التفكير الناقد - كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 - المملكة العربية السعودية

الكتاب: كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 | المادة: العلوم | المرحلة: الصف 9 | الفصل الدراسي: 2

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

الدرس: التفكير الناقد

📚 معلومات الصفحة

الكتاب: كتاب العلوم - الصف 9 - الفصل 2 | المادة: العلوم | المرحلة: الصف 9 | الفصل الدراسي: 2

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

نوع المحتوى: تمارين وأسئلة

📝 ملخص الصفحة

📝 صفحة تمارين وأسئلة

هذه الصفحة تحتوي على أسئلة مرقمة للواجبات والتقييم.

راجع تبويب الواجبات للإجابات الكاملة على أسئلة الصفحة.

📋 المحتوى المنظم

📖 محتوى تعليمي مفصّل

التفكير الناقد

نوع: محتوى تعليمي

التفكير الناقد

18

نوع: QUESTION_HOMEWORK

وضح لماذا تزداد سرعة العربة مع نزولها تلاً مغطى بالثلج، على الرغم من عدم وجود من يدفعها؟

19

نوع: QUESTION_HOMEWORK

وضح قذفت كرة بسرعة ٤٠ كم/س في اتجاه الشرق، فارتدت عن حافظ بسرعة ٤٠ كم/س في اتجاه الغرب.

20

نوع: QUESTION_HOMEWORK

كون فرضية: عادة ما تكون قوة الفعل وقوة رد الفعل غير متلاحظين؛ عندما تكون الأرض أحد الجسمين، فسر لماذا لا تكون القوة المؤثرة في الأرض واضحة؟

21

نوع: QUESTION_HOMEWORK

حدد بدأت الحركة بتسارع إلى أن وصلت إلى سرعة معينة، ثم تحركت بسرعة ثابتة فترة من الزمن، ثم بطؤت حركتها. اشرح كيف أثر كل من الاحتكاك السكوني، الاحتكاك الانزلاقي، الاحتكاك التدريجي، مقاومة الهواء.

22

نوع: QUESTION_HOMEWORK

استنتج ضرب لاعب القرص بسرعة ثابتة على الجليد بسرعة ثابتة. هل القوة هي التي جعلته يستمر في حركته؟ وضح إجابتك.

23

نوع: QUESTION_HOMEWORK

استنتج يصنف القانون الثالث لنيوتن القوى بين جسمين متصادمين. استخدم هذا القانون لتوضيح القوى المؤثرة عندما تضرب قدمك كرة قدم.

24

نوع: QUESTION_HOMEWORK

تعرف السبب والنتيجة استخدم القانون الثالث لنيوتن في تفسير تسارع الصاروخ عند انطلاقه.

25

نوع: QUESTION_HOMEWORK

توقع كرتان متماثلتان في الحجم والشكل، كتلة إحداهما ضعف كتلة الأخرى. أي الكرتين تواجه قوة مقاومة هواء أكبر عندما تصل سرعة كل منهما إلى السرعة الحدية؟

أنشطة تقويم الأداء

نوع: محتوى تعليمي

أنشطة تقويم الأداء

نوع: FIGURE_REFERENCE

26

نوع: QUESTION_HOMEWORK

في الشكل أعلاه، هل القوى المؤثرة في الصندوق متزنة؟ وضح ذلك.

27

نوع: QUESTION_ACTIVITY

عرض شفهيًا ابحث حول أحد قوانين نيوتن في الحركة، واحضر عرضاً شفهياً، وقدم أمثلة على القانون الذي اخترته.

28

نوع: QUESTION_ACTIVITY

الكتابة بلغة علمية صمم تجربة حول قوانين نيوتن في الحركة. ووثق تصميمك باستخدام أدوات: أسماء شركائك في التجربة؛ الفرضيات؛ اسم التجربة؛ المواد والأدوات؛ إجراءات التجربة؛ البيانات؛ النتائج؛ الاستنتاج.

تطبيق الرياضيات

نوع: محتوى تعليمي

تطبيق الرياضيات

29

نوع: QUESTION_HOMEWORK

التسارع إذا أثرت بقوة محصلة مقدارها ٨ نيوتن في جسم كتلته ٢ كجم فاحسب تسارع الكتلة.

30

نوع: QUESTION_HOMEWORK

القوة إذا دفعت الجدار بقوة تساوي ٥ نيوتن فما مقدار القوة التي يؤثر بها الحائط في يديك؟

31

نوع: QUESTION_HOMEWORK

القوة المحصلة إذا تحرك جسم بتسارع مقداره ٢ م/ث² فاحسب القوة المحصلة المؤثرة فيه.

32

نوع: QUESTION_HOMEWORK

الاحتكاك إذا دفع كتاب كتلة ٢ كجم على سطح طاولة بقوة مقدارها ٤ نيوتن فاحسب قوة الاحتكاك المؤثرة في الكتاب إذا كان تسارعه ٠,٥ م/ث².

🔍 عناصر مرئية

القوى المؤثرة في الصندوق

A cube with forces acting on it. Three forces are shown in red, blue, and green. One force is pointing upwards, labeled '3 نيوتن'. Another force is pointing to the right, labeled '2 نيوتن'. A third force is pointing to the left, labeled '5 نيوتن'. A downward force is implied but not explicitly drawn or labeled with a value. The diagram shows a 3D representation of forces acting on a box.

