مثال 2: حساب بعد وطول الصورة في مرآة مقعرة - كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

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

الدرس: مثال تطبيقي على المرايا الكروية

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب الفيزياء - الصف 12 - الفصل 1 | المادة: الفيزياء | المرحلة: الصف 12 | الفصل الدراسي: 1

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

نوع المحتوى: example

مستوى الصعوبة: متوسط

📝 ملخص الصفحة

يقدم هذا المثال تطبيقاً عملياً لحساب خصائص الصورة المتكونة بواسطة مرآة مقعرة. يبدأ بتحليل مسألة وضع جسم طوله 2.0 سم على بعد 30.0 سم من مرآة مقعرة نصف قطرها 20.0 سم، مع رسم مخطط للأشعة لتحديد موقع الصورة.

يتم حساب البعد البؤري للمرآة باستخدام العلاقة f = r/2، ثم تطبيق معادلة المرايا الكروية 1/f = 1/dᵢ + 1/d₀ لإيجاد بعد الصورة، والذي ينتج عنه 15.0 سم، مما يشير إلى صورة حقيقية أمام المرآة.

باستخدام علاقة التكبير m = hᵢ/h₀ = -dᵢ/d₀، يتم حساب طول الصورة ليبلغ -1.0 سم، مما يدل على صورة مقلوبة ومصغرة. يتضمن المثال تقويماً للجواب من خلال التحقق من الوحدات والإشارات، مع تقديم مسائل تدريبية إضافية لتعزيز الفهم.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: مثال 2 --- مثال 2الصورة الحقيقية التي تكونتها مرآة مقعرة وضع جسم طوله 2.0 cm أمام مرآة مقعرة نصف قطرها 20.0 cm، وعلى بعد 30.0 cm منها. فما بعد الصورة؟ وما طولها؟--- SECTION: 1 تحليل المسألة ورسمها --- 1 تحليل المسألة ورسمها• ارسم مخططاً للجسم وللمرآة. • ارسم شعاعين أساسيين لتحديد موقع الصورة على المخطط.--- SECTION: المعلوم --- المعلوم h₀ = 2.0 cm d₀ = 30.0 cm r = 20.0 cm--- SECTION: المجهول --- المجهول dᵢ = ? hᵢ = ?--- SECTION: دليل الرياضيات --- دليل الرياضيات الكسور--- SECTION: 2 إيجاد الكمية المجهولة --- 2 إيجاد الكمية المجهولة احسب البعد البؤري عوض مستخدماً r = 20.0 cm f = r/2 = 20.0 cm / 2 = 10.0 cmاستخدم معادلة المرايا الكروية، وحل لإيجاد بعد الصورة: عوض مستخدماً d₀ = 30.0 cm, f = 10.0 cm1/f = 1/dᵢ + 1/d₀ dᵢ = fd₀ / (d₀ - f) = (10.0 cm)(30.0 cm) / (30.0 cm - 10.0 cm) = 300.0 cm² / 20.0 cm = 15.0 cm (صورة حقيقية أمام المرآة)استخدام علاقة التكبير لحساب طول الصورة: عوض مستخدماً d₀ = 30.0 cm, h₀ = 2.0 cm, dᵢ = 15.0 cm m = hᵢ/h₀ = -dᵢ/d₀ hᵢ = -dᵢh₀ / d₀ = -(15.0 cm)(2.0 cm) / 30.0 cm = -1.0 cm (صورة مقلوبة ومصغرة)--- SECTION: 3 تقويم الجواب --- 3 تقويم الجواب• هل الوحدات صحيحة؟ جميع الوحدات بالسنتيمتر cm. • هل للإشارة معنى؟ الموقع الموجب والطول السالب متفقان مع الرسم.--- SECTION: مسائل تدريبية --- مسائل تدريبية--- SECTION: 11 --- 11. وضع جسم على بعد 36.0 cm أمام مرآة مقعرة بعدها البؤري 16.0 cm. أوجد بعد الصورة.--- SECTION: 12 --- 12. وضع جسم طوله 2.4 cm على بعد 16.0 cm من مرآة مقعرة بعدها البؤري 7.0 cm. أوجد طول الصورة.--- SECTION: 13 --- 13. وضع جسم بالقرب من مرآة مقعرة بعدها البؤري 10.0 cm، فتكون له صورة مقلوبة طولها 3.0 cm على بعد 16.0 cm من المرآة. أوجد طول الجسم وبعده عن المرآة.2025 - 1447--- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: مخطط الأشعة لمرآة مقعرة Description: A ray diagram illustrating the formation of a real, inverted image by a concave mirror. An object (h₀) is placed beyond the center of curvature (C). Two principal rays are shown: one parallel to the principal axis reflecting through the focal point (F), and another passing through the focal point reflecting parallel to the principal axis. These rays intersect to form an image (hᵢ) between F and C. The diagram labels the object height (h₀), image height (hᵢ), object distance (d₀), image distance (dᵢ), center of curvature (C), and focal point (F). The image is shown to be inverted and smaller than the object. Key Values: d₀, h₀, C, F, I₁, hᵢ, dᵢ Context: This diagram visually represents the problem described in Example 2, showing how to determine the image characteristics (real, inverted, size, location) using ray tracing for a concave mirror.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 8 بطاقة لهذه الصفحة

