بسرعة 1.0 m/s. ما مقدار الطاقة المفقودة نتيجة التصادم؟
الإجابة: س 90: المفقودة
$\\approx 1.52 \times 10^3 J$
سؤال 91: تطبيق المفاهيم تستقر كرة جولف كتلـتها 0.046 kg على الحامل الخاص بها. فإذا ضُربت بمضرب كتلته 0.220 kg فانطلقت الكرة بسرعة 44 m/s، فاحسب سرعة الكرة لحظة انطلاقها على افتراض أن التصادم مرن.
الإجابة: س 91: السرعة $u \\approx 26.6 m/s$
سؤال 92: تطبيق المفاهيم يعد اصطدام طائر بالزجاج الأمامي لسيارة متحركة مثالاً على تصادم جسمين كتلة أحدهما عدة أضعاف كتلة الآخر، ومن ناحية أخرى يعد تصادم كرتي بلياردو مثالاً على تصادم جسمين متساويين في الكتلة، فكيف تتحول الطاقة في هذه التصادمات؟ ادرس تصادمًا مرنًا بين كرة بلياردو كتلتها $m_1$ وسرعتها $v_1$ بكرة أخرى ساكنة كتلتها $m_2$.
a. إذا كانت $m_1 = m_2$ ، فما النسبة بين الطاقة المنقولة إلى $m_2$ والطاقة الابتدائية؟
الإجابة: س 92: (a) النسبة = 1 (100%)
🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 5 بطاقة لهذه الصفحة
ما أقل مقدار من الشغل الذي يجب بذله لرفع جسم كتلته m إلى ارتفاع h؟
- أ) W_min = ½ mv²
- ب) W_min = Fd cosθ
- ج) W_min = mgh
- د) W_min = ΔK (التغير في الطاقة الحركية)
الإجابة الصحيحة: c
الإجابة: W_min = mgh
الشرح: 1. الشغل المبذول لرفع جسم ضد قوة الجاذبية يساوي التغير في طاقة وضع الجاذبية.
2. التغير في طاقة الوضع هو: ΔPE = mgh.
3. لذلك، أقل شغل مطلوب (في حالة عدم وجود احتكاك) هو: W_min = mgh.
تلميح: تذكر العلاقة بين الشغل المبذول ضد الجاذبية والطاقة المخزنة في الجسم.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
في مسألة تتعلق بحفظ الطاقة، إذا تحركت عربة من ارتفاع معين على سطح عديم الاحتكاك ثم واصلت على سطح خشن، ما المبدأ الفيزيائي الأساسي المستخدم لحساب المسافة التي تقطعها قبل التوقف؟
- أ) قانون نيوتن الثاني: F = ma، لحساب التسارع ثم المسافة.
- ب) مبدأ حفظ الطاقة: الطاقة الميكانيكية الابتدائية (طاقة وضع) = الشغل المبذول ضد الاحتكاك على السطح الأفقي.
- ج) قانون حفظ الزخم: الزخم الابتدائي = الزخم النهائي.
- د) قانون هوك: F = kx، لحساب طاقة النابض المخزنة.
الإجابة الصحيحة: b
الإجابة: مبدأ حفظ الطاقة: الطاقة الميكانيكية الابتدائية (طاقة وضع) = الشغل المبذول ضد الاحتكاك على السطح الأفقي.
الشرح: 1. الطاقة الابتدائية للعربة على قمة التل هي طاقة وضع: PE = mgh.
2. على السطح الأفقي الخشن، تتحول الطاقة الحركية إلى حرارة عبر الاحتكاك.
3. الشغل المبذول ضد الاحتكاك هو: W_friction = F_friction * d.
4. لحساب المسافة (d): mgh = F_friction * d.
تلميح: فكر في تحول الطاقة من شكل إلى آخر، وما الذي يستهلك الطاقة في النهاية.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط
في تصادم غير مرن تماماً حيث يتوقف جسمان بعد التصادم، ماذا يمكن استنتاج عن زخم كل منهما قبل التصادم؟
- أ) زخم الجسم الأثقل أكبر دائماً.
- ب) زخم الجسم الأخف أكبر دائماً.