📄 النص الكامل للصفحة

--- SECTION: التفكير الناقد --- التفكير الناقد --- SECTION: 18 --- وضح لماذا تزداد سرعة العربة مع نزولها تلاً مغطى بالثلج، على الرغم من عدم وجود من يدفعها؟ --- SECTION: 19 --- وضح قذفت كرة بسرعة ٤٠ كم/س في اتجاه الشرق، فارتدت عن حافظ بسرعة ٤٠ كم/س في اتجاه الغرب. --- SECTION: 20 --- كون فرضية: عادة ما تكون قوة الفعل وقوة رد الفعل غير متلاحظين؛ عندما تكون الأرض أحد الجسمين، فسر لماذا لا تكون القوة المؤثرة في الأرض واضحة؟ --- SECTION: 21 --- حدد بدأت الحركة بتسارع إلى أن وصلت إلى سرعة معينة، ثم تحركت بسرعة ثابتة فترة من الزمن، ثم بطؤت حركتها. اشرح كيف أثر كل من الاحتكاك السكوني، الاحتكاك الانزلاقي، الاحتكاك التدريجي، مقاومة الهواء. --- SECTION: 22 --- استنتج ضرب لاعب القرص بسرعة ثابتة على الجليد بسرعة ثابتة. هل القوة هي التي جعلته يستمر في حركته؟ وضح إجابتك. --- SECTION: 23 --- استنتج يصنف القانون الثالث لنيوتن القوى بين جسمين متصادمين. استخدم هذا القانون لتوضيح القوى المؤثرة عندما تضرب قدمك كرة قدم. --- SECTION: 24 --- تعرف السبب والنتيجة استخدم القانون الثالث لنيوتن في تفسير تسارع الصاروخ عند انطلاقه. --- SECTION: 25 --- توقع كرتان متماثلتان في الحجم والشكل، كتلة إحداهما ضعف كتلة الأخرى. أي الكرتين تواجه قوة مقاومة هواء أكبر عندما تصل سرعة كل منهما إلى السرعة الحدية؟ --- SECTION: أنشطة تقويم الأداء --- أنشطة تقويم الأداء --- SECTION: 26 --- في الشكل أعلاه، هل القوى المؤثرة في الصندوق متزنة؟ وضح ذلك. --- SECTION: 27 --- عرض شفهيًا ابحث حول أحد قوانين نيوتن في الحركة، واحضر عرضاً شفهياً، وقدم أمثلة على القانون الذي اخترته. --- SECTION: 28 --- الكتابة بلغة علمية صمم تجربة حول قوانين نيوتن في الحركة. ووثق تصميمك باستخدام أدوات: أسماء شركائك في التجربة؛ الفرضيات؛ اسم التجربة؛ المواد والأدوات؛ إجراءات التجربة؛ البيانات؛ النتائج؛ الاستنتاج. --- SECTION: تطبيق الرياضيات --- تطبيق الرياضيات --- SECTION: 29 --- التسارع إذا أثرت بقوة محصلة مقدارها ٨ نيوتن في جسم كتلته ٢ كجم فاحسب تسارع الكتلة. --- SECTION: 30 --- القوة إذا دفعت الجدار بقوة تساوي ٥ نيوتن فما مقدار القوة التي يؤثر بها الحائط في يديك؟ --- SECTION: 31 --- القوة المحصلة إذا تحرك جسم بتسارع مقداره ٢ م/ث² فاحسب القوة المحصلة المؤثرة فيه. --- SECTION: 32 --- الاحتكاك إذا دفع كتاب كتلة ٢ كجم على سطح طاولة بقوة مقدارها ٤ نيوتن فاحسب قوة الاحتكاك المؤثرة في الكتاب إذا كان تسارعه ٠,٥ م/ث². --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: القوى المؤثرة في الصندوق Description: A cube with forces acting on it. Three forces are shown in red, blue, and green. One force is pointing upwards, labeled '3 نيوتن'. Another force is pointing to the right, labeled '2 نيوتن'. A third force is pointing to the left, labeled '5 نيوتن'. A downward force is implied but not explicitly drawn or labeled with a value. The diagram shows a 3D representation of forces acting on a box. X-axis: Right/Left (نيوتن) Y-axis: Up/Down (نيوتن) Data: Forces acting on a box in three dimensions. Key Values: 3 N (up), 2 N (right), 5 N (left) Context: This diagram is used to assess understanding of vector addition of forces and determining if forces are balanced or unbalanced.

✅ حلول أسئلة الكتاب الرسمية

عدد الأسئلة: 13

سؤال 18: وضح لماذا تزداد سرعة عربة التزلج مع نزولها تلاً مغطى بالثلج، على الرغم من عدم وجود من يدفعها؟

الإجابة: تزداد سرعة عربة التزلج مع نزولها تلاً مغطى بالثلج بسبب وجود قوة الجاذبية الأرضية التي تسحب العربة إلى الأسفل.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والتحليل** | العنصر | الوصف | |--------|-------| | الحالة | عربة تزلج تتحرك نزولاً على تل مغطى بالثلج دون دفع خارجي | | الملاحظة | تزداد سرعة العربة أثناء النزول | | المطلوب | تفسير سبب زيادة السرعة |
  2. **الخطوة 2: المبدأ الفيزيائي المستخدم** - **قانون نيوتن الثاني للحركة:** $F_{net} = m \cdot a$ (تسبب القوة المحصلة تسارعاً للجسم). - **مفهوم طاقة الوضع (الطاقة الكامنة) والطاقة الحركية:** تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية أثناء النزول.
  3. **الخطوة 3: تحليل القوى المؤثرة على العربة** عند نزول العربة، تؤثر عليها قوى رئيسية: 1. **قوة الجاذبية الأرضية ($F_g$):** تسحب العربة لأسفل باتجاه مركز الأرض. 2. **قوة رد فعل السطح ($F_N$):** متعامدة مع سطح التل. 3. **قوة الاحتكاك ($F_f$):** تعارض الحركة (ولكنها صغيرة على سطح ثلجي أملس).
  4. **الخطوة 4: تحليل تأثير قوة الجاذبية** يمكن تحليل قوة الجاذبية ($F_g = m \cdot g$) إلى مركبتين: - **مركبة عمودية على السطح:** تلغيها قوة رد الفعل الطبيعي. - **مركبة موازية للسطح:** تسبب تسارع العربة نزولاً على التل. > **نتيجة:** تخلق المركبة الموازية للسطح من قوة الجاذبية **قوة محصلة** غير متزنة في اتجاه الحركة، مما يسبب تسارع العربة وزيادة سرعتها.
  5. **الخطوة 5: تحويل الطاقة** مع نزول العربة، تنخفض **طاقة الوضع ($U = m \cdot g \cdot h$)** بسبب نقصان الارتفاع ($h$)، ويزداد مقدار **الطاقة الحركية ($K = \frac{1}{2} m v^2$)**، مما يظهر كزيادة في السرعة ($v$).
  6. **الإجابة النهائية:** تزداد سرعة العربة بسبب **قوة الجاذبية الأرضية**، التي تُحدث مركبة قوة موازية للمنحدر تؤدي إلى **تسارع العربة** نزولاً، وتحول **طاقة وضعها** إلى **طاقة حركية**.

سؤال 19: قذفت كرة بسرعة ٤٠ كم/س في اتجاه الشرق، فارتدت عن حائط بسرعة ٤٠ كم/س في اتجاه الغرب. هل تسارع الكرة؟

الإجابة: نعم، تسارع الكرة لأن السرعة المتجهة تغيرت (تغير الاتجاه).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات** | الكمية | الرمز | القيمة | الاتجاه | |--------|-------|--------|---------| | السرعة الابتدائية | $v_i$ | 40 كم/س | شرقاً | | السرعة النهائية | $v_f$ | 40 كم/س | غرباً | | المطلوب | تحديد ما إذا كان هناك تسارع أم لا |
  2. **الخطوة 2: المفهوم الفيزيائي المستخدم** - **التسارع ($a$):** هو معدل تغير **السرعة المتجهة** مع الزمن. $a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$ - **السرعة المتجهة:** كمية متجهة لها مقدار **واتجاه**.
  3. **الخطوة 3: تحليل التغير في السرعة المتجهة ($\Delta v$)** - **مقدار السرعة:** لم يتغير (40 كم/س). - **اتجاه السرعة:** تغير تماماً من الشرق إلى الغرب. > **ملاحظة مهمة:** في الفيزياء، الاتجاهات المتعاكسة تعتبر إشارات مختلفة. فلنفرض أن اتجاه الشرق هو الموجب (+) والغرب هو السالب (-). - $v_i = +40 \, \text{km/h}$ - $v_f = -40 \, \text{km/h}$ - $\Delta v = v_f - v_i = (-40) - (+40) = -80 \, \text{km/h}$
  4. **الخطوة 4: استنتاج وجود التسارع** بما أن **التغير في السرعة المتجهة ($\Delta v$)** لا يساوي صفراً (تغير من +40 إلى -40)، فهذا يعني وجود **تسارع**. حتى لو كان **مقدار** السرعة ثابتاً، فإن تغير **الاتجاه** فقط يسبب تسارعاً (كما في الحركة الدائرية المنتظمة).
  5. **الإجابة النهائية:** نعم، **تسارعت الكرة** لأن **السرعة المتجهة** لها تغيرت نتيجة انعكاس اتجاه حركتها، والتسارع يعتمد على التغير في السرعة المتجهة ككل (مقداراً واتجاهاً).

سؤال 20: كون فرضية: عادة ما تكون قوى احتكاك وقوى دفع غير ملاحظتين؛ عندما تكون الأرض أحد الجسمين. فسر لماذا لا تكون القوة المؤثرة في الأرض واضحة؟

الإجابة: لأن كتلة الأرض كبيرة جداً، وبالتالي فإن تسارعها الناتج عن القوة المؤثرة عليها يكون صغيراً جداً وغير ملحوظ.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والفرضية** | العنصر | الوصف | |--------|-------| | الفرضية | قوى الدفع والاحتكاك مع الأرض غالباً غير ملاحظة | | السيناريو | قوة تؤثر في الأرض (كدفعك للأرض عند المشي) | | المطلوب | تفسير عدم وضوح تأثير هذه القوة على الأرض |
  2. **الخطوة 2: القانون الفيزيائي المستخدم** - **قانون نيوتن الثاني:** $F = m \cdot a$ أو $a = \frac{F}{m}$ (التسارع يتناسب عكسياً مع الكتلة عند ثبات القوة). - **قانون نيوتن الثالث:** لكل فعل رد فعل مساوٍ في المقدار ومعاكس في الاتجاه.
  3. **الخطوة 3: تحليل القوى عند التفاعل مع الأرض** عندما تدفع الأرض للخلف لتسير للأمام: 1. **فعل:** قدمك تدفع الأرض للخلف بقوة $F$. 2. **رد الفعل:** الأرض تدفع قدمك للأمام بنفس القوة $F$ (وهذا ما نشعر به ويسيرنا).
  4. **الخطوة 4: لماذا لا نلاحظ تأثير القوة على الأرض؟** - وفقاً لقانون نيوتن الثاني، التسارع الذي تكتسبه الأرض نتيجة للقوة $F$ هو: $a_{earth} = \frac{F}{m_{earth}}$ - **كتلة الأرض ($m_{earth}$)** كبيرة جداً (≈ $6 \times 10^{24}$ kg). - بالتالي، حتى لو كانت القوة $F$ كبيرة نسبياً (مثل قوة دافع صاروخ)، فإن **التسارع ($a_{earth}$)** سيكون **صغيراً جداً** (بقيمة يمكن إهمالها) بسبب ضخامة المقام (الكتلة).
  5. **الإجابة النهائية:** لا يظهر التأثير الملحوظ للقوة على الأرض لأن **كتلتها هائلة**، مما يجعل **التسارع** الناتج عنها ضئيلاً للغاية وغير محسوس بالنسبة لنا، وذلك طبقاً للعلاقة العكسية بين التسارع والكتلة في قانون نيوتن الثاني.

سؤال 21: حدد: وقفت سيارة على تل، ثم بدأت الحركة بتسارع إلى أن وصلت إلى سرعة معينة، ثم تحركت بسرعة ثابتة فترة من الزمن، ثم تباطأت حركتها. اشرح كيف أثر كل مبدأ في السيارة: الاحتكاك السكوني، الاحتكاك الانزلاقي، الاحتكاك التدحرجي، مقاومة الهواء.

الإجابة: الاحتكاك السكوني: منع السيارة من الانزلاق إلى أسفل التل قبل بدء الحركة. الاحتكاك الانزلاقي: غير موجود في هذه الحالة. الاحتكاك التدحرجي: أثر في إبطاء حركة السيارة أثناء التدحرج. مقاومة الهواء: أثرت في إبطاء حركة السيارة عند السرعات العالية.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات وتحليل مراحل الحركة** | المرحلة | وصف حركة السيارة | |----------|-------------------| | أ | السكون على التل (قبل الحركة) | | ب | الحركة بتسارع من السكون | | ج | الحركة بسرعة ثابتة | | د | التباطؤ حتى التوقف | | المطلوب | تأثير أنواع القوى المختلفة في كل مرحلة |
  2. **الخطوة 2: تحديد أنواع القوى المؤثرة بشكل عام** 1. **الاحتكاك السكوني ($f_s$):** بين السطوح الساكنة. 2. **الاحتكاك الانزلاقي ($f_k$):** بين السطوح المنزلقة. 3. **الاحتكاك التدحرجي ($f_r$):** بين السطح والعجلات الدوارة. 4. **مقاومة الهواء ($f_a$):** تعارض الحركة، وتزداد مع السرعة.
  3. **الخطوة 3: تحليل تأثير كل قوة في كل مرحلة** | المرحلة | الاحتكاك السكوني | الاحتكاك الانزلاقي | الاحتكاك التدحرجي | مقاومة الهواء | تفسير إضافي | |----------|-------------------|---------------------|-------------------|---------------|--------------| | **أ (ساكنة)** | **يمنع** انزلاق السيارة لأسفل التل | غير موجود | غير موجود | لا تأثير | يتوازن مركبة الوزن الموازية للمنحدر مع **أقصى احتكاك سكوني**. | | **ب (تتسارع)** | يختفي مع بدء الحركة | غير موجود (العجلات لا تنزلق) | **يقاوم** الحركة (قيمة صغيرة نسبياً) | **تزداد** مع السرعة لكنها أقل من قوة المحرك | القوة المحركة (من المحرك) > (الاحتكاك التدحرجي + مقاومة الهواء)، فالناتج قوة محصلة للأمام تسبب التسارع. | | **ج (سرعة ثابتة)** | غير موجود | غير موجود | **يقاوم** الحركة | **توازن** قوة السحب للأمام | القوة المحركة = (الاحتكاك التدحرجي + مقاومة الهواء)، فالمحصلة = 0، وبقانون نيوتن الأول تستمر السرعة ثابتة. | | **د (تتباطأ)** | غير موجود | قد يظهر إذا قُفلت المكابح (انزلاق العجلات) | **يقاوم** الحركة | **تقاوم** الحركة | قوة المحرك = 0 أو سالبة (المكابح). المحصلة = - (الاحتكاك التدحرجي + مقاومة الهواء + قوة المكابح) ← تسارع سالب (تباطؤ). |
  4. **الإجابة النهائية:** تؤثر أنواع مختلفة من القوى المعيقة للحركة في السيارة خلال رحلتها: - **الاحتكاك السكوني** حمى السيارة من الانزلاق أثناء سكونها على التل. - **الاحتكاك التدحرجي** أثر كمقاومة صغيرة مستمرة طوال فترة تدحرج العجلات. - **مقاومة الهواء** أثرت بشكل متزايد مع السرعة، وساعدت في تحقيق السرعة الثابتة عند معادلتها للدفع، كما ساهمت في التباطؤ.

سؤال 22: استنتج: ضرب لاعب القرص في لعبة الهوكي، فانزلق على الجليد بسرعة ثابتة. هل القوة هي التي جعلته يستمر في حركته؟ وضح إجابتك.

