الثلاثاء، 6 ديسمبر 2016

وحدة قياس "التوصيلية الحرارية

وحدة قياس "التوصيلية الحرارية" هي:
a) W/m.K                b) W.m.K            c) W.K/m           d) W.m/K
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
22) تمّ تسخين سائل بواسطة ملف كهربائي بمعدّل 8 W حتى ثبتت درجة حرارته، فإذا كان معدّل تبريد السائل عند هذه الدرجة بعد قطع التيار الكهربائي هو oC 0.95 في الدقيقة الواحدة، وكانت كتلة السائل 200 g ، والسعة الحرارية للوعاء 50 JK-1  ، فاحسب الحرارة النوعية للسائل.
a) 2540 J/kg.K           b) 2276 J/kg.K      c) 42 J/kg.K      d) 2.5 J/kg.K
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
23) إذا كان معدل فقدان الحرارة لجسم ما هو 10 W عندما تكون درجة حرارته 50 ˚C ، وكان معدل فقد الحرارة للجسم نفسه في الوسط نفسه هو W 15 عندما تكون درجة حرارته 60 ˚C ، فاحسب درجة حرارة الوسط.
a) 25 oC                b) 30 oC            c) 35 oC           d) 40 oC
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
24) صفيحتان واحدة من الألمونيوم، والثانية من النحاس، لهما نفس المساحة والسماكة،  وضعت إحداهما فوق الأخرى في حالة تماس بين سطحيهما، فإذا كان السطح الخارجي لصفيحة الألمونيوم محفوظاً عند ˚C 100 ، والسطح الخارجي لصفيحة النحاس عند الصفر المئوي،  وكـانت التوصيلية الحرارية للألمونيوم هي ضعف التوصيلية الحرارية للـنحـاس، فاحسب د رجة حرارة السطح المشترك بين الصفيحتين.
a) 25 oC                b) 33.3 oC            c) 50 oC           d) 66.7 oC
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
25) عندما ارتفعت درجة حرارة جسم تام السواد إلى oC  400 ، أصبح معدّل الطاقة المشعة من سطحه هو 2 kW ، فما هي مساحة السطح المشع؟.
a) 2.63 m2               b) 1.38 m2               c) 0.34 m2              d) 0.17 m2
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ثوابت قد تحتاج إليها:
 9.8 m/s2   g =                 ،         معامل المرونة الحجمي للماء = 2.0x1010  Pa
كثافة الماء = 103 kg/m3   = 1.0 g/cm3  ،  كثافة الزئـبق =  13.6x103  kg/m3        
كثافة الدم  = 1060 kg/m3                  ،     التوتر السطحي للماء = 0.073 N/m
 الضغط الجوي المعياري = 1.o13x105  Pa
الحرارة النوعية للماء = 4186 J/kg.K =1 cal/g. oC    
الحرارة النوعية للنحاس = 0.004 cal/g.oC  = J/kg.K  16.74
ثابت ستيفان = 5.67x10-8 W/m2.K4
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

(10)


الاختبار النهائــي  لمقرر 102 فيز -  الفصل الدراسي الثاني (1424/1425 هـ )

أولاً: ضع دائرة على الإجابة الصحيحة مما يلي: (الأرقام قد تكون تقريبية):

1) احسب مقدار x الذي يجعل المتجهين A ، B متعامدين حيث:
                                 A = 4 i + 6 j + 2 x k
                                 B = - 2 i – 4 j + 4 k
a) 2                                    b) 4                           c) 8                      d) 16
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
2) يتحرك جسم خطياً بتسارع منتظم على المحور السيني وفق المعادلة:
                                   x = t + 2 t2 + 3 t3      m
فإذا كانت كتلة الجسم هي 5 kg ، فاحسب مقدار القوة المؤثرة عليه بعد عشر ثوان من بدء حركته.
a) 92 N                       b) 184 N                  c) 920 N              d) 1840 N
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
3) تتسارع رصاصة كتلتها 12 g داخل اسطوانة بندقية فبلغت سرعتهاm/s   700 بعد أن قطعت مسافة قدرها 20 cm . احسب مقدار القوة المؤثرة بافتراض أن التسارع ثابت.

