سئلة عامةفي مادة الفيزياءللامتحان
أولا : علل لما يأتي :
الفصل الأول :
سؤال :
إذا دفعت كرة على سطح أفقي فإنها تبدأ في الحركة ثمتتناقص سرعتهابالتدريج حتى تسكن وهذا يتعارض في ظاهره مع مدلولالقانون الأول لنيوتن. فكيف تفسرهذا التناقض؟
جواب :
الكرة التي تتحرك على سطح أفقي تخضع لتأثير قوى غيرمنظورة كقوة الاحتكاكومقاومة الهواء وتعمل هذه القوى على إنقاص سرعة الكرةحتى تسكن فإذاانعدمت هذه القوى فإن الكرة تتحرك بسرعة منتظمة في خطمستقيم مما يتفق معالقانون الأول لنيوتن.
سؤال :
إذا سار شخص بسرعة واصطدمت قدمه بحجر فإنه يسقط علىوجهه.
جواب :
لأن قدمه قد أوقفت بينما استمر باقي جسمه متحركا للأمامتبعا لقصوره الذاتي.
سؤال :
يسهل علينا أن نعرف من حركة سيارة نقل كبيرة إذا كانتالسيارة محملة أو غير محملة .
جواب :
السيارة المحملة لها قصور ذاتي أكبر من السيارة غيرالمحملة ، ولذلكفالسيارة المحملة لا تهتز كثيرا ، وتكاد تسير في خطمستقيم لا تنحرف عنهانحرافا محسوسا ، ولا يسهل تغيير اتجاه حركتها ، بعكسالسيارة الخفيفةفإنها تهتز في حركتها و تنحرفبسهولة .
سؤال :
لماذا يستمر انطلاق الصاروخ بعد نفاذ وقوده وهو علىارتفاع كبير جدا من الأرض؟
جواب :
عندما يبتعد الصاروخ بعدا كافيا عن الأرض وغيرها منالكواكب والنجومانعدمت أو كادت تنعدم القوى المؤثرة عليه فيسير بسرعةمنتظمة في خط مستقيممما يتفق مع القانون الأوللنيوتن.
سؤال :
اندفاع ركاب حافلة إلى الخلف عند تحركها فجأة إلىالأمام .
جواب :
نتيجة للقصور الذاتي عند تحرك الحافلة فجأة إلى الأماميحاول الركابالاحتفاظ بحالة السكون التي كانوا عليها مما سبباندفاعهم إلى الخلف.
سؤال :
سقوط قطعة معدنية موضوعة فوق ورق مصقول على كوب زجاجي ،داخل الكوب عند جذب الورق المصقول من تحتها بسرعة .
جواب :
لأنه عند سحب الورق المصقول فجأة تحاول القطعة المعدنيةالاحتفاظ بحالة السكون التي كانت عليها فتقع في الكوب.
سؤال :
اندفاع ركاب سيارة إلى الأمام عند توقفهافجأة.
جواب :
عندما تتوقف السيارة فجأة يحاول الركاب الاحتفاظ بحالةالحركة التي كانوا عليها مما يسبب اندفاعهم إلى الأمام.
سؤال :
صعوبة إيقاف عربة نقل محملة بالبضائع عن إيقافها وهيفارغة إذا كانت سرعتها واحدة في الحالتين.
جواب :
لأنه كلما ازدادت الكتلة يزداد القصور الذاتي فالعربةالمحملة تكون كتلتها أكبر، وبذلك تكون قدرتها على الاحتفاظ بحالة حركتهاأكبر.
سؤال :
يصعب إيقاف جسم متحرك ذو كتلةكبيرة.
جواب :
لأنه كلما زادت كتلة الجسم زاد قصوره الذاتي فيكون منالصعب تغيير حالته من السكون أو الحركة .
سؤال :
تتناقص سرعة الدراجة عندما تترك لتتحرك تلقائيا على طريقأفقي.
جواب :
لأن الدراجة الهوائية تتعرض لقوى إعاقة هي قوة الاحتكاك، إضافة لقوى مقاومة الهواء وهي تعمل على إنقاص سرعةالدراجة .
سؤال :
رغم أن التفاحة تجذب الكرة الأرضية بنفس القوة التي تجذببها الأرض التفاحة ، فإنها لا تكسب الأرض عجلة يمكنقياسها .
جواب :
لأن كتلة الأرض كبيرة جدا لذا تكون العجلة التي تكتسبهاصغيرة جدا.
سؤال :
ينصح جميع السّواق باستخدام حزام السلامة أثناء قيادتهمسياراتهم .
جواب :
لأن استعمال حزام الأمان يثبت جسم السائق في المقعد فيحالة حدوث تغيرمفاجئ في سرعة السيارة والجسم كما يحدث لحظة التصادم فلايندفع جسم السائقإلى الأمام و يصطدم بزجاج السيارة الأمامي بخاصية القصورالذاتي .
سؤال :
بالرغم من وجود القوى في الطبيعة على هيئة أزواج، قوةفعل، وقوة رد فعل،متساويتان في المقدار ومتضادتان في الاتجاه إلا أننا لانحصل على حالةاتزان دائما.
جواب:
لأن قوة الفعل وقوة رد الفعل تؤثران في جسمين مختلفين ،ولكي نحصل على حالة الاتزان يجب أن تؤثر القوتان في نفسالجسم .
سؤال :
يسهل إيقاف عربة أطفال تتحرك بسرعة معينة، بينما يصعبإيقاف سيارة تتحرك بنفس السرعة.
جواب :
لأن كتلة العربة أقل بكثير من كتلةالسيارة .
سؤال :
برغم اختلاف قوة الجاذبية الأرضية باختلاف كتل الأجسام،إلا أن جميع الأجسام تسقط نحو الأرض بعجلة واحدة ثابتة في نفس المكانالواحد.
جواب :
لأن نسبة وزن الجسم إلى كتلته في ذلك المكان من سطحالأرض تبقى ثابتة لجميع الأجسام .
سؤال :
يشعر راكب المصعد بزيادة في وزنه عندما يكون المصعدمتحركا إلى أعلى بعجلة.
جواب :
لأن قوة ضغط الراكب على أرضية المصعد تساوي وزنه إضافةإلى حاصل ضرب كتلته في العجلة التي يتحرك بها.
ق ع = ك ج + ك جـ
ق ع = ك ( ج + جـ )
سؤال :
يشعر راكب المصعد بخفة في وزنه عندما يكون المصعد متحركاإلى أسفل بعجلة.
جواب :
لأن قوة ضغط الراكب على أرضية المصعد تساوي وزنه منقوصامنه حاصل ضرب كتلته في العجلة التي يتحرك بها .
ق ع = ك ج – ك جـ
ق ع = ك ( ج – جـ )
سؤال :
السرعة الأفقية لمقذوف يتحرك في مجال الجاذبية الأرضيةتبقى ثابتة طيلة حركة المقذوف بينما تكون السرعة الرأسية لهمتغيرة .
جواب :
لعدم وجود قوة أفقية تؤثر في المقذوف ، في حين أنالمقذوف يتأثر رأسيا بقوة وزنه التي تعمل على تغيير السرعةالرأسية .
سؤال :
انعدام الوزن الظاهري لمصعد عند انقطاع حبله أثناءحركته .
جواب :
لأن المصعد عندئذ يتحرك بعجلة تساوي عجلة الجاذبيةالأرضية.
جـ = ج
ق ع = ك ( ج –جـ )
ق ع = ك ( ج – ج )
ق ع = صفر.
سؤال :
تساوي قوتي الشد على جانبي كل نقطة من نقاط خيط متحركبعجلة عندما نهمل كتلته ، وعدم تساويهما إذا لم نهملالكتلة .
جواب :
لأن محصلة القوى المؤثرة على الحبل تساوي حاصل ضرب كتلةالحبل في عجلته ، أي :
ش1 – ش2 = ك جـ
ش1 = ك جـ + ش2
ولذا عندما نهمل كتلة الحبل يصبح الشد متساوي على طرفيالحبل، أي:
ش1 – ش2 = صفر × جـ
ش1 = ش2
سؤال :
عجلة الجسم الذي يسقط على مستوى مائل أملس أقل من عجلةالجسم الساقط سقوطا حرا .
جواب :
لأن عجلته تساوي عجلة الجاذبية الأرضية منقوصا منها جيبالزاوية التي يميل بها المستوى المائل.
qجـ = ج جا
سؤال :
الجسم المقذوف أفقيا في مجال الجاذبية الأرضية يتخذمسارا منحنيا .
جواب :
لأنه خاضع لتأثير قوة وزنه في الاتجاه الرأسي ، فتعملهذه القوة على تغيير اتجاه سرعة المقذوف إلى أسفل بشكلمنحن .
سؤال :
يكون الوزن الظاهري لجسم مساويا لوزنه الحقيقي عندمايتحرك الجسم بسرعة رأسية منتظمة .
جواب :
لأن معدل التغير في سرعته بالنسبة للزمن يساوي صفر ، أيأن عجلته تساوي صفرا .