ما العلاقة بين نصف قطر تكور المرآة الكروية والبعد البؤري لها؟

الإجابة: البعد البؤري (f) يساوي نصف نصف قطر التكور (r)، أي f = r/2

الشرح: هذه العلاقة أساسية في المرايا الكروية حيث أن البؤرة تقع في منتصف المسافة بين مركز التكور وسطح المرآة

تلميح: فكر في كيفية حساب البعد البؤري من القيمة المعطاة لنصف القطر

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل

ما هي معادلة المرايا الكروية التي تربط البعد البؤري ببعدي الجسم والصورة؟

الإجابة: 1/f = 1/dᵢ + 1/d₀ حيث f هو البعد البؤري، d₀ بعد الجسم، وdᵢ بعد الصورة

الشرح: هذه المعادلة الأساسية تمكننا من حساب بعد الصورة إذا عرفنا بعد الجسم والبعد البؤري للمرآة

تلميح: تذكر أن هذه المعادلة تربط ثلاثة مقادير أساسية في المرايا الكروية

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما هي الصيغة البديلة لحساب بعد الصورة (dᵢ) من معادلة المرايا الكروية؟

الإجابة: dᵢ = fd₀ / (d₀ - f)

الشرح: هذه الصيغة مفيدة عندما نريد حساب بعد الصورة مباشرة دون الحاجة لإعادة ترتيب المعادلة في كل مرة

تلميح: فكر في كيفية إعادة ترتيب معادلة المرايا الكروية لجعل dᵢ موضوع القانون

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

ما هي علاقة التكبير في المرايا الكروية؟

الإجابة: m = hᵢ/h₀ = -dᵢ/d₀ حيث m هو التكبير، hᵢ طول الصورة، h₀ طول الجسم، dᵢ بعد الصورة، وd₀ بعد الجسم

الشرح: الإشارة السالبة في العلاقة تشير إلى أن الصورة مقلوبة عندما تكون الصورة حقيقية

تلميح: تذكر أن التكبير يمكن التعبير عنه بطريقتين: نسبة الأطوال أو نسبة المسافات مع إشارة سالبة

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

كيف نحسب طول الصورة (hᵢ) باستخدام علاقة التكبير؟

الإجابة: hᵢ = -dᵢh₀ / d₀

الشرح: هذه الصيغة تمكننا من حساب طول الصورة مباشرة إذا عرفنا طول الجسم وبعدي الجسم والصورة

تلميح: فكر في كيفية إعادة ترتيب علاقة التكبير لجعل hᵢ موضوع القانون

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط

في المثال المعطى، إذا كان طول الجسم 2.0 cm وبعده 30.0 cm عن مرآة مقعرة نصف قطرها 20.0 cm، فما بعد الصورة وطولها؟

الإجابة: بعد الصورة = 15.0 cm (صورة حقيقية أمام المرآة)، وطول الصورة = -1.0 cm (صورة مقلوبة ومصغرة)

الشرح: الإشارة السالبة لطول الصورة تدل على أنها مقلوبة، والقيمة المطلقة الأصغر من طول الجسم تدل على أنها مصغرة

تلميح: اتبع الخطوات الثلاث: احسب البعد البؤري أولاً، ثم استخدم معادلة المرايا، وأخيراً استخدم علاقة التكبير

التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: صعب

ما دلالة الإشارة السالبة لطول الصورة في حسابات المرايا الكروية؟

الإجابة: تدل الإشارة السالبة لطول الصورة على أن الصورة مقلوبة بالنسبة للجسم الأصلي

الشرح: عندما تكون hᵢ سالبة، تكون الصورة مقلوبة، وعندما تكون موجبة، تكون الصورة معتدلة

تلميح: فكر في العلاقة بين إشارة hᵢ واتجاه الصورة بالنسبة للجسم

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

ما هي الخطوات الأساسية لحل مسألة تتعلق بتكوين الصور في المرايا الكروية؟

الإجابة: 1. تحديد المعطيات (h₀, d₀, r أو f). 2. حساب البعد البؤري إذا أعطي نصف القطر (f = r/2). 3. استخدام معادلة المرايا الكروية لحساب بعد الصورة. 4. استخدام علاقة التكبير لحساب طول الصورة. 5. تقويم النتائج (الوحدات والإشارات).

الشرح: هذه الخطوات المنهجية تساعد في حل أي مسألة مشابهة بطريقة منظمة

تلميح: تذكر أن تبدأ بحساب البعد البؤري أولاً إذا لم يكن معطى مباشرة

التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط