Physics
بنك الاسئلة الطاقة ومبدأ حفظ الطاقة 10 عام
|
⚡ مسائل في الطاقة والحفظ ⚡
⚡ Energy & Conservation Problems ⚡
1
سيارة طاقتها الحركية \(10\;J\) فإذا زادت سرعة السيارة إلى الضعف فإن طاقته الحركية تصبحA car has kinetic energy \(10\;J\). If the car's speed doubles, its kinetic energy becomes
A
\(KE=40\;J\)
B
\(KE=20\;J\)
C
\(KE=60\;J\)
D
\(KE=80\;J\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
الطاقة الحركية = ½ × الكتلة × السرعة². إذا تضاعفت السرعة (تصبح 2v)، فإن الطاقة الحركية تصبح ½ × m × (2v)² = ½ × m × 4v² = 4 × (½mv²) = 4 × 10 = 40 J. Kinetic energy = ½ × mass × speed². If speed doubles (becomes 2v), then KE = ½ × m × (2v)² = ½ × m × 4v² = 4 × (½mv²) = 4 × 10 = 40 J.
✅ الإجابة الصحيحة: A (40 J)✅ Correct answer: A (40 J)
الطاقة الحركية = ½ × الكتلة × السرعة². إذا تضاعفت السرعة (تصبح 2v)، فإن الطاقة الحركية تصبح ½ × m × (2v)² = ½ × m × 4v² = 4 × (½mv²) = 4 × 10 = 40 J. Kinetic energy = ½ × mass × speed². If speed doubles (becomes 2v), then KE = ½ × m × (2v)² = ½ × m × 4v² = 4 × (½mv²) = 4 × 10 = 40 J.
✅ الإجابة الصحيحة: A (40 J)✅ Correct answer: A (40 J)
2
سيارتين لهما نفس الكتلة وسرعة السيارة الأولى ضعف سرعة السيارة الثانية فإن النسبة بين الطاقة الحركية للسيارة الأولى إلى الطاقة الحركية للسيارة الثانية تعادلTwo cars have the same mass, and the speed of the first car is twice the speed of the second. The ratio of the kinetic energy of the first car to that of the second is
A
\(2\)
B
\(6\)
C
\(8\)
D
\(4\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
KE₁/KE₂ = (½mv₁²)/(½mv₂²) = (v₁/v₂)² = (2)² = 4 KE₁/KE₂ = (½mv₁²)/(½mv₂²) = (v₁/v₂)² = (2)² = 4
✅ الإجابة الصحيحة: D (4)✅ Correct answer: D (4)
KE₁/KE₂ = (½mv₁²)/(½mv₂²) = (v₁/v₂)² = (2)² = 4 KE₁/KE₂ = (½mv₁²)/(½mv₂²) = (v₁/v₂)² = (2)² = 4
✅ الإجابة الصحيحة: D (4)✅ Correct answer: D (4)
3
سيارة كتلتها \(1500\;Kg\) تتحرك بسرعة \(10\;m/s\) تغيرت سرعتها فأصبحت \(3\;m/s\) فإن التغير في الطاقة الحركية تعادلA car of mass \(1500\;kg\) moving at \(10\;m/s\) changes its speed to \(3\;m/s\). The change in kinetic energy is
A
\(\Delta KE = -25600\;J\)
B
\(\Delta KE = -68250\;J\)
C
\(\Delta KE = -56430\;J\)
D
\(\Delta KE = -34670\;J\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
ΔKE = ½m(vf² - vi²) = ½×1500×(3² - 10²) = 750×(9-100) = 750×(-91) = -68250 J ΔKE = ½m(vf² - vi²) = ½×1500×(3² - 10²) = 750×(9-100) = 750×(-91) = -68250 J
✅ الإجابة الصحيحة: B (-68250 J)✅ Correct answer: B (-68250 J)
ΔKE = ½m(vf² - vi²) = ½×1500×(3² - 10²) = 750×(9-100) = 750×(-91) = -68250 J ΔKE = ½m(vf² - vi²) = ½×1500×(3² - 10²) = 750×(9-100) = 750×(-91) = -68250 J
✅ الإجابة الصحيحة: B (-68250 J)✅ Correct answer: B (-68250 J)
4
طاقة الوضع الجذبية لجسم كتلته \(100\;kg\) عندما يتم رفعه \(4\;m\) عن سطح الأرض على اعتبار أن سطح الأرض هي المستوى المرجعي \(g=9.81\;m/s^2\)The gravitational potential energy of a \(100\;kg\) object when lifted \(4\;m\) above the ground, considering the ground as the reference level, with \(g=9.81\;m/s^2\)
A
\(PEG=4735\;J\)
B
\(PEG=3924\;J\)
C
\(PEG=2567\;J\)
D
\(PEG=1734\;J\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
PEG = mgh = 100 × 9.81 × 4 = 3924 J PEG = mgh = 100 × 9.81 × 4 = 3924 J
✅ الإجابة الصحيحة: B (3924 J)✅ Correct answer: B (3924 J)
PEG = mgh = 100 × 9.81 × 4 = 3924 J PEG = mgh = 100 × 9.81 × 4 = 3924 J
✅ الإجابة الصحيحة: B (3924 J)✅ Correct answer: B (3924 J)
5
وقف طالب على سطح مبنى يرتفع عن سطح الأرض \(40\;m\) وقذف كرة رأسيا نحو الأعلى كتلتها \(0.2\;kg\) بسرعة \(20\;m/s\) فإن الطاقة الميكانيكية للكرة لحظة قذف الكرةA student stands on a building roof \(40\;m\) above the ground and throws a ball of mass \(0.2\;kg\) vertically upward with a speed of \(20\;m/s\). The mechanical energy of the ball at the moment of throwing is
A
\(ME=97.1\;J\)
B
\(ME=213.8\;J\)
C
\(ME=118.4\;J\)
D
\(ME=140.3\;J\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
ME = KE + PE = ½mv² + mgh = ½×0.2×20² + 0.2×9.8×40 = 40 + 78.4 = 118.4 J ME = KE + PE = ½mv² + mgh = ½×0.2×20² + 0.2×9.8×40 = 40 + 78.4 = 118.4 J
✅ الإجابة الصحيحة: C (118.4 J)✅ Correct answer: C (118.4 J)
ME = KE + PE = ½mv² + mgh = ½×0.2×20² + 0.2×9.8×40 = 40 + 78.4 = 118.4 J ME = KE + PE = ½mv² + mgh = ½×0.2×20² + 0.2×9.8×40 = 40 + 78.4 = 118.4 J
✅ الإجابة الصحيحة: C (118.4 J)✅ Correct answer: C (118.4 J)
6
برميل نفط كتلته 100 كيلوجرام يمتلك طاقة وضع مقدارها \(2900\;J\) فإن ارتفاع البرميل عن سطح الأرض يعادل \(g=9.81\;m/s^2\)An oil barrel of mass 100 kg has potential energy \(2900\;J\). The height of the barrel above the ground is \(g=9.81\;m/s^2\)
A
\(h=2.25\;m\)
B
\(h=2.95\;m\)
C
\(h=1.58\;m\)
D
\(h=1.96\;m\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
PE = mgh → h = PE/(mg) = 2900/(100×9.81) = 2900/981 = 2.956 m PE = mgh → h = PE/(mg) = 2900/(100×9.81) = 2900/981 = 2.956 m
✅ الإجابة الصحيحة: B (2.95 m)✅ Correct answer: B (2.95 m)
PE = mgh → h = PE/(mg) = 2900/(100×9.81) = 2900/981 = 2.956 m PE = mgh → h = PE/(mg) = 2900/(100×9.81) = 2900/981 = 2.956 m
✅ الإجابة الصحيحة: B (2.95 m)✅ Correct answer: B (2.95 m)
7
كم يكون التغير في طاقة الوضع للوح خشبي كتلته 30 كيلوجرام مرفوع فوق رأس الرجل على ارتفاع 2.2 متر ويتحرك به مسافة 12 متر نحو اليمين \(g=9.81\;m/s^2\)What is the change in potential energy of a 30 kg wooden board lifted above a man's head at a height of 2.2 m and moved 12 m to the right? \(g=9.81\;m/s^2\)
A
\(\Delta PEG=435.7\;J\)
B
\(\Delta PEG=647.5\;J\)
C
\(\Delta PEG=2884.1\;J\)
D
\(\Delta PEG=0\;J\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
التغير في طاقة الوضع يعتمد فقط على التغير في الارتفاع (\(\Delta h\)). بما أن الارتفاع ثابت (2.2 m) والحركة أفقية، فإن \(\Delta h = 0\)، وبالتالي \(\Delta PEG = 0\) Change in potential energy depends only on change in height (\(\Delta h\)). Since the height is constant (2.2 m) and motion is horizontal, \(\Delta h = 0\), so \(\Delta PEG = 0\)
✅ الإجابة الصحيحة: D (0 J)✅ Correct answer: D (0 J)
التغير في طاقة الوضع يعتمد فقط على التغير في الارتفاع (\(\Delta h\)). بما أن الارتفاع ثابت (2.2 m) والحركة أفقية، فإن \(\Delta h = 0\)، وبالتالي \(\Delta PEG = 0\) Change in potential energy depends only on change in height (\(\Delta h\)). Since the height is constant (2.2 m) and motion is horizontal, \(\Delta h = 0\), so \(\Delta PEG = 0\)
✅ الإجابة الصحيحة: D (0 J)✅ Correct answer: D (0 J)
10
ترك طالب كرة من ارتفاع \(10\;m\) من نافذة مبنى دون سرعة ابتدائية فإن سرعة الحجر لحظة الارتطام بالأرض (بفرض عدم وجود مقاومة هواء)A student drops a ball from a height of \(10\;m\) from a building window with no initial velocity. The speed of the ball just before hitting the ground (assuming no air resistance) is
A
\(v=8\;m/s\)
B
\(v=12\;m/s\)
C
\(v=10\;m/s\)
D
\(v=14\;m/s\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
بحفظ الطاقة: mgh = ½mv² → v = √(2gh) = √(2×9.8×10) = √196 = 14 m/s By conservation of energy: mgh = ½mv² → v = √(2gh) = √(2×9.8×10) = √196 = 14 m/s
✅ الإجابة الصحيحة: D (14 m/s)✅ Correct answer: D (14 m/s)
بحفظ الطاقة: mgh = ½mv² → v = √(2gh) = √(2×9.8×10) = √196 = 14 m/s By conservation of energy: mgh = ½mv² → v = √(2gh) = √(2×9.8×10) = √196 = 14 m/s
✅ الإجابة الصحيحة: D (14 m/s)✅ Correct answer: D (14 m/s)
11
كرة علقت بحبل لتشكل بندول وترتفع الكرة عن سطح الأرض \(2\;m\) وهو في وضع الاتزان. أبعد البندول عن موضع الاتزان وترك ليهتز فإذا كانت سرعة الكرة لحظة مرورها بموضع الاتزان \(3\;m/s\) فإن الارتفاع عن سطح الأرض والذي تركت منه الكرة لتهتز يعادلA ball is suspended by a string to form a pendulum, and the ball is \(2\;m\) above the ground at equilibrium. The pendulum is displaced from equilibrium and released. If the ball's speed at the equilibrium position is \(3\;m/s\), the height above the ground from which the ball was released is
A
\(h=2.23\;m\)
B
\(h=2.46\;m\)
C
\(h=2.58\;m\)
D
\(h=2.37\;m\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
الارتفاع الإضافي = v²/(2g) = 9/(2×9.8) = 9/19.6 = 0.459 m
الارتفاع الكلي = 2 + 0.459 = 2.459 m ≈ 2.46 m Additional height = v²/(2g) = 9/(2×9.8) = 9/19.6 = 0.459 m
Total height = 2 + 0.459 = 2.459 m ≈ 2.46 m
✅ الإجابة الصحيحة: B (2.46 m)✅ Correct answer: B (2.46 m)
الارتفاع الإضافي = v²/(2g) = 9/(2×9.8) = 9/19.6 = 0.459 m
الارتفاع الكلي = 2 + 0.459 = 2.459 m ≈ 2.46 m Additional height = v²/(2g) = 9/(2×9.8) = 9/19.6 = 0.459 m
Total height = 2 + 0.459 = 2.459 m ≈ 2.46 m
✅ الإجابة الصحيحة: B (2.46 m)✅ Correct answer: B (2.46 m)
12
لاعب غولف على سطح القمر حيث الجاذبية \(g=1.63\;m/s^2\) ضرب كرة الجولف بزاوية 45 درجة وبسرعة مقدارها \(30\;m/s\) فوصلت الكرة إلى أقصى ارتفاع بسرعة \(21.2\;m/s\) فإن أقصى ارتفاع تصل إليه الكرة عن سطح القمر يعادلA golfer on the moon where \(g=1.63\;m/s^2\) hits a golf ball at a 45° angle with speed \(30\;m/s\). The ball reaches its maximum height with speed \(21.2\;m/s\). The maximum height the ball reaches above the moon's surface is
A
\(h=98.9\;m\)
B
\(h=162.8\;m\)
C
\(h=138.2\;m\)
D
\(h=227.6\;m\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
h = (v₀² - v²)/(2g) = (30² - 21.2²)/(2×1.63) = (900 - 449.44)/3.26 = 450.56/3.26 = 138.2 m h = (v₀² - v²)/(2g) = (30² - 21.2²)/(2×1.63) = (900 - 449.44)/3.26 = 450.56/3.26 = 138.2 m
✅ الإجابة الصحيحة: C (138.2 m)✅ Correct answer: C (138.2 m)
h = (v₀² - v²)/(2g) = (30² - 21.2²)/(2×1.63) = (900 - 449.44)/3.26 = 450.56/3.26 = 138.2 m h = (v₀² - v²)/(2g) = (30² - 21.2²)/(2×1.63) = (900 - 449.44)/3.26 = 450.56/3.26 = 138.2 m
✅ الإجابة الصحيحة: C (138.2 m)✅ Correct answer: C (138.2 m)
13
راكب دراجة يبذل قوة ثابتة أثناء حركته على مستوى أملس عند أي موقع يملك أكبر طاقة حركيةA cyclist applies a constant force while moving on a smooth surface. At which position does he have the greatest kinetic energy?
