المستوى: علوم تجريبية

المستوى: السنة الثانية علوم تجريبية              

         اختبار الفصل الأول  في مادة العلوم الفيزيائية.

التمرين الأول (04 نقاط) :

أجب ب (صحيح) أو (خطأ) مع تصحيح الخطأ فيما يلي:

1- عند قذف كرة للأعلى فان الطاقة الكامنة للجملة (كرة) تزداد .

2-      تتناسب الطاقة الحركية لجملة ما طرديا مع الجداء بين مربع كتلتها و سرعتها .

3-      عند ترتفع درجة حرارة جسم ما ، فان طاقته الحركية تزداد .

4-      عندما تكتسب جملا تحويلا طاقويا فان طاقتها تزداد .

5-      يخزن نابض مرن طاقة  كامنة مرونية عندما تتغيركتلته.

6-      التغير في الطاقة الكامنة لجملة ما لا يتعلق بالمستوى المرجعي المأخوذ .

7-      عند وضع كأس من الماء داخل ثلاجة فان الطاقة الداخلية للجملة (كأس+ماء) تزداد.

8-      جسم يتحرك بسرعة ثابتة فان التغير في طاقته الحركية معدوم .

التمرين الثاني (06 نقاط) :

- نعتبر في هذا التمرين أن الاحتكاكات مهملة، و قيمة الجاذبية الأرضية هي :  g= 10 SI .

يتحرك جسم كتلته m على مسار دائري أملس  نصف قطره

R=80cm  ، حيث ينطلق ابتداء من الموضع A بدون  سرعة ابتدائية

 ليمر بالموضع M المحدد بالزاوية     (الشكل -1- ) .

قمنا بدراسة تغيرات الطاقة الحركية Ec للجملة(جسم)  بدلالة         

فتحصلنا على المنحنى المقابل  :

1-      مثل الحصيلة الطاقوية للجملة (جسم) بين الموضعين A و M .

2-      أكتب معادلة انحفاظ الطاقة بين الموضعين A و M ،   و استنتج

 عبارة Ec بدلالة  m ،  g ،  R  و     .

 3-  أكتب المعادلة البيانية للمنحنى ، و استنتج كتلة الكرية m .

4-  أوجد من المنحنى الطاقة الحركية للجسم في الموضع B ،

 و استنتج قيمة السرعة vB في هذا الموضع .

 التمرين الثالث (10 نقاط): 

متزحلق كتلته مع لوح التزلج هي   m= 80 kg  ُيسحب بواسطة  حبل موصول الى  زورق ( الحبل يوازي سطح الماء ) كما في الشكل-2- حيث شدة قوة جذب الحبل   ثابتة ، ينطلق المتزحلق من السكون عند الموضع A ليصل إلى B بسرعة VB= 25 m.s-1 ،  توجد على هذا الجزء AB  الذي طوله 250 m  قوى إحتكاك  معاكسة لجهة الحركة و ثابتة ، شدتها f =100N  ، و  عندما يصل المتزحلق الى B يتخلى عن الحبل و يكمل مساره على صفيحة ملساء ترتفع عن سطح الماء بمقدار  h  ، و تميل عن الأفق

 بزاوية = 30°  ليصل الى C بسرعة

 Vc= 24 m . s-1 حيث تهمل على الصحيفة

كل الإحتكاكات ،  يغادر المتزحلق الصفيحة

 عند الموضع C  ليسقط في الماء عند D .

الجزء الأول -دراسة حركة المتزحلق من  A  الى B -:

1- مثل القوى المؤثرة على المتزحلق بين الموضعين A  و B في رسم مناسب.

2-مثل الحصيلة الطاقوية للجملة(متزحلق+أرض) بين الموضعينA   وB .

3-  اكتب معادلة انحفاظ الطاقة ،  ثم  استنتج شدة قوة جذب الحبل F للمتزحلق .

4- اذا علمت أن الزمن المستغرق من A الى B  هو20 ثانية ، فاستنتج استطاعة محرك الزورق .

الجزء الثاني- دراسة حركة المتزحلق من  B  الى C -:

1- مثل القوى المؤثرة على المتزحلق بين الموضعين B  وC  في رسم مناسب.

2-  مثل الحصيلة الطاقوية للجملة(متزحلق+أرض) بين الموضعينB   وC .

3- اكتب معادلة انحفاظ الطاقة  في هذه الحالة ، و بيّن أن قيمة الارتفاع  h تساوي2,45 m  .

الجزء الثالث - دراسة حركة المتزحلق من  C  الى D - :

1-صف حركة المتزحلق عندما يغادر الموضع C .

2- مكنت الدراسة الطاقوية للجملة(متزحلق+أرض) بين الموضعين C  و D

 من رسم المنحنيين المقابلين ، حيث أحد المنحنيين يمثل تغيرات الطاقة الحركية

 للجملة(متزحلق+أرض) و المنحنى الاخر يمثل تغيرات طاقتها الكامنة بدلالة الزمن .

- فأي المنحنيين يمثل Ec=f(t)  و ايهما يمثل Epp=g(t)  ؟ علل جوابك .

3- نسمي M  الموضع الذي من أجله يبلغ  المتزحلق أقصى ارتفاع ممكن  hmax:

أ- أوجد من المنحنى قيمة الطاقة الحركية و الطاقة الكامنة للجملة     (متزحلق+أرض) عند الموضع M ، مع تبرير الاجابة .

ب - استنتج  قيمة hmax .

4- احسب سرعة اصطدام المتزحلق بسطح الماء (أي سرعته في الموضع D ) .

 -  تعطى : g= 10 SI

انتـــــــهى

        

تصحيح اختبار الفصل الأول  :

التمرين الأول:

1-  خطأ : عند قذف كرة للأعلى فان الطاقة الكامنة الثقالية للجملة (كرة + أرض) تزداد .

2-  خطأ : تتناسب الطاقة الحركية لجملة ما طرديا مع الجداء بين مربع سرعتها و كتلتها.

3-      خطأ  : عند ترتفع درجة حرارة جسم ما ، فان طاقته  الداخلية( الطاقة الحركية المجهرية للجزيئات) تزداد .

4-      صحيح.

5-      خطأ  : يخزن نابض مرن طاقة  كامنة مرونية عندما يتشوه (يتغير طوله) .

6-      صحيح .

7-      خطأ : عند وضع كأس من الماء داخل ثلاجة فان الطاقة الداخلية للجملة (كأس+ماء) تتناقص .

8-      صحيح.

التمرين الثاني :

1-      تمثيل الحصيلة الطاقوية للجملة (جسم) بين الموضعين A و M :

         2- معادلة  انحفاظ الطاقة  و استنتاج عبارة Ec :

- بتطبيق مبدأ انحفاظ الطاقة بين الموضعA و الموضع M نجد:

Ec=W(P)  اذن:   Ec= m g h   حيث : h= R sin 

بالتعويض و الاختصار نجد: Ec= m g R sin   …………..(1)  

3- المعادلة البيانية للمنحنى :

المنحنى Ec=f(sin)  عبارة عن خط مستقيم يمر بالمبدأ معادلته من الشكل  : Ec = a . sin 

           حيث : a هو ميل المنحنى .

- حساب الميل  :

ت ع :              يصبح لدينا :……… ….(2)    Ec = 2 . sin 

- استنتاج كتلة الجسم :   من (1) و   (2) نجد :  m g R =2     اذن:   m =0,25 kg

4- حساب الطاقة الحركية السرعة عند الموضع B :

عند الموضع B :تكون  = 90°  أي : sin  = 1 بالاسقاط على المنحنى نجد : ECB = 2 J

اذن :

         أي :                               ت ع :   = 4 m .s-1 VB

التمرين الثالث:

- نعتبر سطح الماء هو المستوى المرجعي لحساب الطاقة الكامنة  الثقالية 

الجزء الاول:

1- تمثيل القوى المطبقة على المتزحلق ممثلة في الشكل المقابل:

2- تمثيل الحصيلة الطاقوية للجملة (متزحلق+ أرض) بين الموضعين A  و  B :

3-      معادلة انحفاظ الطاقة و استنتاج شدة القوة المطبقة من طرف الحبل على المتزحلق:

- بتطبيق مبدأ انحفاظ الطاقة بين الموضعA و الموضع B نجد:

W (F) -  W (f)      =  ECB  حيث : = F . AB  W (F)  و            = f  . AB  W (f)  بالتعويض نجد :

        

F .AB  =                   + f  . AB      أي : f            + F=    ت  ع   :  F=200N

4-حساب الاستطاعة :                                                    ت ع :p =2500 w 

الجزء الثاني:

      

1- تمثيل القوى المطبقة على المتزحلق ممثلة في الشكل المقابل:

2- - تمثيل الحصيلة الكاقوية للجملة (متزحلق+ أرض) بين الموضعين B  و  C :

3- معادلة انحفاظ الطاقة و حساب الارتفاع :

- بتطبيق مبدأ انحفاظ الطاقة بين الموضعB و الموضع C نجد:

ECB+EPPB =ECC+EPPC  اذن :

 و منه :         ت ع :   h= 2,45 m

الجزء الثالث:

1-      حركة المتزحلق بعد مغادرته الموضع C  هي حركة منحنية متباطئة أثناء الصعود و متسارعة أثناء الهبوط .

2-      بمرور الزمن الارتفاع يزداد أثناء الصعود و  يتناقص أثناء الهبوط أي ان الطاقة الكامنة الثقالية تزداد ثم تتناقص و هذا ما يتوافق مع المنحنى (1) ، بالمقابل السرعة تتناقص تم تتزايد أي الطاقة الحركية تتناقص ثم تتزايد و هذا  ما يتوافق مع المنحنى (2)

- المنحنى (1) يمثل   Epp=g(t)     ،   و المنحنى (2)   يمثل  Ec=f(t)   .

3-

أ-  عند الموضع M  أقصى ارتفاع تكون الطاقة الكامنة الثقالية أعطمية و الطاقة الحركية أصغرية  اذن:

ECM =17,28 K J     و   =7,72 K J  EPPM

ب- حساب hmax :         EPPM=m g hmax        أي  :                                  ت ع :  hmax =9,65 m 

4- حساب السرعة عند موضع السقوط :

لدينا :   أي :                                  حيث  : ECD=25 KJ    ت ع :25 m.s-1 VD=