الإجابة: لا، القوة التي ضرب بها اللاعب القرص هي التي أكسبته السرعة الابتدائية. بعد ذلك، استمر القرص في حركته بسرعة ثابتة بسبب قانون نيوتن الأول (القصور الذاتي) ومقاومة الهواء والاحتكاك المهملين على الجليد.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات** | العنصر | الوصف | |--------|-------| | الجسم | قرص لعبة الهوكي | | الحالة الأولى | يتلقى ضربة من اللاعب | | الحالة الثانية | ينزلق على الجليد بسرعة ثابتة | | المطلوب | تحديد دور القوة في استمرار حركته بسرعة ثابتة |
  2. **الخطوة 2: المبدأ الفيزيائي المستخدم** - **قانون نيوتن الأول (قانون القصور الذاتي):** يظل الجسم في حالته الحركية (ساكناً أو متحركاً بسرعة ثابتة في خط مستقيم) ما لم تؤثر عليه قوة محصلة. - **قانون نيوتن الثاني:** $F_{net} = m \cdot a$ (تسبب القوة المحصلة تسارعاً).
  3. **الخطوة 3: تحليل مرحلة اكتساب السرعة (الضربة)** - **القوة:** تؤثر عصا اللاعب على القرص لفترة زمنية قصيرة. - **النتيجة:** تؤدي هذه **القوة المحصلة** إلى إكساب القرص **تسارعاً**، فيتغير من السكون أو سرعة معينة إلى سرعة ابتدائية جديدة.
  4. **الخطوة 4: تحليل مرحلة الانزلاق بسرعة ثابتة** بعد انفصال القرص عن العصا: 1. **القوى الأفقية المؤثرة:** - **قوة الاحتكاك** بين القرص والجليد (ضئيلة جداً على الجليد). - **مقاومة الهواء** (ضئيلة أيضاً لسرعات منخفضة وكثافة منخفضة). 2. **المحصلة:** إذا أهملنا هذه المقاومات أو كانت متزنة، فإن **القوة المحصلة الأفقية تساوي صفراً**. 3. **الاستنتاج:** طبقاً **لقانون نيوتن الأول**، عندما تكون **القوة المحصلة صفراً**، يستمر الجسم في حركته **بسرعة ثابتة** دون الحاجة إلى قوة دافعة.
  5. **الإجابة النهائية:** لا، **ليست القوة** هي التي تجعل القرص يستمر في الحركة بسرعة ثابتة. القوة هي السبب في **اكتسابه السرعة الابتدائية**. أما استمراره في الحركة بنفس السرعة فيرجع إلى **خاصية القصور الذاتي** للأجسام (قانون نيوتن الأول)، حيث يستمر الجسم في حركته ما لم تؤثر عليه قوة محصلة تُغيّر من سرعته.

سؤال 23: استنتج: يصف القانون الثالث لنيوتن القوى بين جسمين متصادمين. استخدم هذا القانون لتوضيح القوى المؤثرة عندما تضرب بقدمك كرة قدم.

الإجابة: عندما تضرب بقدمك كرة القدم، تؤثر قدمك بقوة على الكرة (فعل)، وتؤثر الكرة بقوة مساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه على قدمك (رد فعل).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات** | العنصر | الوصف | |--------|-------| | الفعل | ضرب كرة القدم بالقدم | | الجسمان المتفاعلان | القدم (الجسم أ) - الكرة (الجسم ب) | | المبدأ المستخدم | **قانون نيوتن الثالث للحركة** |
  2. **الخطوة 2: نص القانون الثالث لنيوتن** **"لكل فعل رد فعل، مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه، ويقعان على خط عمل واحد."** - الفعل والرد فعل **قوتان** تتبادلان بين جسمين مختلفين. - لا توجد قوة فردية منعزلة؛ بل **زوج من القوى**.
  3. **الخطوة 3: تطبيق القانون على حالة ركل الكرة** | القوة | الجسم الفاعل | الجسم المنفعل | المقدار | الاتجاه | |-------|---------------|----------------|---------|---------| | **الفعل** | **القدم** | **الكرة** | $F$ | من القدم نحو الكرة (للأمام) | | **رد الفعل** | **الكرة** | **القدم** | $F$ | من الكرة نحو القدم (للخلف) |
  4. **الخطوة 4: شرح النتيجة والملاحظات** 1. في اللحظة نفسها التي تدفع فيها قدمك الكرة للأمام، فإن الكرة **تؤثر على قدمك** بقوة مساوية للخلف. 2. **لماذا لا تتراجع قدمنا بشدة؟** لأن جسم اللاعب (الراكض) ضخم ومرتبط بالأرض، ولأن عضلاته تحافظ على وضعيته. 3. هذه القوى **لا تلغي** بعضها لأنها تؤثر على **أجسام مختلفة** (القدم والكرة).
  5. **الإجابة النهائية:** عند ركل الكرة، ينشأ **زوج من القوى** وفقاً لقانون نيوتن الثالث: تؤثر **القدم على الكرة** بقوة دافعة لها للأمام (الفعل)، وتؤثر **الكرة على القدم** في المقابل **بقوة مساوية في المقدار** ومضادة في الاتجاه نحو الخلف (رد الفعل).

سؤال 24: تعرف السبب والنتيجة: استخدم القانون الثالث لنيوتن في تفسير تسارع الصاروخ عند انطلاقه.

الإجابة: يندفع الغاز الساخن من مؤخرة الصاروخ بقوة (فعل)، فيدفع الغاز الصاروخ بقوة مساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه (رد فعل)، مما يسبب تسارع الصاروخ للأمام.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات** | العنصر | الوصف | |--------|-------| | الجسم | الصاروخ | | عملية الدفع | انطلاق الغازات من مؤخرة الصاروخ | | الملاحظة | تسارع الصاروخ للأمام | | المبدأ المستخدم | **قانون نيوتن الثالث** للحركة |
  2. **الخطوة 2: تفسير آلية عمل الصاروخ** يعمل محرك الصاروخ على حرق الوقود بسرعة، مما ينتج **كمية كبيرة من الغازات الساخنة** ذات ضغط عالٍ. - يتم إخراج هذه الغازات بعنف **للخلف** عبر فتحات دفع خاصة.
  3. **الخطوة 3: تطبيق قانون نيوتن الثالث (زوج الفعل ورد الفعل)** 1. **الفعل:** يدفع الصاروخ (بواسطة محركاته) **الغازات للخارج وللخلف** بقوة كبيرة ($F_{action}$). 2. **رد الفعل:** كتفاعل لهذا الفعل، **تدفع الغازات الصاروخ** **للأمام** بقوة مساوية في المقدار ($F_{reaction} = F_{action}$) ومعاكسة في الاتجاه.
  4. **الخطوة 4: ربط رد الفعل بالتسارع** - وفقاً **لقانون نيوتن الثاني** ($F_{net} = m \cdot a$): - قوة رد الفعل ($F_{reaction}$) التي تؤثر بها الغازات على الصاروخ هي **القوة المحصلة الخارجية** التي تؤثر على الصاروخ في الفراغ. - هذه القوة **تسبب تسارعاً ($a$)** للصاروخ في الاتجاه الأمامي. - **معادلة الحركة:** $F_{reaction} = m_{rocket} \cdot a_{rocket}$
  5. **الإجابة النهائية:** يتسارع الصاروخ للأمام بسبب **زوج القوى** الناتج عن إخراج الغازات: فعندما تدفع محركاته **الغازات للخلف بعنف** (فعل)، فإن هذه الغازات **تؤثر على الصاروخ نفسه بقوة مساوية للأمام** (رد فعل)، وهذه القوة الأمامية هي التي تُحدث **تسارع الصاروخ**.