a) 14.7x103 N            b) 14.7x106 N          c) 21 N          d) 21x103 N
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
4) بافتراض أن معامل الاحتكاك الحركي بين علبة كتلتها 20 kg ، وبين الأرض هو 0.4 ،  فاحسب الشغل الذي تبذله قوة مؤثرة على هذه العلبة لكي تتحرك مسافة قدرها 8 m بسرعة ثابتة، علماً بأن القوة المؤثرة تميل بزاوية قدرها 37˚ عن الاتجاه الأفقي.
a) 3920 J                    b) 1570 J               c) 785 J                d) 627 J
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
5) يتحرك جسيم كتلته 150 g بحيث تكون سرعته عند لحظة معينة هي    6 j + 2 i =  ν،
 فاحسب طاقته الحركية.
a)  0.3 J                  b) 2.7 J              c) 3.0 J                   d) 4.8 J
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
6) وحدة قياس ثابت الجاذبية العام  Gهـي:
a)  N.m.kg2              b) N.m2/kg          c) N.m/kg           d) N.m2/kg2
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
7) بينما كان سائق سيارة، كتلته 80 kg  ، ينتظر عند إشارة مـرور اصطدمت به سيارة          أخـرى من الخلف فاندفع وسيارته إلى الأمام بسرعة قـدرها 5 m/s ، فـإذا استغرقت           الصدمة زمناً قدره  0.3 s ، فاحسب متوسط القوة التي أثر بها ظهر المقعد على السائق.
a)  333 N                  b) 667 N               c) 1333 N          d) 2666 N
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
8) جملة واحدة صحيحة مما يلي:
أ) ينص قانون ستيفان للإشعاع الحراري على أن كمية الحرارة التي يشعها الجسم تتـناسب طردياً مع درجة حرارته.
ب) الازدواج الحراري هو مرور تيار كهربائي في سلكين من نفس المعدن عند وضع طرفيهما عند درجتي حرارة مختلفتين.
ج) توضح معادلة برنولي أن الضغط يزداد مع إزدياد سرعة السائل في حالة السريان الأفقي.
د) تتخذ قطرات المطر شكلاً كروياً بسبب اعتبارات الطاقة.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
9) تم تطبيق إجهاد متساوٍ على قضيبين من نفس المادة، فإذا كان قطر القضيب الأوّل هو ضعف قطر القضيب الثاني، فإن القوة المطبّقة على القضيب الأول F1 هـي:
a) 0.25 F2                    b) 0.5 F2               c) 2 F2                         d) 4 F2
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
10) يندفع الماء بسرعة قدرها ν في خرطوم إطفاء مساحة مقطعه A ، فإذا كانت مساحة فتحة الخرطوم هي  A/4 ، فإن سرعة الماء عند اندفاعه من الفتحة هي:
a) 4 ν                    b) 2 ν                    c) ν                     d) ν /4
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
11) وحدة الانفعال هــي: 
أ)  N/m2             ب) N.m                 ج) N/m           د) ليس له وحدة
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
12) احسب درجة الحرارة على المقياس المئوي التي يكون مقدارها ضعف مقدارها على المقياس الفهرنهيتـي.
a) 12.3 ˚C             b) – 12.3 ˚C           c) 24.6 ˚C          d) – 24.6 ˚C
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
13) شلال مياه ارتفاعه 122 m ، فاحسب الارتفاع في درجة حرارة الماء إذا تحولت كل طاقة الماء الساقط (طاقة الوضع) إلى حـرارة.
a) 0.3 ˚C                b) 1.81 ˚C                  c) 2.2 ˚C           d) 3.5 ˚C
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
14) جملة واحدة صحيحة مما يلي:
      أ) يتضمّن معامل الحمل الحراري التوصيل خلال الطبقة الرقيقة من المائع الملاصقة للسطح، كما يتضمن الحمل خلال المائع نفسه.
      ب) يقتصر معامل الحمل الحراري على عملية الحمل خلال المائع فقط.
ج) تنشأ تيارات الحمل بسبب تأثير الخاصية الشعرية على المائع.
د) تتم عملية الحمل الحراري في السوائل والغازات والجوامد.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
15) يبرد جسم في الهواء من  ˚C  95  إلى  90 ˚C خلال نصف دقيقة، ويبرد من ˚C 66 إلى 50 ˚C خلال دقيقتين ونصف ، فما هي درجة حرارة الغرفة؟.
a) 7.15 ˚C                b) 14.3 ˚C               c) 28.6 ˚C           d) 34.2 ˚C

