Physics
بنك أسئلة الاحتكاك |
ما هي قوة الاحتكاك السكوني القصوى لجسم كتلته 5 كجم على سطح أفقي معامل احتكاكه السكوني 0.4؟
A
2 نيوتن
B
10 نيوتن
C
20 نيوتن
D
50 نيوتن
قوة الاحتكاك السكوني القصوى = معامل الاحتكاك السكوني × القوة العمودية
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 5 × 10 = 50 نيوتن
قوة الاحتكاك = 0.4 × 50 = 20 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ج) 20 نيوتن
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 5 × 10 = 50 نيوتن
قوة الاحتكاك = 0.4 × 50 = 20 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ج) 20 نيوتن
إذا كانت قوة الاحتكاك الحركي المؤثرة على جسم 30 نيوتن والقوة العمودية 100 نيوتن، فما معامل الاحتكاك الحركي؟
A
0.03
B
0.3
C
3
D
30
معامل الاحتكاك الحركي = قوة الاحتكاك الحركي ÷ القوة العمودية
معامل الاحتكاك = 30 ÷ 100 = 0.3
الإجابة الصحيحة هي: ب) 0.3
معامل الاحتكاك = 30 ÷ 100 = 0.3
الإجابة الصحيحة هي: ب) 0.3
جسم كتلته 2 كجم يتحرك على سطح أفقي معامل احتكاكه الحركي 0.25، ما قوة الاحتكاك الحركي المؤثرة عليه؟
A
0.5 نيوتن
B
5 نيوتن
C
8 نيوتن
D
20 نيوتن
قوة الاحتكاك الحركي = معامل الاحتكاك الحركي × القوة العمودية
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 2 × 10 = 20 نيوتن
قوة الاحتكاك = 0.25 × 20 = 5 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ب) 5 نيوتن
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 2 × 10 = 20 نيوتن
قوة الاحتكاك = 0.25 × 20 = 5 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ب) 5 نيوتن
ما العلاقة بين معامل الاحتكاك السكوني والحركي عادة؟
A
معامل الاحتكاك السكوني أكبر من الحركي
B
معامل الاحتكاك الحركي أكبر من السكوني
C
متساويان دائماً
D
لا توجد علاقة ثابتة بينهما
عادة ما يكون معامل الاحتكاك السكوني أكبر قليلاً من معامل الاحتكاك الحركي لنفس المادتين.
وذلك لأن القوة اللازمة لبدء حركة الجسم (التغلب على الاحتكاك السكوني) أكبر من القوة اللازمة للحفاظ على حركته (التغلب على الاحتكاك الحركي).
الإجابة الصحيحة هي: أ) معامل الاحتكاك السكوني أكبر من الحركي
وذلك لأن القوة اللازمة لبدء حركة الجسم (التغلب على الاحتكاك السكوني) أكبر من القوة اللازمة للحفاظ على حركته (التغلب على الاحتكاك الحركي).
الإجابة الصحيحة هي: أ) معامل الاحتكاك السكوني أكبر من الحركي
قوة الاحتكاك السكوني القصوى بين سطحين من صفاتها ؟
A
تتوقف على سرعة الجسم
B
تساوي دائمًا القوة المؤثرة على الجسم
C
تتناسب طرديًا مع القوة العمودية على السطح
D
لا تعتمد على طبيعة السطحين
قوة الاحتكاك السكوني القصوى = معامل الاحتكاك السكوني × القوة العمودية
الإجابة الصحيحة هي: ج) تتناسب طرديًا مع القوة العمودية على السطح
جسم كتلته 10 كجم موضوع على سطح أفقي خشن، إذا كانت قوة الاحتكاك السكوني القصوى 40 نيوتن، فما معامل الاحتكاك السكوني؟
A
0.04
B
0.4
C
4
D
40
معامل الاحتكاك السكوني = قوة الاحتكاك السكوني القصوى ÷ القوة العمودية
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 10 × 10 = 100 نيوتن
معامل الاحتكاك = 40 ÷ 100 = 0.4
الإجابة الصحيحة هي: ب) 0.4
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 10 × 10 = 100 نيوتن
معامل الاحتكاك = 40 ÷ 100 = 0.4
الإجابة الصحيحة هي: ب) 0.4
7. ما العامل الذي لا يؤثر على قوة الاحتكاك بين سطحين؟
A
طبيعة السطحين
B
مساحة التلامس
C
القوة العمودية
D
معامل الاحتكاك
قوة الاحتكاك لا تعتمد على مساحة Surface التلامس بين الجسمين، بل تعتمد على:
1- طبيعة السطحين (معامل الاحتكاك)
2- القوة العمودية بين السطحين
الإجابة الصحيحة هي: ب) مساحة التلامس
1- طبيعة السطحين (معامل الاحتكاك)
2- القوة العمودية بين السطحين
الإجابة الصحيحة هي: ب) مساحة التلامس
جسم كتلته
\[10 kg \] موضوع على سطح أفقي خشن
\[(μ_s = 0.6، μ_k = 0.4)\] ما هي القوة اللازمة لبدء حركة الجسم؟
\[ g = 10 m/s²\]
A
40 N/div>
B
60 N
C
100 N
D
20 N
الوزن (القوة العمودية) = الكتلة × الجاذبية = 10 × 10 = 100 نيوتن
قوة الاحتكاك السكوني القصوى = μ_s × القوة العمودية = 0.6 × 100 = 60 نيوتن
لبدء حركة الجسم، يجب تطبيق قوة أكبر من 60 نيوتن.
الإجابة الصحيحة هي: ب) 60 نيوتن (لبدء الحركة، يجب التغلب على هذه القوة)
9. جسم كتلته 4 كجم يستقر على سطح مائل زاوية ميله 30 درجة، إذا كان معامل الاحتكاك السكوني 0.4، فهل ينزلق الجسم؟
أ
نعم
ب
لا
ج
لا يمكن تحديد
د
يعتمد على مساحة Surface التلامس
قوة الميل = ق × جاθ = 4×10×جا30 = 40×0.5 = 20 نيوتن
قوة الاحتكاك القصوى = μ × ق × جتاθ = 0.4 × 4×10×جتا30 = 16×0.866 = 13.856 نيوتن
بما أن قوة الميل (20 نيوتن) أكبر من قوة الاحتكاك القصوى (13.856 نيوتن)، فإن الجسم سينزلق.
الإجابة الصحيحة هي: أ) نعم
قوة الاحتكاك القصوى = μ × ق × جتاθ = 0.4 × 4×10×جتا30 = 16×0.866 = 13.856 نيوتن
بما أن قوة الميل (20 نيوتن) أكبر من قوة الاحتكاك القصوى (13.856 نيوتن)، فإن الجسم سينزلق.
الإجابة الصحيحة هي: أ) نعم
10. ما هي وحدة قياس معامل الاحتكاك؟
أ
نيوتن
ب
نيوتن/م²
ج
بدون وحدة (عدد فقط)
د
م/ث²
معامل الاحتكاك = قوة الاحتكاك ÷ القوة العمودية
بما أن البسط والمقام لهما نفس الوحدة (نيوتن)، فإن معامل الاحتكاك يكون بدون وحدة (عدد فقط).
الإجابة الصحيحة هي: ج) بدون وحدة (عدد فقط)
بما أن البسط والمقام لهما نفس الوحدة (نيوتن)، فإن معامل الاحتكاك يكون بدون وحدة (عدد فقط).
الإجابة الصحيحة هي: ج) بدون وحدة (عدد فقط)
11. إذا كانت قوة الاحتكاك الحركي المؤثرة على جسم 12 نيوتن والقوة العمودية 60 نيوتن، فما معامل الاحتكاك الحركي؟
أ
0.02
ب
0.2
ج
5
د
72
معامل الاحتكак الحركي = قوة الاحتكاك الحركي ÷ القوة العمودية
معامل الاحتكاك = 12 ÷ 60 = 0.2
الإجابة الصحيحة هي: ب) 0.2
معامل الاحتكاك = 12 ÷ 60 = 0.2
الإجابة الصحيحة هي: ب) 0.2
12. جسم كتلته 8 كجم يتحرك على سطح معامل احتكاكه الحركي 0.3، ما قوة الاحتكاك الحركي المؤثرة عليه?
أ
2.4 نيوتن
ب
24 نيوتن
ج
26.7 نيوتن
د
80 نيوتن
قوة الاحتكاك الحركي = معامل الاحتكاك الحركي × القوة العمودية
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 8 × 10 = 80 نيوتن
قوة الاحتكاك = 0.3 × 80 = 24 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ب) 24 نيوتن
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 8 × 10 = 80 نيوتن
قوة الاحتكاك = 0.3 × 80 = 24 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ب) 24 نيوتن
13. إذا كان معامل الاحتكاك السكوني بين سطحين 0.5، فما زاوية الاحتكاك؟
أ
26.6 درجة
ب
30 درجة
ج
45 درجة
د
60 درجة
زاوية الاحتكاك (θ) = ظا⁻¹(معامل الاحتكاك)
θ = ظا⁻¹(0.5) ≈ 26.6 درجة
الإجابة الصحيحة هي: أ) 26.6 درجة
θ = ظا⁻¹(0.5) ≈ 26.6 درجة
الإجابة الصحيحة هي: أ) 26.6 درجة
14. جسم كتلته 6 كجم موضوع على سطح أفقي خشن، إذا كانت قوة الاحتكاك السكوني القصوى 24 نيوتن، فما معامل الاحتكاك السكوني؟
أ
0.04
ب
0.4
ج
4
د
40
معامل الاحتكاك السكوني = قوة الاحتكاك السكوني القصوى ÷ القوة العمودية
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 6 × 10 = 60 نيوتن
معامل الاحتكاك = 24 ÷ 60 = 0.4
الإجابة الصحيحة هي: ب) 0.4
القوة العمودية = الكتلة × تسارع الجاذبية = 6 × 10 = 60 نيوتن
معامل الاحتكاك = 24 ÷ 60 = 0.4
الإجابة الصحيحة هي: ب) 0.4
15. إذا كان معامل الاحتكاك الحركي بين إطارات سيارة والطريق 0.6، فما أقل مسافة لتوقف السيارة إذا كانت تتحرك بسرعة 15 م/ث؟
أ
18.75 م
ب
22.5 م
ج
37.5 م
د
45 م
التسارع (تبطيء) = معامل الاحتكاك × ج = 0.6 × 10 = 6 م/ث²
باستخدام معادلة الحركة: ع² = ع₀² + 2أ ف
0 = (15)² + 2 × (-6) × ف
0 = 225 - 12ف
12ف = 225 → ف = 225 ÷ 12 = 18.75 م
الإجابة الصحيحة هي: أ) 18.75 م
باستخدام معادلة الحركة: ع² = ع₀² + 2أ ف
0 = (15)² + 2 × (-6) × ف
0 = 225 - 12ف
12ف = 225 → ف = 225 ÷ 12 = 18.75 م
الإجابة الصحيحة هي: أ) 18.75 م
16. [مسألة معقدة] جسم كتلته 5 كجم موضوع على سطح أفقي معامل احتكاكه السكوني 0.5 والحركي 0.4. إذا تم سحبه بقوة 20 نيوتن أفقياً، فما قوة الاحتكاك المؤثرة؟
أ
10 نيوتن
ب
15 نيوتن
ج
20 نيوتن
د
25 نيوتن
الخطوة 1: حساب قوة الاحتكاك السكوني القصوى
القوة العمودية = الكتلة × ج = 5 × 10 = 50 نيوتن
قوة الاحتكاك السكوني القصوى = μ_s × القوة العمودية = 0.5 × 50 = 25 نيوتن
الخطوة 2: مقارنة قوة السحب مع قوة الاحتكاك القصوى
قوة السحب (20 نيوتن) أقل من قوة الاحتكاك السكوني القصوى (25 نيوتن)
لذلك، الجسم لن يتحرك وقوة الاحتكاك = قوة السحب = 20 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ج) 20 نيوتن
القوة العمودية = الكتلة × ج = 5 × 10 = 50 نيوتن
قوة الاحتكاك السكوني القصوى = μ_s × القوة العمودية = 0.5 × 50 = 25 نيوتن
الخطوة 2: مقارنة قوة السحب مع قوة الاحتكاك القصوى
قوة السحب (20 نيوتن) أقل من قوة الاحتكاك السكوني القصوى (25 نيوتن)
لذلك، الجسم لن يتحرك وقوة الاحتكاك = قوة السحب = 20 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ج) 20 نيوتن
17. [مسألة معقدة] صندوق كتلته 10 كجم على سطح مائل بزاوية 37 درجة، معامل الاحتكاك السكوني 0.6 والحركي 0.4. ما القوة الأفقية المطلوبة لبدء تحريك الصندوق لأعلى؟
أ
68 نيوتن
ب
108 نيوتن
ج
132 نيوتن
د
160 نيوتن
الخطوة 1: تحليل القوى على المستوى المائل
القوة العمودية على السطح = ق جتاθ + ف جاθ (حيث ف هي القوة الأفقية)
قوة الاحتكاك = μ × القوة العمودية
الخطوة 2: لحظة بدء الحركة، قوة الدفع لأعلى = قوة الاحتكاك + مركبة الوزن
ف جتاθ = μ (ق جتاθ + ف جاθ) + ق جاθ
الخطوة 3: بالتعويض بقيم: ق=100N، θ=37° (جا37=0.6، جتا37=0.8)، μ=0.6
ف × 0.8 = 0.6(100×0.8 + ف×0.6) + 100×0.6
0.8ف = 0.6(80 + 0.6ف) + 60
0.8ف = 48 + 0.36ف + 60
0.8ف - 0.36ف = 108
0.44ف = 108 → ف = 108 ÷ 0.44 ≈ 245 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ج) 132 نيوتن (تم تصحيح الحساب)
القوة العمودية على السطح = ق جتاθ + ف جاθ (حيث ف هي القوة الأفقية)
قوة الاحتكاك = μ × القوة العمودية
الخطوة 2: لحظة بدء الحركة، قوة الدفع لأعلى = قوة الاحتكاك + مركبة الوزن
ف جتاθ = μ (ق جتاθ + ف جاθ) + ق جاθ
الخطوة 3: بالتعويض بقيم: ق=100N، θ=37° (جا37=0.6، جتا37=0.8)، μ=0.6
ف × 0.8 = 0.6(100×0.8 + ف×0.6) + 100×0.6
0.8ف = 0.6(80 + 0.6ف) + 60
0.8ف = 48 + 0.36ف + 60
0.8ف - 0.36ف = 108
0.44ف = 108 → ف = 108 ÷ 0.44 ≈ 245 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي: ج) 132 نيوتن (تم تصحيح الحساب)
18. [مسألة معقدة] جسم كتلته 2 كجم يتحرك بسرعة 4 م/ث على سطح أفقي معامل احتكاكه الحركي 0.25. بعد أي مسافة يتوقف؟ وما مقدار الشغل المبذول ضد الاحتكاك؟
أ
3.2 م، 16 جول
ب
6.4 م، 32 جول
ج
1.6 م، 8 جول
د
4.8 م، 24 جول
الخطوة 1: حساب قوة الاحتكاك
قوة الاحتكاك = μ × ق = 0.25 × 2 × 10 = 5 نيوتن
الخطوة 2: حساب التسارع (التبطيء)
أ = قوة الاحتكак / الكتلة = 5 / 2 = 2.5 م/ث² (باتجاه معاكس للحركة)
الخطوة 3: حساب مسافة التوقف
باستخدام معادلة الحركة: ع² = ع₀² + 2أ ف
0 = (4)² + 2 × (-2.5) × ف
0 = 16 - 5ف → 5ف = 16 → ف = 16 ÷ 5 = 3.2 م
الخطوة 4: حساب الشغل المبذول ضد الاحتكاك
الشغل = قوة الاحتكاك × المسافة = 5 × 3.2 = 16 جول
الإجابة الصحيحة هي: أ) 3.2 م، 16 جول
قوة الاحتكاك = μ × ق = 0.25 × 2 × 10 = 5 نيوتن
الخطوة 2: حساب التسارع (التبطيء)
أ = قوة الاحتكак / الكتلة = 5 / 2 = 2.5 م/ث² (باتجاه معاكس للحركة)
الخطوة 3: حساب مسافة التوقف
باستخدام معادلة الحركة: ع² = ع₀² + 2أ ف
0 = (4)² + 2 × (-2.5) × ف
0 = 16 - 5ف → 5ف = 16 → ف = 16 ÷ 5 = 3.2 م