سؤال 25: توقع: كرتان متماثلتان في الحجم والشكل، كتلة إحداهما ضعف كتلة الأخرى. أي الكرتين تواجه قوة مقاومة هواء أكبر عندما تصل سرعة كل منهما إلى السرعة الحدية؟

الإجابة: الكرة ذات الكتلة الأكبر. (لأنها تحتاج إلى قوة مقاومة هواء أكبر لتعادل وزنها الأكبر وتصل إلى السرعة الحدية).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمقارنة** | الكرة | الكتلة ($m$) | الحجم والشكل | السرعة عند المقارنة | |-------|---------------|--------------|----------------------| | الكرة (أ) | $m$ | متماثلان | **السرعة الحدية** لكل منهما | | الكرة (ب) | $2m$ (ضعف كتلة أ) | متماثلان | **السرعة الحدية** لكل منهما | | المطلوب | تحديد أي الكرتين تواجه **قوة مقاومة هواء أكبر** عند سرعتها الحدية |
  2. **الخطوة 2: المفهوم الفيزيائي المستخدم (السرعة الحدية)** - **السرعة الحدية:** هي السرعة الثابتة التي يصل إليها الجسم الساقط عندما **تتعادل قوة مقاومة الهواء** مع **قوة وزنه**. - **شرط السرعة الحدية:** $F_{air} = W = m \cdot g$
  3. **الخطوة 3: تطبيق شرط السرعة الحدية على الكرتين** عندما تصل كل كرة إلى سرعتها الحدية، فإن: - **للكرة (أ) كتلة $m$:** $F_{air, A} = m \cdot g$ - **للكرة (ب) كتلة $2m$:** $F_{air, B} = (2m) \cdot g = 2mg$
  4. **الخطوة 4: المقارنة بين قوتي مقاومة الهواء** من الخطوة السابقة: $F_{air, B} = 2mg$ $F_{air, A} = mg$ ∴ $F_{air, B} = 2 \times F_{air, A}$ > **نتيجة:** قوة مقاومة الهواء على الكرة (ب) **ضعف** قوة مقاومة الهواء على الكرة (أ) عند السرعة الحدية.
  5. **الإجابة النهائية:** **الكرة ذات الكتلة الأكبر** (التي كتلتها ضعف الأخرى) تواجه **قوة مقاومة هواء أكبر** عند السرعة الحدية، لأن شرط الوصول لتلك السرعة هو تعادل مقاومة الهواء مع وزن الجسم، وبما أن وزنها أكبر، فإن قوة مقاومة الهواء اللازمة لتعادله يجب أن تكون أكبر أيضاً.

سؤال 26: في الشكل أعلاه، هل القوى المؤثرة في الصندوق متزنة؟ وضح ذلك.

الإجابة: لا، غير متزنة، القوى الرأسية متزنة، لكن القوى الأفقية غير متزنة (٣ نيوتن يميناً و ٥ نيوتن يساراً).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: تحليل القوى المؤثرة في الصندوق (بناءً على نص السؤال)** يُستنتج من وصف الإجابة الأصلية وجود القوى التالية: - **قوى رأسية:** ربما قوة الوزن ($W$) لأسفل وقوة رد الفعل الطبيعي ($F_N$) لأعلى. - **قوى أفقية:** قوة مقدارها 3 نيوتن نحو اليمين، وقوة مقدارها 5 نيوتن نحو اليسار.
  2. **الخطوة 2: تعريف التوازن (شرط عدم التسارع)** يكون الجسم في حالة **اتزان** (ساكناً أو يتحرك بسرعة ثابتة) إذا وفقط إذا كانت **محصلة القوى المؤثرة عليه في أي اتجاه تساوي صفراً**. - رياضياً: $\sum F_x = 0$ و $\sum F_y = 0$
  3. **الخطوة 3: فحص الاتزان في الاتجاه الرأسي** | القوة | المقدار | الاتجاه | |-------|---------|---------| | الوزن ($W$) | مجهول | لأسفل | | رد الفعل ($F_N$) | مساوٍ للوزن | لأعلى | بافتراض أن الصندوق لا يرتفع أو يهوي، فإن: $\sum F_y = F_N - W = 0$ > **خلاصة:** **القوى الرأسية متزنة.**
  4. **الخطوة 4: فحص الاتزان في الاتجاه الأفقي** | القوة | المقدار | الاتجاه | |-------|---------|---------| | القوة الأولى | 3 نيوتن | يمين (لنعتبرها +) | | القوة الثانية | 5 نيوتن | يسار (لنعتبرها -) | $\sum F_x = (+3 \, N) + (-5 \, N) = -2 \, N$ > **تحليل الناتج:** > - **المحصلة الأفقية = -2 نيوتن** (أي 2 نيوتن في اتجاه اليسار). > - **لا تساوي صفراً.**
  5. **الخطوة 5: الاستنتاج النهائي عن التوازن** بما أن **شرط الاتزان ($\sum F_x = 0$)** لم يتحقق في الاتجاه الأفقي، فإن **القوى المؤثرة في الصندوق غير متزنة**. - نتيجة عدم الاتزان هذه ستسبب **تسارعاً** للصندوق في اتجاه القوة المحصلة (يساراً).
  6. **الإجابة النهائية:** **لا، القوى غير متزنة.** حيث إن القوى الرأسية متزنة، لكن القوى الأفقية غير متزنة، إذ إن محصلتها تساوي 2 نيوتن باتجاه اليسار (نتيجة 5 نيوتن يسارًا مقابل 3 نيوتن يمينًا).

سؤال 29: التسارع: إذا أثرت بقوة محصلة مقدارها ٨ نيوتن في جسم كتلته ٢ كجم فاحسب تسارع الكرة.

الإجابة: التسارع = القوة المحصلة / الكتلة = ٨ نيوتن / ٢ كجم = ٤ م/ث².

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | الكمية | الرمز | القيمة | الوحدة | |--------|-------|--------|--------| | القوة المحصلة | $F_{net}$ | 8 | نيوتن (N) | | كتلة الجسم | $m$ | 2 | كيلوجرام (kg) | | المطلوب | التسارع | $a$ | م/ث² (m/s²) |
  2. **الخطوة 2: القانون الفيزيائي المستخدم** **قانون نيوتن الثاني للحركة:** $F_{net} = m \cdot a$ حيث: - $F_{net}$: القوة المحصلة. - $m$: كتلة الجسم. - $a$: تسارع الجسم. يمكن إعادة ترتيب القانون لإيجاد التسارع: $a = \frac{F_{net}}{m}$
  3. **الخطوة 3: تعويض القيم في القانون** $a = \frac{F_{net}}{m} = \frac{8 \, \text{N}}{2 \, \text{kg}}$
  4. **الخطوة 4: إجراء الحساب مع الوحدات** - حساب القيمة العددية: $\frac{8}{2} = 4$ - حساب الوحدات: $\frac{\text{N}}{\text{kg}} = \frac{\text{kg} \cdot \text{m/s}^2}{\text{kg}} = \text{m/s}^2$ ∴ $a = 4 \, \text{m/s}^2$
  5. **الإجابة النهائية:** بناءً على قانون نيوتن الثاني، فإن **تسارع الجسم** الناتج عن تأثير قوة محصلة مقدارها 8 نيوتن على جسم كتلته 2 كجم هو **4 أمتار لكل ثانية مربعة**.

سؤال 30: القوة: إذا دفعت الجدار بقوة تساوي ٥ نيوتن فما مقدار القوة التي يؤثر بها الحائط في يدك؟

الإجابة: ٥ نيوتن (حسب قانون نيوتن الثالث، قوة الفعل تساوي قوة رد الفعل في المقدار وتعاكسها في الاتجاه).

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | الكمية | الوصف | القيمة | الوحدة | |--------|-------|--------|--------| | **الفعل** | قوة دفع اليد على الجدار | 5 | نيوتن (N) | | **المطلوب (رد الفعل)** | قوة دفع الجدار على اليد | ؟ | نيوتن (N) |
  2. **الخطوة 2: القانون الفيزيائي المستخدم** **قانون نيوتن الثالث للحركة (الفعل ورد الفعل):** "**لكل فعل رد فعل، مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه.**" - الجسمان المتفاعلان هما: **اليد** (كجزء من جسمك) و **الجدار**. - القوتان تتبادلان بينهما.
  3. **الخطوة 3: تحديد زوج الفعل ورد الفعل** 1. **الفعل:** قوة تؤثر بها **اليد** على **الجدار**. مقدارها = 5 نيوتن، اتجاهها: نحو الجدار. 2. **رد الفعل:** قوة يؤثر بها **الجدار** على **اليد**. اتجاهها: بعيداً عن الجدار (نحو جسمك).
  4. **الخطوة 4: استنتاج مقدار رد الفعل** طبقاً لقانون نيوتن الثالث، فإن **مقدار** قوة رد الفعل **يساوي تماماً** مقدار قوة الفعل. | القوة | الجسم الفاعل | الجسم المنفعل | المقدار | |-------|---------------|----------------|---------| | الفعل | اليد | الجدار | 5 نيوتن | | **رد الفعل** | **الجدار** | **اليد** | **5 نيوتن** |
  5. **الإجابة النهائية:** عندما تدفع الجدار بقوة 5 نيوتن، فإن الجدار **يؤثر على يدك بقوة رد فعل مساوية مقدارها 5 نيوتن** في الاتجاه المعاكس، وذلك طبقاً لقانون نيوتن الثالث.

سؤال 31: القوة المحصلة: إذا تحرك جسم كتلته ٠,٤ كجم بتسارع مقداره ٢ م/ث² فاحسب القوة المحصلة المؤثرة فيه.

الإجابة: القوة المحصلة = الكتلة × التسارع = ٠,٤ كجم × ٢ م/ث² = ٠,٨ نيوتن.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | الكمية | الرمز | القيمة | الوحدة | |--------|-------|--------|--------| | كتلة الجسم | $m$ | 0.4 | كيلوجرام (kg) | | تسارع الجسم | $a$ | 2 | متر/ثانية² (m/s²) | | المطلوب | القوة المحصلة | $F_{net}$ | نيوتن (N) |
  2. **الخطوة 2: القانون الفيزيائي المستخدم** **قانون نيوتن الثاني للحركة:** $F_{net} = m \cdot a$ حيث: - $F_{net}$: القوة المحصلة المؤثرة على الجسم. - $m$: كتلة الجسم. - $a$: تسارع الجسم.
  3. **الخطوة 3: تعويض القيم في القانون** $F_{net} = m \times a = 0.4 \, \text{kg} \times 2 \, \text{m/s}^2$
  4. **الخطوة 4: إجراء الحساب مع الوحدات** - حساب القيمة العددية: $0.4 \times 2 = 0.8$ - حساب الوحدات: $\text{kg} \cdot \text{m/s}^2 = \text{N}$ (نيوتن). ∴ $F_{net} = 0.8 \, \text{N}$
  5. **الإجابة النهائية:** بتطبيق قانون نيوتن الثاني، فإن **القوة المحصلة** اللازمة لإكساب جسم كتلته 0.4 كجم تسارعاً مقداره 2 م/ث² هي **0.8 نيوتن**.

سؤال 32: الاحتكاك: إذا دفع كتاب كتلته ٢ كجم على سطح طاولة بقوة مقدارها ٤ نيوتن فاحسب قوة الاحتكاك المؤثرة في الكتاب إذا كان تسارعه ٠,٥ م/ث².

الإجابة: القوة المحصلة = الكتلة × التسارع = ٢ كجم × ٠,٥ م/ث² = ١ نيوتن. القوة المحصلة = قوة الدفع - قوة الاحتكاك. ١ نيوتن = ٤ نيوتن - قوة الاحتكاك. قوة الاحتكاك = ٤ نيوتن - ١ نيوتن = ٣ نيوتن.

خطوات الحل:

  1. **الخطوة 1: جدول المعطيات والمطلوب** | الكمية | الرمز | القيمة | الوحدة | |--------|-------|--------|--------| | كتلة الكتاب | $m$ | 2 | كجم (kg) | | قوة الدفع المطبقة | $F_{push}$ | 4 | نيوتن (N) | | تسارع الكتاب | $a$ | 0.5 | م/ث² (m/s²) | | المطلوب | قوة الاحتكاك | $f_k$ | نيوتن (N) | > **ملاحظة:** التسارع أفقي، لذا نحلل القوى في الاتجاه الأفقي فقط.
  2. **الخطوة 2: القانون الفيزيائي المستخدم** 1. **قانون نيوتن الثاني (للاتجاه الأفقي):** $F_{net, x} = m \cdot a$ 2. **تحديد القوة المحصلة الأفقية ($F_{net, x}$):** $F_{net, x} = F_{push} - f_k$ (حيث نفترض أن اتجاه الدفع هو الموجب، والاحتكاك يعاكسه).
  3. **الخطوة 3: حساب القوة المحصلة ($F_{net}$) من التسارع المعطى** $F_{net} = m \times a = 2 \, \text{kg} \times 0.5 \, \text{m/s}^2 = 1 \, \text{N}$ ∴ القوة المحصلة المؤثرة على الكتاب = **1 نيوتن** في اتجاه الدفع.
  4. **الخطوة 4: تطبيق علاقة القوى الأفقية لإيجاد قوة الاحتكاك** من العلاقة: $F_{net} = F_{push} - f_k$ نعوض بالقيم: $1 \, \text{N} = 4 \, \text{N} - f_k$ نعيد ترتيب المعادلة: $f_k = 4 \, \text{N} - 1 \, \text{N}$ $f_k = 3 \, \text{N}$
  5. **الخطوة 5: تفسير النتيجة** قوة الاحتكاك مقدارها **3 نيوتن** وتؤثر في الاتجاه المعاكس لحركة الكتاب، مما يقلل من تأثير قوة الدفع (4 نيوتن) إلى قوة محصلة فعلية مقدارها 1 نيوتن فقط هي التي تسبب التسارع.
  6. **الإجابة النهائية:** بناءً على قانون نيوتن الثاني وتحليل القوى، فإن **قوة الاحتكاك** المؤثرة على الكتاب تساوي **3 نيوتن**.

🎴 بطاقات تعليمية للمراجعة

عدد البطاقات: 12 بطاقة لهذه الصفحة

استخدم القانون الثالث لنيوتن في تفسير تسارع الصاروخ عند انطلاقه.

  • أ) القوة الداخلية للمحركات هي التي تدفع الصاروخ بشكل مباشر.
  • ب) الجاذبية الأرضية تسحب الصاروخ للأمام عند الانطلاق.
  • ج) يندفع الغاز الساخن من مؤخرة الصاروخ بقوة (فعل)، فيدفع الغاز الصاروخ بقوة مساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه (رد فعل)، مما يسبب تسارع الصاروخ للأمام.
  • د) الصاروخ يمتص الهواء من الأمام ويدفعه للخلف لخلق قوة دفع.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: يندفع الغاز الساخن من مؤخرة الصاروخ بقوة (فعل)، فيدفع الغاز الصاروخ بقوة مساوية في المقدار ومعاكسة في الاتجاه (رد فعل)، مما يسبب تسارع الصاروخ للأمام.

الشرح: ١. محركات الصاروخ تدفع الغازات الساخنة للخلف بقوة (فعل). ٢. وفقاً لقانون نيوتن الثالث، تدفع الغازات الصاروخ للأمام بقوة مساوية ومعاكسة (رد فعل). ٣. هذه القوة الأمامية هي القوة المحصلة التي تسبب تسارع الصاروخ.

تلميح: تذكر مبدأ الفعل ورد الفعل في قانون نيوتن الثالث، وكيف يطبق على الغازات الدافعة للصاروخ.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

كرتان متماثلتان في الحجم والشكل، كتلة إحداهما ضعف كتلة الأخرى. أي الكرتين تواجه قوة مقاومة هواء أكبر عندما تصل سرعة كل منهما إلى السرعة الحدية؟

  • أ) الكرة ذات الكتلة الأصغر.
  • ب) الكرة ذات الكتلة الأكبر.
  • ج) تواجه الكرتان نفس قوة مقاومة الهواء.
  • د) قوة مقاومة الهواء لا تعتمد على الكتلة في حالة السرعة الحدية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الكرة ذات الكتلة الأكبر.

الشرح: ١. عند السرعة الحدية، تتساوى قوة مقاومة الهواء مع قوة وزن الجسم. ٢. الكرة ذات الكتلة الأكبر لها وزن أكبر (W = m · g). ٣. لذلك، لكي تصل إلى سرعتها الحدية، يجب أن تواجه قوة مقاومة هواء أكبر لتعادل وزنها الأكبر.

تلميح: تذكر العلاقة بين قوة الوزن وقوة مقاومة الهواء عند الوصول إلى السرعة الحدية.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

وضح لماذا تزداد سرعة عربة التزلج مع نزولها تلاً مغطى بالثلج، على الرغم من عدم وجود من يدفعها؟

  • أ) تزداد السرعة بسبب مركبة قوة الجاذبية الموازية للمنحدر، التي تسبب تسارع العربة، بالإضافة إلى تحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية.
  • ب) تزداد السرعة لأن العربة تكتسب قصوراً ذاتياً دفعياً من الهواء المحيط بها.
  • ج) تزداد السرعة نتيجة لقوة الاحتكاك التي تدفع العربة إلى الأمام على الثلج الأملس.
  • د) تزداد السرعة لأن السطح المائل يولد قوة دفع ذاتية للجسم بغض النظر عن الجاذبية.

الإجابة الصحيحة: a

الإجابة: تزداد السرعة بسبب مركبة قوة الجاذبية الموازية للمنحدر، التي تسبب تسارع العربة، بالإضافة إلى تحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية.

الشرح: ١. قوة الجاذبية تسحب العربة لأسفل باتجاه مركز الأرض. ٢. يمكن تحليل قوة الجاذبية إلى مركبة عمودية ومركبة موازية للسطح. ٣. المركبة الموازية للسطح هي التي تخلق قوة محصلة غير متزنة في اتجاه الحركة. ٤. هذه القوة المحصلة تسبب تسارع العربة وزيادة سرعتها طبقاً لقانون نيوتن الثاني. ٥. تتحول طاقة وضع العربة إلى طاقة حركية مع نقصان الارتفاع.

تلميح: تذكر القوى التي تؤثر على جسم ينزل من مرتفع، وكيف تتحول الطاقة.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

إذا أثرت بقوة محصلة مقدارها ٨ نيوتن في جسم كتلته ٢ كجم فاحسب تسارع الكرة.

  • أ) ١٦ م/ث²
  • ب) ٤ م/ث²
  • ج) ٠.٢٥ م/ث²
  • د) ١٠ م/ث²

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: ٤ م/ث²

الشرح: ١. القانون: التسارع (a) = القوة المحصلة (F_net) ÷ الكتلة (m). ٢. بالتعويض: a = ٨ نيوتن ÷ ٢ كجم. ٣. الناتج: a = ٤ م/ث².

تلميح: استخدم قانون نيوتن الثاني للحركة الذي يربط القوة والكتلة والتسارع.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

إذا دفعت الجدار بقوة تساوي ٥ نيوتن فما مقدار القوة التي يؤثر بها الحائط في يديك؟

  • أ) ١٠ نيوتن
  • ب) ٥ نيوتن
  • ج) ٢.٥ نيوتن
  • د) ٠ نيوتن

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: ٥ نيوتن

الشرح: ١. وفقاً لقانون نيوتن الثالث، لكل فعل رد فعل مساوٍ له في المقدار ومعاكس له في الاتجاه. ٢. قوة دفع يدك على الجدار هي قوة الفعل (٥ نيوتن). ٣. قوة دفع الجدار على يدك هي قوة رد الفعل، ويجب أن تكون مساوية لها في المقدار. ٤. لذلك، مقدار القوة التي يؤثر بها الحائط في يدك هو ٥ نيوتن.

تلميح: طبق قانون نيوتن الثالث للحركة (الفعل ورد الفعل).

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

إذا تحرك جسم كتلته ٠,٤ كجم بتسارع مقداره ٢ م/ث² فاحسب القوة المحصلة المؤثرة فيه.

  • أ) ٠.٢ نيوتن
  • ب) ٠.٨ نيوتن
  • ج) ٢.٤ نيوتن
  • د) ٠.٦ نيوتن

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: ٠.٨ نيوتن

الشرح: ١. القانون: القوة المحصلة (F_net) = الكتلة (m) × التسارع (a). ٢. بالتعويض: F_net = ٠.٤ كجم × ٢ م/ث². ٣. الناتج: F_net = ٠.٨ نيوتن.

تلميح: استخدم قانون نيوتن الثاني: القوة المحصلة = الكتلة × التسارع.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: سهل

إذا دفع كتاب كتلته ٢ كجم على سطح طاولة بقوة مقدارها ٤ نيوتن فاحسب قوة الاحتكاك المؤثرة في الكتاب إذا كان تسارعه ٠,٥ م/ث².

  • أ) ١ نيوتن
  • ب) ٢ نيوتن
  • ج) ٣ نيوتن
  • د) ٤ نيوتن

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: ٣ نيوتن

الشرح: ١. احسب القوة المحصلة (F_net) = الكتلة (m) × التسارع (a). F_net = ٢ كجم × ٠.٥ م/ث² = ١ نيوتن. ٢. القوة المحصلة = قوة الدفع (F_push) - قوة الاحتكاك (f_k). ١ نيوتن = ٤ نيوتن - f_k. ٣. أعد ترتيب المعادلة لإيجاد f_k: f_k = ٤ نيوتن - ١ نيوتن. ٤. الناتج: f_k = ٣ نيوتن.

تلميح: احسب القوة المحصلة أولاً باستخدام قانون نيوتن الثاني، ثم اطرحها من قوة الدفع.

التصنيف: مسألة تدريبية | المستوى: متوسط

قذفت كرة بسرعة ٤٠ كم/س في اتجاه الشرق، فارتدت عن حائط بسرعة ٤٠ كم/س في اتجاه الغرب. هل تسارع الكرة؟

  • أ) لا، لم تتسارع لأن مقدار سرعتها لم يتغير.
  • ب) نعم، تسارعت الكرة.
  • ج) لا، التسارع يحدث فقط عند تغير مقدار السرعة.
  • د) لا يمكن تحديد ذلك دون معرفة كتلة الكرة.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: نعم، تسارعت الكرة.

الشرح: ١. التسارع هو التغير في السرعة المتجهة. ٢. السرعة المتجهة لها مقدار واتجاه. ٣. على الرغم من أن مقدار السرعة (٤٠ كم/س) لم يتغير، إلا أن الاتجاه تغير من الشرق إلى الغرب. ٤. هذا التغير في الاتجاه يعني تغيرًا في السرعة المتجهة، وبالتالي حدوث تسارع.

تلميح: تذكر تعريف التسارع وعلاقته بالسرعة المتجهة (مقدارًا واتجاهًا).

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل

كون فرضية: عادة ما تكون قوة الفعل وقوة رد الفعل غير متلاحظين؛ عندما تكون الأرض أحد الجسمين، فسر لماذا لا تكون القوة المؤثرة في الأرض واضحة؟

  • أ) لأن الأرض لا تؤثر بقوة رد فعل على الأجسام.
  • ب) لأن قوى الفعل ورد الفعل تلغي بعضها البعض تلقائياً.
  • ج) لأن كتلة الأرض كبيرة جداً، مما يجعل تسارعها الناتج عن القوة المؤثرة عليها صغيراً جداً وغير ملحوظ.
  • د) لأن القوى المؤثرة في الأرض تكون دائماً متعادلة.

الإجابة الصحيحة: c

الإجابة: لأن كتلة الأرض كبيرة جداً، مما يجعل تسارعها الناتج عن القوة المؤثرة عليها صغيراً جداً وغير ملحوظ.

الشرح: ١. طبقًا لقانون نيوتن الثالث، تؤثر الأرض عليك بقوة مساوية لقوتك عليها. ٢. لكن طبقًا لقانون نيوتن الثاني ($F=ma$)، التسارع يتناسب عكسيًا مع الكتلة ($a=F/m$). ٣. نظرًا للكتلة الهائلة للأرض، فإن التسارع الذي تكتسبه يكون ضئيلًا للغاية وغير ملحوظ لنا.

تلميح: فكر في العلاقة بين القوة والكتلة والتسارع في قانون نيوتن الثاني للحركة.

التصنيف: تفكير ناقد | المستوى: متوسط

حدد بدأت الحركة بتسارع إلى أن وصلت إلى سرعة معينة، ثم تحركت بسرعة ثابتة فترة من الزمن، ثم بطؤت حركتها. اشرح كيف أثر كل من الاحتكاك السكوني، الاحتكاك الانزلاقي، الاحتكاك التدريجي، مقاومة الهواء.

  • أ) جميع أنواع الاحتكاك أثرت في إيقاف السيارة في النهاية.
  • ب) الاحتكاك السكوني منع الانزلاق وهي ساكنة، الاحتكاك الانزلاقي لم يكن موجودًا، الاحتكاك التدحرجي قاوم الحركة باستمرار، ومقاومة الهواء قاومت الحركة وازدادت مع السرعة.
  • ج) مقاومة الهواء كانت القوة الوحيدة المؤثرة في إبطاء حركة السيارة.
  • د) الاحتكاك الانزلاقي هو الذي سمح للسيارة بالتحرك بتسارع في البداية.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: الاحتكاك السكوني منع الانزلاق وهي ساكنة، الاحتكاك الانزلاقي لم يكن موجودًا، الاحتكاك التدحرجي قاوم الحركة باستمرار، ومقاومة الهواء قاومت الحركة وازدادت مع السرعة.

الشرح: ١. **الاحتكاك السكوني:** منع السيارة من الانزلاق لأسفل التل قبل الحركة. ٢. **الاحتكاك الانزلاقي:** لم يحدث لأنه لا يوجد انزلاق للعجلات. ٣. **الاحتكاك التدحرجي:** قاوم الحركة طوال فترة تدحرج العجلات. ٤. **مقاومة الهواء:** قاومت الحركة وازدادت فعاليتها مع زيادة سرعة السيارة، وساهمت في التباطؤ.

تلميح: حلل حركة السيارة في كل مرحلة (سكون، تسارع، سرعة ثابتة، تباطؤ) وعلاقة كل قوة بنوع الحركة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: صعب

استنتج ضرب لاعب القرص بسرعة ثابتة على الجليد بسرعة ثابتة. هل القوة هي التي جعلته يستمر في حركته؟ وضح إجابتك.

  • أ) نعم، استمرار القوة من اللاعب هو ما جعله يتحرك بسرعة ثابتة.
  • ب) لا، القوة أكسبته السرعة الابتدائية، ثم استمر بالقصور الذاتي بسبب ضآلة الاحتكاك ومقاومة الهواء.
  • ج) لا، بل إن قوة الجاذبية هي التي أبقت القرص متحركاً على الجليد.
  • د) نعم، لأنه لو لم تكن هناك قوة لكان قد توقف فوراً.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: لا، القوة أكسبته السرعة الابتدائية، ثم استمر بالقصور الذاتي بسبب ضآلة الاحتكاك ومقاومة الهواء.

الشرح: ١. القوة التي ضرب بها اللاعب القرص هي التي غيرت حالته من السكون (أو سرعة أخرى) إلى سرعة ابتدائية. ٢. بعد ذلك، استمر القرص في حركته بسرعة ثابتة بفضل خاصية القصور الذاتي (قانون نيوتن الأول). ٣. على الجليد، قوى الاحتكاك ومقاومة الهواء صغيرة جدًا، مما يعني أن القوة المحصلة تقترب من الصفر.

تلميح: تذكر قانون نيوتن الأول للحركة (القصور الذاتي) وكيف يحافظ الجسم على سرعته في غياب القوى المحصلة.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: متوسط

استنتج يصنف القانون الثالث لنيوتن القوى بين جسمين متصادمين. استخدم هذا القانون لتوضيح القوى المؤثرة عندما تضرب قدمك كرة قدم.

  • أ) تؤثر قدمك بقوة على الكرة فقط، والكرة تتحرك نتيجة لذلك.
  • ب) تؤثر قدمك بقوة على الكرة (فعل)، وتؤثر الكرة بقوة مساوية ومعاكسة على قدمك (رد فعل).
  • ج) تؤثر قدمك بقوة على الكرة، والأرض تمنع الكرة من الارتداد.
  • د) يحدث تبادل للقوى، لكن قوة الكرة على القدم تكون أقل لعدم شعور اللاعب بها.

الإجابة الصحيحة: b

الإجابة: عندما تضرب الكرة، تؤثر قدمك بقوة على الكرة (فعل)، وتؤثر الكرة بقوة مساوية ومعاكسة على قدمك (رد فعل).

الشرح: ١. ينص قانون نيوتن الثالث على أن لكل فعل رد فعل مساوٍ في المقدار ومعاكس في الاتجاه. ٢. عند ركل الكرة، قدمك تؤثر على الكرة بقوة للأمام (الفعل). ٣. في المقابل، تؤثر الكرة بقوة مساوية للخلف على قدمك (رد الفعل).

تلميح: طبق مبدأ الفعل ورد الفعل في قانون نيوتن الثالث على التفاعل المباشر بين جسمين.

التصنيف: مفهوم جوهري | المستوى: سهل