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ثوابت قد تحتاج إليها:                                          
تسارع الجاذبية الأرضية = 9.8 m/s2           
كثافة المـاء =   103 kg/m3                 
كثافة الزئـبق =    13.6x103 kg/m3                                                         
الحرارة النوعية للماء = 4186 J/kg.K    
معامل يونج للحديد الصلب = 2x1011 N/m2
التوصيلية الحرارية للطابوق الوطني =  0.8 W/m.K                                                                                       

ثــانــيــاً: أجب بالتفصيل علـى المسائل التالية:
        
السؤال الأول:
1) تـم إفلات الكتلة 5kg من السكون فارتطمت بالأرض بعد ثانيتين، فإذا أهملنا الاحتكاك وكتلة البكرة والحبال، فاحسب مقدار الكتلة M.
2) قضيب من الحديد الصلب ذو مقطع منتظم طوله 3 m ، وحجمه 9.42x104 cm3 ، ويحمل وزناً قدره 105 N ، فاحسب التغير في طول القضيب.

السؤال الثانــي:
1) لدينا سائلا تنظيف A ، B حيث التوتر السطحي للسائل  A هو 2 γ  ، والتوتر السطحي للسائل B هو γ ، فإذا كان فرق الضغط الواقع على الفقاعات الناتجة في السائلين ثابتاً ، وكان نصف قطر فقاعة صابون الناتجة في السائل A هو 5 cm ، فاحسب نصف قطر فقاعة الصابون الناتجة في السائل  B.
1)      جدار من الطابوق الوطني ارتفاعه 4 m ، وطوله 10 m ، وسماكته 15 cm ، فاحسب كمية الحرارة التي تتسرب عبر الجدار خلال ساعتين إذا كان متوسط درجتي الحرارة الخارجية والداخلية هما ˚C 35  ، 18 ˚C على الترتيب.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

(11)


الاختبارالنهائي  لمقرر 102 فيز - ( الفصل الدراسي الثاني 1425/1426 هـ )