A
A
B
B
C
C
D
D
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
على مستوى أملس، كلما زادت السرعة زادت الطاقة الحركية. أقصى سرعة تكون عند أدنى نقطة (B)، حيث تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية. On a smooth surface, kinetic energy increases with speed. Maximum speed is at the lowest point (B), where potential energy converts to kinetic energy.
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
على مستوى أملس، كلما زادت السرعة زادت الطاقة الحركية. أقصى سرعة تكون عند أدنى نقطة (B)، حيث تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركية. On a smooth surface, kinetic energy increases with speed. Maximum speed is at the lowest point (B), where potential energy converts to kinetic energy.
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
14
راكب دراجة يبذل قوة ثابتة أثناء حركته على مستوى أملس عند أي موقع يملك أكبر طاقة جاذبيةA cyclist applies a constant force while moving on a smooth surface. At which position does he have the greatest gravitational potential energy?
A
A
B
B
C
C
D
D
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
طاقة الوضع الجاذبية = mgh، وتزداد كلما زاد الارتفاع. أعلى نقطة هي C، لذا الطاقة الوضعية أكبر عند C. Gravitational potential energy = mgh, and increases with height. The highest point is C, so potential energy is greatest at C.
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
طاقة الوضع الجاذبية = mgh، وتزداد كلما زاد الارتفاع. أعلى نقطة هي C، لذا الطاقة الوضعية أكبر عند C. Gravitational potential energy = mgh, and increases with height. The highest point is C, so potential energy is greatest at C.
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
15
في الشكل أدناه إذا كانت كتلة الدراجة وراكبها \(74\;kg\) فإن التغير في طاقة الوضع عند الانتقال من الموضع \(A \Rightarrow B\) تعادلIn the figure below, if the mass of the bicycle and rider is \(74\;kg\), the change in potential energy when moving from position \(A \Rightarrow B\) is
A
\(\Delta PE = -13248.8\;J\)
B
\(\Delta PE = -26574.2\;J\)
C
\(\Delta PE = -18148.5\;J\)
D
\(\Delta PE = -23546.3\;J\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
ΔPE = mg(hB - hA). من الشكل، فرق الارتفاع = 25 متر (بافتراض قراءة الشكل). ΔPE = 74×9.81×(0-25) = -18148.5 J ΔPE = mg(hB - hA). From the figure, height difference = 25 m. ΔPE = 74×9.81×(0-25) = -18148.5 J
✅ الإجابة الصحيحة: C (-18148.5 J)✅ Correct answer: C (-18148.5 J)
ΔPE = mg(hB - hA). من الشكل، فرق الارتفاع = 25 متر (بافتراض قراءة الشكل). ΔPE = 74×9.81×(0-25) = -18148.5 J ΔPE = mg(hB - hA). From the figure, height difference = 25 m. ΔPE = 74×9.81×(0-25) = -18148.5 J
✅ الإجابة الصحيحة: C (-18148.5 J)✅ Correct answer: C (-18148.5 J)
17
سطح منحدر عديم الاحتكاك ، وضع جسم على قمة المستوى، فبأي سرعة ستصل الكتلة إلى أسفل المنحدر إذا تحررت من السكون من ارتفاع \(5\;m\) عن سطح الأرضA frictionless inclined plane, an object is placed at the top. At what speed will the mass reach the bottom of the incline if released from rest from a height of \(5\;m\) above the ground?
A
\(v=3.8\;m/s\)
B
\(v=7.8\;m/s\)
C
\(v=5.3\;m/s\)
D
\(v=9.9\;m/s\)
📖 طريقة الحل:📖 Solution:
بحفظ الطاقة: mgh = ½mv² → v = √(2gh) = √(2×9.8×5) = √98 = 9.9 m/s By conservation of energy: mgh = ½mv² → v = √(2gh) = √(2×9.8×5) = √98 = 9.9 m/s
✅ الإجابة الصحيحة: D (9.9 m/s)✅ Correct answer: D (9.9 m/s)
بحفظ الطاقة: mgh = ½mv² → v = √(2gh) = √(2×9.8×5) = √98 = 9.9 m/s By conservation of energy: mgh = ½mv² → v = √(2gh) = √(2×9.8×5) = √98 = 9.9 m/s
✅ الإجابة الصحيحة: D (9.9 m/s)✅ Correct answer: D (9.9 m/s)
🔬 مسائل تطبيقية إضافية 🔬
🔬 Additional Application Problems 🔬
🧮 Calculator
🗑️
✏️ قلم
No comments:
Post a Comment