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=
إرسال تعليق