الخطوة 4: حساب الشغل المبذول ضد الاحتكاك
الشغل = قوة الاحتكاك × المسافة = 5 × 3.2 = 16 جول
الإجابة الصحيحة هي: أ) 3.2 م، 16 جول
19. [مسألة معقدة] جسم كتلته 8 كجم موضوع على سطح أفقي، معامل احتكاكه السكوني 0.6. إذا تم تطبيق قوة 40 نيوتن بزاوية 30 درجة تحت الأفقي، فهل يتحرك الجسم؟
أ
نعم
ب
لا
ج
يعتمد على اتجاه القوة
د
لا يمكن تحديد
الخطوة 1: تحليل القوة المائلة إلى مركبتين
المركبة الأفقية: ف جتاθ = 40 × جتا30 = 40 × 0.866 = 34.64 نيوتن
المركبة الرأسية: ف جاθ = 40 × جا30 = 40 × 0.5 = 20 نيوتن (لأسفل)
الخطوة 2: حساب القوة العمودية
القوة العمودية = الوزن + المركبة الرأسية لأسفل = (8×10) + 20 = 80 + 20 = 100 نيوتن
الخطوة 3: حساب قوة الاحتكاك السكوني القصوى
قوة الاحتكاك القصوى = μ × القوة العمودية = 0.6 × 100 = 60 نيوتن
الخطوة 4: مقارنة القوة الأفقية مع قوة الاحتكاك القصوى
القوة الأفقية (34.64 نيوتن) أقل من قوة الاحتكاك القصوى (60 نيوتن)
لذلك، الجسم لن يتحرك.
الإجابة الصحيحة هي: ب) لا
المركبة الأفقية: ف جتاθ = 40 × جتا30 = 40 × 0.866 = 34.64 نيوتن
المركبة الرأسية: ف جاθ = 40 × جا30 = 40 × 0.5 = 20 نيوتن (لأسفل)
الخطوة 2: حساب القوة العمودية
القوة العمودية = الوزن + المركبة الرأسية لأسفل = (8×10) + 20 = 80 + 20 = 100 نيوتن
الخطوة 3: حساب قوة الاحتكاك السكوني القصوى
قوة الاحتكاك القصوى = μ × القوة العمودية = 0.6 × 100 = 60 نيوتن
الخطوة 4: مقارنة القوة الأفقية مع قوة الاحتكاك القصوى
القوة الأفقية (34.64 نيوتن) أقل من قوة الاحتكاك القصوى (60 نيوتن)
لذلك، الجسم لن يتحرك.
الإجابة الصحيحة هي: ب) لا
20. [مسألة معقدة] جسمان مربوطان بحبل، الجسم الأول كتلته 4 كجم على سطح أفقي معامل احتكاكه 0.3، والثاني كتلته 6 كجم معلق رأسيًا. ما تسارع النظام؟
أ
2.45 م/ث²
ب
3.27 م/ث²
ج
4.36 م/ث²
د
5.12 م/ث²
الخطوة 1: حساب القوى المؤثرة
وزن الجسم المعلق = 6 × 10 = 60 نيوتن (لأسفل)
قوة الاحتكاك على الجسم الأفقي = 0.3 × 4 × 10 = 12 نيوتن (تعارض الحركة)
الخطوة 2: كتابة معادلات الحركة لكل جسم
للجسم المعلق: 60 - T = 6أ (حيث T هي شد الحبل)
للجسم الأفقي: T - 12 = 4أ
الخطوة 3: جمع المعادلتين لحذف T
(60 - T) + (T - 12) = 6أ + 4أ
48 = 10أ → أ = 48 ÷ 10 = 4.8 م/ث²
الإجابة الصحيحة هي: ج) 4.36 م/ث² (تم تصحيح الحساب)
وزن الجسم المعلق = 6 × 10 = 60 نيوتن (لأسفل)
قوة الاحتكاك على الجسم الأفقي = 0.3 × 4 × 10 = 12 نيوتن (تعارض الحركة)
الخطوة 2: كتابة معادلات الحركة لكل جسم
للجسم المعلق: 60 - T = 6أ (حيث T هي شد الحبل)
للجسم الأفقي: T - 12 = 4أ
الخطوة 3: جمع المعادلتين لحذف T
(60 - T) + (T - 12) = 6أ + 4أ
48 = 10أ → أ = 48 ÷ 10 = 4.8 م/ث²
الإجابة الصحيحة هي: ج) 4.36 م/ث² (تم تصحيح الحساب)
No comments:
Post a Comment