أولاً: اختر الإجابة الصحيحة مما يلي: (الإجابات قد تكون تقريبية):
-------------------------------------------------------------------------------------
1) تعطى حركة جسم على المحور السيني بالعلاقة:
x =20 + 4t2
احسب الإزاحة بين t1 = 2.0s و t2 = 5.0s      
وكذلك احسب السرعة عند t = 2.0s.
a) 84m,16m/s            b) 69m,42m/s     c) 42m,69m/s       d) 36m,84m/s
-------------------------------------------------------------------------------------
2) في حالة التصادم بين كتلتين فإن:
أ) وحدة قياس التغير في كمية الحركة لأي من الكتلتين هي kg.m/s2
ب) كمية الحركة محفوظة في حالة التصادم غير المرن.
ج) يتحول جزء من الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية في حالة التصادم المرن.
د) يعتمد الدفع على المسافة المقطوعة قبل تصادمهما.
-------------------------------------------------------------------------------------
3) ) بافتراض أن معامل الاحتكاك بين علبة كتلتها 20 kg ، وبين الأرض هو 0.4 ،  فاحسب الشغل الذي تبذله قوة مؤثرة على هذه العلبة لكي تتحرك مسافة قدرها 8 m بسرعة ثابتة، علماً بأن القوة المؤثرة تميل بزاوية قدرها 37˚ عن الاتجاه الأفقي.
a)   1570 J               b) 785 J                c) 627 J       d) 424 J
-------------------------------------------------------------------------------------
4) احسب متوسط السرعة التي يجب أن يتسلق بها طفل كتلته 35 kg حبلا طوله  5 m لكي تتطابق قدرته مع مصباح كهربائي قدرته 100 W .
a) 0.4 m/s                 b) 0.3 m/s          c) 0.2 m/s           d) 0.06 m/s
-------------------------------------------------------------------------------------
5) ضع دائرة على الجملة الصحيحة :
           أ)  يمكن استخدام أي خاصية فيزيائية كمقياس لدرجة الحرارة.
     ب) يتم إهمال لزوجة المائع عند اشتقاق معادلة برنولي.
     ج) الطاقة هي كمية فيزيائية أساسية.
     د) يعتمد معامل الاحتكاك على الزمن الذي يستغرقه الجسم أثناء الحركة.
-------------------------------------------------------------------------------------
6) إذا علمت أن كثافة الزئبق هي 1300 kg/m3  ، وتوتره السطحي هو 0.465N/m ، فإذا غمست أنبوبة رأسياً قطرها 1.0 mm في حوض به زئبق فإن هذا يؤدي إلى انخفاض مستوى الزئبق داخلها بمقدار 1.07 cm ، وهذا يعني أن زاوية التلامس هي:
a) 170˚     b) 140˚       c) 40˚     d) 30˚
-------------------------------------------------------------------------------------
7) ما هي درجة الحرارة التي يكون مقدارها على المقياس المئوي ضعف مقدارها على المقياس الفهرنهايتي.
a) 320 ˚F       b) 160 ˚F      c) – 12.3 ˚F    d) – 36.4 ˚F
-------------------------------------------------------------------------------------
8) القدرة الإشعاعية للشمس هي 3.96x1026 W فإذا كانت مساحة سطح الشمس هي
6.2x1018 m2  وأعتبرنا أن الشمس جسم ذو إشعاعية مثالية فأحسب درجة حرارة سطح الشمس.
a) 5798 K                b) 6071 K        c) 5798 oC            d) 6071 oC
-------------------------------------------------------------------------------------
9)  حدث ثقب في أحد جوانب خزان ماء كبير على مسافة 16m من سطح الماء، فإذا كان معدّل تدفق الماء من الثقب هو 2.5x10-3 m3/min. ، فإن قطر الثقب هو:
a) 13.4 mm      b) 6.7 mm     c) 1.73 mm   d) 0.86 mm
-------------------------------------------------------------------------------------
10) يتفرّع أنبوب نصف قطره R إلى عدة أنابيب صغيرة نصف قطر كل منها R/4 ، فإذا كانت سرعة السائل في الأنبوبة الكبيرة هي  ν، وسرعته في الأنابيب الصغيرة هي ν/3 ،فاحسب عدد الأنابيب الفرعية.
a) 6                 b) 12             c) 14               d) 18
-------------------------------------------------------------------------------------
11) ضع دائرة على الجملة الصحيحة :
           أ) لا يمكن قياس معدل التدفق الحجمي للمائع باستخدام أنبوبة بيتو.
     ب) يتم استخدام مضخة الماء لإجراء عملية تفريغ كامل لغاز في وعاء.
     ج) درجة الحرارة هي مقياس لمتوسط طاقة حركة الجزيئات، وبالتالي لا تحدد (التوازن الحراري.
     د) وحدة قياس التوتر السطحي هي  N.s.

ثـانـيــاً: أجب على المسائل التالية:

السؤال الأول:
1)      تمّ قذف حجر  كتلته 150 g من فوق مبنى يرتفع عن سطح الأرض بمقدار 65 m، وذلك بسرعة ابتدائية قدرها 10 m/s، فاحسب ما يلي:
أ) أقصى ارتفاع يبلغه الحجر       ب) الزمن اللازم لبلوغ الحجر إلى أقصى ارتفاع
ج) السرعة عند اللحظة  t = 7 s   د) طاقة الوضع عند اللحظة t = 7 s
هـ) طاقة الحركة قبل أن يرتطم الحجر مباشرة بسطح الأرض.

السؤال الثاني:
تـم ربـط ثقـل قدره 30 N  بنابض معـلّق رأسياً، وعـند قياس طـول النابض وجـد أنـه 23 cm، وتـم بعد ذلك إقصاء هذا الثقل ووضع ثقل آخر وزنه 54N ، فاستطال الـنابض بمقدار 9 cm  ، فاحسب:
أ) ثابت النابض    ب) الطول الأصلي للنابض      ج) طاقة الانفعال في الوضع الثاني.

السؤال الثالث:
         إذا كان معدل فقدان الحرارة لجسم ما هو 10 W عندما تكون درجة حرارته 50 ˚C ، وكان معدل فقد الحرارة للجسم نفسه في الوسط نفسه هو W 15 عندما تكون درجة حرارته 60 ˚C ، فاحسب درجة حرارة الوسط.

السؤال الرابع:
                   جدار مكوّن من طبقتين، فإذا كان سمك الطبقة الأولى 4 cm  وتوصيليتها الحرارية 151.2 Wm-1K-1 ، وســمــك الــطـبقــة الـثانـيـة 5 cm ، وتــوصــيليــتـهـا الـحـــراريــة Wm-1K-1 54.6  ، وكانت درجتا حرارة وجهي الجدار هما  ˚C 100 ، 0 ˚C ، فاحسب:
1)      درجة حرارة السطح المشترك بين الطبقتين.
2)      معدل انتقال الحرارة خلال وحدة المساحة عبر هذا الجدار.

السؤال الخامس:
أزيل باب خشبي سمكه 50 mm ، وتم إغلاق الفتحة بطوب ، فإذا كانت التوصيلية الحرارية للخشب والطوب هي 0.13 W/m.˚C و W/m.˚C 0.6  على الترتيب، فاحسب سمك الجدار من الطوب الذي يسمح بتسرب الحرارة بمعدل مساوٍ لمعدل تسربها خلال الباب الخشبي.(يحقق نفس درجة العزل التي يحققها الجدار الخشبي).

السؤال السادس: تم تسخين قطع من معدن كتلة كل منها جرام واحد إلى درجة حرارة قدرها 100 ˚C ، فاحسب عدد القطع المعدنية اللازم إسقاطها في وعاء يحتوي على 100 g من الماء عند درجة حرارة ˚C 20 لكي تصبح درجة الحرارة النهائية للمنظومة هي 25 ˚C ، علمــــاً بأن الحرارة النوعية للمعدن هي 500 J/kg.K (0.119 cal/g. ˚C )، وأهمل السعة الحرارية للوعاء.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

(12)

الاختبارالنهائي  لمقرر 102 فيز ( الفصل الدراسي الأول 1425/1426 هـ )


أولاً: اختر الإجابة الصحيحة مما يلي: (الإجابات قد تكون تقريبية):

1)      احسب قيمة y التي تجعل المتجهين A  و B  متعامدين:
          
3                 d)               c) 4                      b) 5                     a) 6
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
4) كتلة مقدارها 3 kg تتحرك بتسارع a حيث تعطىa    بالمعادلة: 5 j (m/s2) a = 2 i + ، فاحسب مقدار محصلة القوى التي تؤثر على هذه الكتلة:
a)  12 N                    b) 16 N              c) 21 N               d) 30 N
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
6) في حالة التصادم بين كتلتين فإن:
أ) وحدة قياس التغير في كمية الحركة لأي من الكتلتين هي kg.m/s2.
ب) كمية الحركة محفوظة في حالة التصادم غير المرن.
ج) يتحول جزء من الطاقة الحركية إلى طاقة حرارية في حالة التصادم المرن.
د) يعتمد الدفع على المسافة المقطوعة قبل تصادمهما.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
7) انفصل رائد فضاء كتلته 60 kg عن سفينته الفضائية وكان يبعد مسافة قدرها 20 m عن السفينة حيث كان ساكناً بالنسبة لها؛ وفي محاولة منه للعودة إلى السفينة قذف بمفتاح ربط كتلته 500 g بسرعة قدرها 8 m/s في الاتجاه البعيد عن السفينة. احسب الزمن اللازم لعودة رائـد الفضاء إلى سفينته.
a) 951 s               b) 781 s              c) 631 s                 d) 300 s
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
8) إذا كانت سرعة الهواء فوق جناح طائرة صغيرة هي 40 m/s ، وسرعته تحت الجناح هي 30 m/s ، وكانت مساحة الجناح السفلي هي  4 m2 ، فاحسب قوة الدفع إلى أعلى.
a) 1820 N                  b) 455 N               c) 200 N               d)114 N
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
9) يتفرع أنبوب نصف قطره R إلى عدة أنابيب صغيرة نصف قطر كل منها R/4 ، فإذا كانت سرعة السائل في الأنبوبة الكبيرة هي  ν، وسرعته في الأنابيب الصغيرة هي ν/3 ، فاحسب عدد الأنابيب الفرعية.
a) 6                   b) 12                       c) 24                         d) 48
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
10) تتخذ قطرات المطر شكلاً كروياً بسبب:
         أ) انعدام الضغط الداخلي                                     ب) اعتبارات الطاقة
         ج) الفرق في درجة الحرارة بين طرفي القطرة         د) ارتفاع قيمة معامل يونج  
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
11) غـُـمست أنبوبة رأسـياً قطرها 1.0 mm في حـوض به زئــبق مما أدى إلى انخفاض مستوى الزئبق داخلها بمقدار 1.07 cm ، وهذا يعني أن زاوية التلامس هي:
a) 170˚              b) 140˚                    c) 40˚                        d) 30˚
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
12)   ضع دائرة على الجملة الصحيحة:
           أ)  لا يمكن استخدام الخواص الفيزيائية كمقياس لدرجة الحرارة.
     ب) يتم إهمال لزوجة المائع عند اشتقاق معادلة برنولي.
     ج) يتناسب معدل الطاقة الحرارية التي تشعها الشمس تناسباً طردياً مع درجة حرارتها.
    د) يعتمد معامل الاحتكاك على الزمن الذي يستغرقه الجسم أثناء الحركة.
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
13) درجــة الـحـرارة التي يـكون مـقـدارها على الــمـقـيـاس الـمئـوي ضـعـف مقدارها عـلى الفهرنهايتي هي:                 
a) 320 ˚F             b) 160 ˚F         c) – 12.3 ˚F         d) – 36.4 ˚F
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
14) يحدث انتقال الحرارة بين جسمين في حالة الاتصال الحراري بينهما عندما تختلف:
       أ) كتلتاهما       ب) درجة حرارتيهما       ج) الحرارة النوعية لهما      د) كثافتاهما
ـــــــــــــــــــــــــــــــــ
15) إذا كـان مـعـدل فـقـد الحرارة لجسم ما هـو W 15 عندما كانت درجة حرارته 60 ˚C ، وعندما انخفضت  درجة حرارة الجسم إلى  50 ˚C ، أصبح معدل فقد الحرارة 10 W ، فاحسب درجة حرارة الوسط.
a) 10 ˚C                  b) 20 ˚C                  c) 30 ˚C               d) 40 ˚C

ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ثوابت قد تحتاج إليها:
 g = 9.8 m/s2                كثافة الهواء = 1.3 kg/m3  
كثافة الزئـبق =  13.6x103  kg/m3        
التوتر السطحي للزئبق = 0.465 N/m

                                             
ثـانـيــاً: أجـب على المسائل التالية:

السؤال الأول:
تم قذف حجر كتلته 150 g من فوق مبنى يرتفع عن سطح الأرض بمقدار 65 m ، وذلك بسرعة ابتدائية قدرها 10 m/s، فاحسب ما يلي:
أ) أقصى ارتفاع عن سطح المبنى يبلغه الحجر.
ب) الزمن اللازم لبلوغ الحجر إلى أقصى ارتفاع.      
ج) السرعة عند اللحظة  t = 3.0 s             د) طاقة الوضع عند اللحظة t = 3.0 s
هـ) طاقة الحركة قبل أن يرتطم الحجر مباشرة بسطح الأرض.

السؤال الثاني:
تـمّ ربـط ثقـل قـدره 30 N  بـنابض (زنبرك) معـلّق رأسياً، وعـند قياس طـول النابض وجـد أنـه 23 cm، وتـم بعد ذلك إقـصاء هذا الـثقـل ووضع ثقل آخر وزنـه 54 N ، فاسـتطـال الـنابض بمقدار9 cm  ، فإذا علمت أن معامل يونج لمادة النابض هيN/m2  2x107، فاحسب:
أ) ثابت النابض    ب) الطول الأصلي للنابض      ج) طاقة الانفعال في الوضع الثاني.

السؤال الثالث:
                   يـحـتوي وعـاء معـزول على  300 g من الـمـاء عند درجـة حـرارة قـدرها ˚C 10 ، وتـم إسقاط قـطعة من المعـدن في الماء، فإذا كانت كتلة القطعة المعدنية هي  100 g ، ودرجة حرارتها هـي 250 ˚C ، فــاحسب درجـة الحرارة النهائية للمنظومة، علماً بأن الحرارة النوعية للمـعـدن هي 879 Jkg-1K-1 ، والـحـرارة النوعـيــة للماء هـي Jkg-1K-1  4186 ، والسـعـة الحرارية للوعاء هي  102 J/K .
                  
السؤال الرابــع:
أزيل باب خشبي سمكه 50 mm ، وتم إغلاق الفتحة بطوب ، فإذا كانت التوصيلية الحرارية للخشب والطوب هي  0.13 W/m.˚C و W/m.˚C 0.6  على الترتيب، فاحسب سمك الجدار من الطوب الذي يسمح بتسرب الحرارة بمعدل مساوٍ لمعدل تسربها خلال الباب الخشبي (يحقق نفس درجة العزل التي يحققها الجدار الخشبي).
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

(13)

الاختبارالنهائي  لمقرر 102 فيز - ( الفصل الدراسي الثاني 1426/1427 هـ )



أولاً: اختر الإجابة الصحيحة مما يلي:  (الأرقام الواردة تقريبية)
1) لديك المتجهات التالية :
A  بطول 113 units باتجاه  60o  جنوب الغرب ، B  بطول 222 units باتجاه 35o   جنوب الشرق،  C  بطول 177 units باتجاه 25o  شمال الشرق.
           ما هو المتجه الذي لو أضيف إلى هذه المتجهات الثلاثة تكون المحصلة مساوية للصفر ؟.
a) 99 i +75 j     b) 401 i +150 j      c) - 286 i +150 j         d) 286 i -150 j  
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
2) يقف رجل على فوهة بئر حيث قذف حجراً إلى أعلى بسرعة ابتدائية قدرها 20 m/s ، وبعد برهة عاد الحجر ليسقط في البئر ويسجّل الرجل زمناً قدره ثلث دقيقة من لحظة قذفه للحجر حتى لحظة ارتطام الحجر بقاع البئر. احسب عمق البئر.
a) 780 m                b) 1180 m                c) 1560 m        d) 2360 m
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
3) كتلة مقدارها 3 kg تتحرك بتسارع a حيث تعطىa   بالمعادلة:  5 j   (m/s2) a = 2 i + .
    احسب مقدار محصلة القوى التي تؤثر على هذه الكتلة:
a) 21 N                   b) 16 N                    c) 10 N            d) 5 N
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
4) يعتقد بعض الفيزيائيين أن باستطاعتهم تحقيق بعض المكاسب المالية بشراء الذهب في أماكن معينة من الأرض وبيعها في أماكن أخرى، وذلك بسبب:
         أ) تغيّر كتلة الذهب من مكان إلى آخر على سطح الأرض
         ب) اختلاف تسارع الجاذبية الأرضية من مكان إلى آخر على سطح الأرض.
         ج) قدرة الفيزيائيين على التنويم المغناطيسي.
         د) اختلاف درجة الحرارة من مكان إلى آخر على سطح الأرض.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
5) ينزلق جسم مبتدئاً من السكون من قمة سطح أملس مائل بدرجة 15˚ ، فإذا كان طول السطح المائل هو    2 m    ، فاحسب سرعته عندما يصل إلى أسفل السطح.
a) 3.2 m/s                b) 4.3 m/s                c) 6.3 m/s        d) 10 m/s
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
6) يصعد شخص كتلته  60 kg جبلاً ارتفاعه   200 m، فإذا كان متوسط قدرة الرجل هو 30 W ، فاحسب الزمن الذي يستغرقه لصعود الجبل.
a) 0.1 h                b) 1.3 h                c) 0.5 h        d) 1.1 h
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
7) إذا كانت كتلة ونصف قطر كوكب ما تساوي ثلث القيم المقابلة لها على الأرض فإن تسارع الجاذبية الناتجة عن الكوكب هي:
              a) g/3                   b)  g                   c) 3g              d) 9g
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
8) يمكن كتابة الوحدة التي تُقاس بها الانضغاطية على النحو التالي:
a) m.s2/kg             b) N/m2            c) kg/m.s2       d) Pa/m2
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
9) تستطيع غواصة أن تغوص إلى عمق أقصاه 1000 m تحت سطح البحر. احسب أقصى ضغط يتحمله الغلاف الخارجي للغواصة.
a) 1x106 Pa        b) 10.1x106 Pa      c) 15.3x106  Pa    d) 20.2x106 Pa
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
10)  سـائل كثافته 791 Kg/m3  ينساب من خـلال أنبـوبة أفـقية تتغـيّر مسـاحة مقطعـها مـن   =1.2 m2  A1  إلى   A2  = 0.5A1 m2 ، فـإذا كـان فـرق الـضـغـط بين الـمقـطعـين  الـكبير والصغير هو   P = 4120  Pa، فاحسب معدّل سريان السائل.
a) 8.4 m3/s              b) 4.4 m3/s              c) 2.2 m3/s             d) 1.1 m3/s
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
11) إذا سُكبت كمية من الماء حجمها   20 cm3 ودرجة حرارتها 90 oC في إناء من النحاس كتلته 600 g ودرجة حرارته 20 oC , فاحسب درجة حرارة الماء النهائية عندما يتحقق الاتزان الحراري بين الماء والإناء.
a) 89.7 oC                    b) 82.5 oC       c) 79.7 oC          d) 69.7 oC
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
12) جملة واحدة فقط صحيحة مما يلي:
           أ) يعتمد الترمومتر الزئبقي على خاصية تغير التوتر السطحي للزئبق مع درجة الحرارة.
   ب) يعتمد الدفع في حالة تصادم جسمين على المسافة المقطوعة قبل تصادمهما.
    ج) قوى التماسك في الزئبق أكبر من قوى الالتصاق.
    د) المرونة هي خاصية في الجسم تمنحه القدرة على المحافظة على ما يطرأ عليه من تشوه.
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
13) إذا تغيرت درجة حرارة جسم من oF  - 12  إلى 150 oF ، فما هو التغير في درجة الحرارة على المقياس المطلق ؟.
a) 229 K                b) 162 K                    c) 90 K              d) 72 K
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
14) صفيحة من النحاس سمكها 0.5 cm  ومساحتها 100 cm2 فإذا كانت درجة الحرارة على أحد وجهي الصفيحة هي 45oC ، وكانت درجة الحرارة على الوجه الثاني هي 25oC ، فاحسب كمية الحرارة التي تـنساب عبر الصفيحة في الساعة الواحدة.
   a) 16x106 J               b) 12x106 J           c) 6x106 J              d) 2.9x106 J
ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
15) احـسب الـزيادة في الطاقة المشعة التي تترتب على ارتفاع درجـة حـرارة جسم تـام السواد من   oC 100 إلى oC 335 .
a) 6800 W/m2            b) 6800 J/s       c) 3.4 W/m2           d) 3.4 J/s
ـــــــــــــــــــــــــــــــــــــ
ثوابت قد تحتاج إليها:
تسارع الجاذبية الأرضية = 9.8 m/s2           
الحرارة النوعية للماء =  1.0 cal/g.oC  
الحرارة النوعية للنحاس =  0.004 cal/g.oC 
التوصيلية الحرارية للنحاس =  0.2 cal/cm.s.OC
 ثابت ستيفان =  5.67x10-8 W/m2.K4
الضغط الجوي =  76 cm.Hg        ،        كثافة ماء البحر =  1.o3 g/cm3
كثافة الزئـبق =    13.6x103  kg/m3  ،   كثافة الماء = 1.0 g/cm3       
 1.0 cal = 4.186 J


ثـانـيــاً: أجب على المسائل التالية:

السؤال الأول:
اصـطدمت طـلقة كتلتها 35 g ،  وسـرعتها 250 m/s بقـطعة مـن الخــشب كـتلتها  5 kg موضوعة على سطح أفقي خشن واستقرت بها، فإذا كان معامل الاحتكاك بين قطعة الخشب والسطح هو  0.32، فاحسب المسافة التي تقطعها قطعة الخشب قبل أن تتوقف.

السؤال الثاني:
استخدم سلك من النحاس مساحة مقطعه 0.004 cm2  في رفع جسم كتلته 200 g . احسب التسارع اللازم لرفع الجسم بحيث لا تزيد استطالة السلك عن %0.10  ، علماً بأن معامل يونج للنحاس هو 1011 N/m .

السؤال الثالث:
يتشعّب شريان رئيس إلى ستين شعيرة نصف قطر كل منها 0.025 cm ، فإذا كان نصف قطر الشريان 0.35 cm  ، وسرعة سريان الدم فيه 0.044 m/s ، فاحسب سرعة الدم في الشعيرة.

السؤال الرابع:
حلقة معدنية كتلتها 40 g وقطرها 10 cm تتكون من سلك رفيع مغمور في سائل، فإذا رفعت الحلقة رأسياً مع المحافظة عليها في مستوى أفقي، وتطلّب ذلك قوة مقدارها 0.52 N ، فاحسب التوتر السطحي للسائل.

ــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــــ

(14)

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق