🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة
عدد البطاقات: 7 بطاقة لهذه الصفحة
ما هي حركة التوافقية البسيطة للبندول البسيط؟
الإجابة: هي الحركة التي تحدث عندما تكون زاوية انحراف خيط البندول صغيرة (أقل من 15° تقريباً)، وتكون فيها قوة الإرجاع متناسبة طردياً مع الإزاحة.
الشرح: يطلق على الحركة اسم توافقية بسيطة عندما تتحقق العلاقة الخطية بين قوة الإرجاع والإزاحة، وهذا يحدث فقط عند زوايا انحراف صغيرة.
تلميح: فكر في الشرط الخاص بزاوية الانحراف وعلاقة القوة بالإزاحة.
التصنيف: تعريف | المستوى: متوسط
ما هي صيغة الزمن الدوري (T) للبندول البسيط؟
الإجابة: T = 2π √(l/g) حيث l هو طول خيط البندول و g هو تسارع الجاذبية الأرضية.
الشرح: هذه الصيغة الرياضية الأساسية لحساب الزمن الدوري للبندول البسيط، وتوضح أنه يعتمد على طول الخيط وتسارع الجاذبية فقط.
تلميح: تذكر أن الصيغة تربط الزمن الدوري بجذر قسمة كميتين.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: سهل
ما العوامل التي يعتمد عليها الزمن الدوري للبندول البسيط؟ وما العوامل التي لا يعتمد عليها؟
الإجابة: يعتمد فقط على طول خيط البندول (l) وتسارع الجاذبية الأرضية (g). ولا يعتمد على كتلة ثقل البندول أو سعة الاهتزاز (طالما الزاوية صغيرة).
الشرح: هذه خاصية مهمة للبندول البسيط، حيث أن زمن دورته لا يتأثر بتغيير الكتلة أو السعة (ضمن الحدود الصغيرة)، مما يجعله أداة مفيدة ودقيقة.
تلميح: راجع نص الصيغة وما ورد بعدها مباشرة في النص.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط
ما مقدار تسارع الجاذبية (g) إذا كان طول بندول 0.369 m وزمنه الدوري 1.22 s؟
الإجابة: g = 9.78 m/s²
الشرح: يتم حساب g من خلال إعادة ترتيب معادلة الزمن الدوري: g = (4π² l) / T². بالتعويض: g = 4π² * 0.369 / (1.22)² = 9.78 m/s².
تلميح: استخدم صيغة الزمن الدوري T = 2π√(l/g) وأعد ترتيبها لحساب g.
التصنيف: سؤال اختبار | المستوى: متوسط
ما طول بندول على سطح القمر (حيث g = 1.6 m/s²) حتى يكون زمنه الدوري 2.0 s؟
الإجابة: l ≈ 0.162 m (أو 16.2 cm).
الشرح: من المعادلة: T = 2π√(l/g) → T² = 4π² (l/g) → l = (g T²) / (4π²). بالتعويض: l = (1.6 * 4.0) / (4π²) ≈ 0.162 m.
تلميح: أعد ترتيب معادلة الزمن الدوري T = 2π√(l/g) لحساب الطول l.
التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: صعب
ما هو اتجاه قوة الإرجاع في البندول البسيط بالنسبة لاتجاه إزاحة الثقل؟
الإجابة: قوة الإرجاع تكون دائماً معاكسة لاتجاه إزاحة ثقل البندول.
الشرح: هدف قوة الإرجاع هو إعادة الثقل إلى موضع اتزانه، لذلك يجب أن تكون في الاتجاه المعاكس للإزاحة التي أبعدته عن هذا الموضع.
تلميح: فكر في سبب تسميتها 'قوة إرجاع' وما هو هدفها.
التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل
ما هي خطوات حل مسألة إيجاد تسارع الجاذبية (g) باستخدام البندول البسيط؟
الإجابة: 1. تحويل طول الخيط إلى متر إذا لزم الأمر. 2. استخدام صيغة الزمن الدوري T = 2π√(l/g). 3. إعادة ترتيب الصيغة لحساب g: g = (4π² l) / T². 4. التعويض بالقيم المعطاة. 5. تقييم الإجابة (الوحدة m/s² ومنطقية القيمة).
الشرح: هذه خطوات منهجية لحل أي مسألة مشابهة، تضمن الوصول إلى إجابة صحيحة ومدعومة بالمنطق الفيزيائي.
تلميح: تتبع الخطوات المذكورة في المثال تحت العناوين: تحليل المسألة، إيجاد الكمية المجهولة، تقويم الجواب.
التصنيف: صيغة/خطوات | المستوى: متوسط