- ج) زخم الجسمين قبل التصادم متساوٍ في المقدار ومتعاكس في الاتجاه، وبالتالي محصلة الزخم الكلي تساوي صفراً.
- د) لا يمكن معرفة ذلك بدون معرفة السرعات.
الإجابة الصحيحة: c
الإجابة: زخم الجسمين قبل التصادم متساوٍ في المقدار ومتعاكس في الاتجاه، وبالتالي محصلة الزخم الكلي تساوي صفراً.
الشرح: 1. قانون حفظ الزخم: الزخم الكلي قبل التصادم = الزخم الكلي بعد التصادم.
2. بعد التصادم، توقف الجسمان، لذا الزخم الكلي النهائي = 0.
3. إذن، الزخم الكلي قبل التصادم يجب أن يكون صفراً أيضاً.
4. هذا يعني أن زخم كل جسم كان متساوياً في المقدار ومعاكساً في الاتجاه للآخر.
تلميح: فكر في قانون حفظ الزخم. إذا كان الزخم النهائي صفراً، فماذا يجب أن يكون الزخم الابتدائي؟
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط
في نظام معزول، إذا تحرر نابض مضغوط ودفع جسمين مرتبطين به، فما المبدأ الذي يحكم الطاقة الكلية للنظام (النابض + الأجسام)؟
- أ) قانون حفظ الزخم فقط.
- ب) قانون حفظ الطاقة الميكانيكية (إذا كان النظام معزولاً ومرناً) أو حفظ الطاقة الكلية (بما في ذلك الطاقة الحرارية وغيرها).
- ج) قانون نيوتن الثالث فقط (الفعل ورد الفعل).
- د) قانون الجذب العام لنيوتن.
الإجابة الصحيحة: b
الإجابة: قانون حفظ الطاقة الميكانيكية (إذا كان النظام معزولاً ومرناً) أو حفظ الطاقة الكلية (بما في ذلك الطاقة الحرارية وغيرها).
الشرح: 1. الطاقة المخزنة في النابض المضغوط هي طاقة وضع مرونية.
2. عند تحرر النابض، تتحول هذه الطاقة إلى طاقة حركية للجسمين.
3. في النظام المعزول المثالي (بدون احتكاك)، الطاقة الميكانيكية الكلية تظل محفوظة.
4. في الحالات الواقعية، قد تتحول بعض الطاقة إلى حرارة أو صوت، لكن الطاقة الكلية تظل محفوظة.
تلميح: فكر في تحول الطاقة المخزنة في النابض إلى أشكال أخرى من الطاقة للأجسام.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب
في تصادم مرن أحادي البعد بين جسمين، إذا كانت كتلتاهما متساويتين (m1 = m2) وكان الجسم الثاني ساكناً ابتداءً، فماذا تتنبأ النظرية بأن يحدث للطاقة الحركية للجسم الأول؟
- أ) يتقاسمان الطاقة بالتساوي.
- ب) تنتقل كل الطاقة الحركية للجسم الأول إلى الجسم الثاني، فيتوقف الجسم الأول تماماً ويكتسب الجسم الثاني كل سرعته الابتدائية.
- ج) يفقد النظام جزءاً من الطاقة الحركية.
- د) يرتد الجسم الأول بسرعة مساوية لسرعته الابتدائية.
الإجابة الصحيحة: b
الإجابة: تنتقل كل الطاقة الحركية للجسم الأول إلى الجسم الثاني، فيتوقف الجسم الأول تماماً ويكتسب الجسم الثاني كل سرعته الابتدائية.
الشرح: 1. في التصادم المرن، يحفظ الزخم وتحفظ الطاقة الحركية.
2. لحالة m1 = m2 و v2 = 0، حل المعادلات يعطي:
- v1' = 0 (يتوقف الجسم الأول).
- v2' = v1 (يكتسب الجسم الثاني السرعة الابتدائية للجسم الأول).
3. وبالتالي، الطاقة الحركية للجسم الأول تنتقل بالكامل إلى الجسم الثاني.
تلميح: تذكر نتائج تطبيق قانوني حفظ الزخم وحفظ الطاقة الحركية معاً في هذه الحالة الخاصة.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب