Physics
📄 اطبع pdf
00971504825082
اسئلة مراجعة الفصل الثالث فيزياء الحادي عشر عام (خكومي ) حسب الهيكل ( 2025-2026)
📚 أسئلة مراجعة الفصل الثالث - فيزياء الحادي عشر عام
📚 Chapter 3 Review Questions - Grade 11 Physics
حسب الهيكل (2025-2026)According to the structure (2025-2026)
🏛️ 1 - قانون هوك \[F = -kx\]🏛️ 1 - Hooke's Law \[F = -kx\]
نابض ثابت مرونته \[k = 200\;N/m\]، شده بقوة نحو الأسفل فأصبحت استطالته \[x = 0.1\;m\]. احسب مقدار قوة الإرجاع التي يبذلها النابض.
A spring with spring constant \[k = 200\;N/m\] is pulled downward, causing an extension of \[x = 0.1\;m\]. Calculate the restoring force exerted by the spring.
A
\[F = 10\;N\]
B
\[F = 15\;N\]
C
\[F = 20\;N\]
D
\[F = 2000\;N\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح المفصل:📖 Detailed explanation:
• من قانون هوك: \[F = -k \cdot x\]
• الاستطالة اتجاهها نحو الأسفل فهي ذات إشارة سالبة
• \[F = -200 \times (-0.1) = 20\;N\]
• From Hooke's law: \[F = -k \cdot x\]
• Extension is downward, so it has a negative sign
• \[F = -200 \times (-0.1) = 20\;N\]
🏛️ 1 - قانون هوك \[F = -kx\]🏛️ 1 - Hooke's Law \[F = -kx\]
نابض طوله الأصلي \[L_0 = 30\;cm\]، علقت به كتلة \[m = 2\;kg\] فأصبح طوله \[L = 35\;cm\]. احسب ثابت المرونة \[k\] للنابض. \[(g = 10\;m/s^2)\]
A spring with original length \[L_0 = 30\;cm\] has a mass \[m = 2\;kg\] attached to it, and its length becomes \[L = 35\;cm\]. Calculate the spring constant \[k\]. \[(g = 10\;m/s^2)\]
A
\[k = 200\;N/m\]
B
\[k = 300\;N/m\]
C
\[k = 400\;N/m\]
D
\[k = 500\;N/m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح المفصل:📖 Detailed explanation:
• الاستطالة: \[\Delta L = L - L_0 = 35 - 30 = 5\;cm = 0.05\;m\]
• الوزن: \[F = m \cdot g = 2 \times 10 = 20\;N\] (نحو الأسفل)
• من قانون هوك: \[k = \frac{F}{x} = \frac{20}{0.05} = 400\;N/m\]
• Extension: \[\Delta L = L - L_0 = 35 - 30 = 5\;cm = 0.05\;m\]
• Weight: \[F = m \cdot g = 2 \times 10 = 20\;N\] (downward)
• From Hooke's law: \[k = \frac{F}{x} = \frac{20}{0.05} = 400\;N/m\]
🏛️ 1 - قانون هوك \[F = -kx\]🏛️ 1 - Hooke's Law \[F = -kx\]
نابض ثابت مرونته \[k = 1000\;N/m\]، ضغط بقوة \[F = 200\;N\]. احسب مقدار الانضغاط الذي يحدث في النابض.
A spring with spring constant \[k = 1000\;N/m\] is compressed with a force \[F = 200\;N\]. Calculate the compression of the spring.
A
\[x = 0.05\;m\]
B
\[x = 0.1\;m\]
C
\[x = 0.2\;m\]
D
\[x = 0.4\;m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• من قانون هوك: \[F = -k \cdot x\]
• \[x = \frac{F}{k} = \frac{200}{1000} = 0.2\;m\]
• From Hooke's law: \[F = -k \cdot x\]
• \[x = \frac{F}{k} = \frac{200}{1000} = 0.2\;m\]
🏛️ 2 - حساب ثابت النابض بيانياً🏛️ 2 - Graphical calculation of spring constant
في تجربة تم تعليق كتل مختلفة في زنبرك مثبت من أحد الأطراف، تم رسم العلاقة بين قوة الشد والاستطالة فنتج لدينا الخط البياني. فإن ثابت المرونة \[(k)\] للزنبرك يساوي:
In an experiment, different masses were hung from a spring fixed at one end. The relationship between force and extension was plotted, resulting in the following graph. The spring constant \[(k)\] is:
A
\[k = 20\;N/m\]
B
\[k = 25\;N/m\]
C
\[k = 50\;N/m\]
D
\[k = 100\;N/m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C \[(k = 50\;N/m)\]✅ Correct answer: C \[(k = 50\;N/m)\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[k = \frac{\Delta F}{\Delta x} = \frac{10 - 5}{0.20 - 0.10} = \frac{5}{0.10} = 50\;N/m\]
\[k = \frac{\Delta F}{\Delta x} = \frac{10 - 5}{0.20 - 0.10} = \frac{5}{0.10} = 50\;N/m\]
🏛️ 2 - حساب ثابت النابض بيانياً🏛️ 2 - Graphical calculation of spring constant
تم إجراء تجارب على ثلاثة زنبركات مختلفة \[A, B, C\] حيث تم قياس القوة المؤثرة والاستطالة الناتجة لكل زنبرك ورسمت العلاقة بين \[(F - x)\] كما هو موضح في الشكل البياني أدناه. أي الترتيبات التالية يعبر بشكل صحيح عن مقارنة ثوابت المرونة \[k\] للزنبركات الثلاثة؟
Experiments were conducted on three different springs \[A, B, C\] by measuring the force and extension for each spring and plotting the \[(F - x)\] relationship as shown in the graph below. Which of the following correctly compares the spring constants \[k\] of the three springs?
🔴 زنبرك ASpring A
🔵 زنبرك BSpring B
🟢 زنبرك CSpring C
A
\[k_A > k_B > k_C\]
B
\[k_C > k_B > k_A\]
C
\[k_B > k_A > k_C\]
D
\[k_A > k_C > k_B\]
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
ثابت المرونة يمثل ميل الخط البياني. كلما زاد الميل، زادت قيمة \[k\].
🔴 \[k_A = \frac{12}{0.10} = 120\;N/m\]
🔵 \[k_B = \frac{12}{0.15} = 80\;N/m\]
🟢 \[k_C = \frac{12}{0.25} = 48\;N/m\]
الترتيب: \[k_A > k_B > k_C\]
The spring constant is the slope of the line. The greater the slope, the greater \[k\].
🔴 \[k_A = \frac{12}{0.10} = 120\;N/m\]
🔵 \[k_B = \frac{12}{0.15} = 80\;N/m\]
🟢 \[k_C = \frac{12}{0.25} = 48\;N/m\]
Order: \[k_A > k_B > k_C\]
🏛️ 3 - طاقة الوضع المرنة🏛️ 3 - Elastic Potential Energy
في تجربة تم تعليق كتل مختلفة في زنبرك مثبت من أحد الأطراف، تم رسم العلاقة بين قوة الشد والاستطالة فنتج لدينا الخط البياني. فإن أقصى طاقة وضع يختزنها الزنبرك تعادل:
In an experiment, different masses were hung from a spring fixed at one end, and the relationship between force and extension was plotted. The maximum potential energy stored in the spring is:
A
\[PE = 0.75\;J\]
B
\[PE = 0.52\;J\]
C
\[PE = 1\;J\]
D
\[PE = 0.16\;J\]
✅ الإجابة الصحيحة: C (1 Joule)✅ Correct answer: C (1 Joule)
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[PE = \frac{1}{2} \times F_{max} \times x_{max} = \frac{1}{2} \times 10 \times 0.20 = 1\;J\]
\[PE = \frac{1}{2} \times F_{max} \times x_{max} = \frac{1}{2} \times 10 \times 0.20 = 1\;J\]
🏛️ 3 - طاقة الوضع المرنة🏛️ 3 - Elastic Potential Energy
زنبرك طوله \[0.8\;m\] وثابت المرونة له \[k = 60\;N/m\]، مثبت من أحد الأطراف، علق في طرفه الحر كتلة فاستطال الزنبرك وأصبح طوله \[0.95\;m\] دون تجاوز حد المرونة. فإن طاقة الوضع التي يختزنها الزنبرك تعادل:
A spring of length \[0.8\;m\] and spring constant \[k = 60\;N/m\] is fixed at one end. A mass is attached to the free end, causing the spring to extend to a length of \[0.95\;m\] without exceeding the elastic limit. The potential energy stored in the spring is:
A
\[PE = 0.366\;J\]
B
\[PE = 0.843\;J\]
C
\[PE = 0.455\;J\]
D
\[PE = 0.675\;J\]
✅ الإجابة الصحيحة: D \[(PE = 0.675\;J)\]✅ Correct answer: D \[(PE = 0.675\;J)\]
📖 الشرح التفصيلي:📖 Detailed explanation:
\[x = L - L_0 = 0.95 - 0.8 = 0.15\;m\]
\[PE = \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} \times 60 \times (0.15)^2 = 30 \times 0.0225 = 0.675\;J\]
\[x = L - L_0 = 0.95 - 0.8 = 0.15\;m\]
\[PE = \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} \times 60 \times (0.15)^2 = 30 \times 0.0225 = 0.675\;J\]
🏛️ 4 - الحركة الاهتزازية البسيطة🏛️ 4 - Simple Harmonic Motion
في الحركة التوافقية البسيطة للزنبرك، عندما يتحرك الجسم من موضع الاتزان نحو أقصى إزاحة، أي العبارات التالية صحيحة؟
In simple harmonic motion of a spring, when the object moves from equilibrium position toward maximum displacement, which of the following statements is true?
A
تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركةPotential energy converts to kinetic energy
B
الطاقة الكلية تزداد تدريجياًTotal energy increases gradually
C
تتحول طاقة الحركة إلى طاقة وضع، وتقل السرعة حتى تصل إلى الصفرKinetic energy converts to potential energy, and speed decreases until it reaches zero
D
القوة المُعيدة تُساعد الحركة وتزيد السرعةThe restoring force helps motion and increases speed
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
عندما يتحرك الجسم من موضع الاتزان \[(x=0)\] نحو أقصى إزاحة \[(x=A)\]:
• تتحول طاقة الحركة تدريجياً إلى طاقة وضع مرنة \[(KE \rightarrow PE)\]
• السرعة تقل تدريجياً حتى تصبح \[v = 0\] عند \[x = A\]
• القوة المُعيدة \[F = -kx\] تعاكس اتجاه الحركة
When the object moves from equilibrium \[(x=0)\] toward maximum displacement \[(x=A)\]:
• Kinetic energy gradually converts to elastic potential energy \[(KE \rightarrow PE)\]
• Speed decreases gradually until \[v = 0\] at \[x = A\]
• The restoring force \[F = -kx\] opposes the direction of motion
🏛️ 4 - الحركة الاهتزازية البسيطة🏛️ 4 - Simple Harmonic Motion
جسم يهتز حول موضع الاتزان مكوناً ما يعرف بالحركة التوافقية البسيطة. أحد الإجابات التالية تمثل العلاقة بين قوة الإرجاع والإزاحة.
An object oscillates around the equilibrium position, forming what is known as simple harmonic motion. Which of the following represents the relationship between the restoring force and displacement?
A
قوة الإرجاع تتناسب طردياً مع الإزاحة ولهما نفس الاتجاهRestoring force is directly proportional to displacement and in the same direction
B
قوة الإرجاع تتناسب طردياً مع الإزاحة وتعاكسها في الاتجاهRestoring force is directly proportional to displacement and opposite in direction
C
قوة الإرجاع تتناسب عكسياً مع الإزاحة ولهما نفس الاتجاهRestoring force is inversely proportional to displacement and in the same direction
D
قوة الإرجاع تتناسب عكسياً مع الإزاحة وتعاكسها في الاتجاهRestoring force is inversely proportional to displacement and opposite in direction
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
في الحركة التوافقية البسيطة: \[F = -k \cdot x\]
• تتناسب قوة الإرجاع طردياً مع الإزاحة \[(F \propto x)\]
• علامة السالب تعني أن اتجاهها عكس اتجاه الإزاحة
• القوة تعيد الجسم دائماً نحو موضع الاتزان
In simple harmonic motion: \[F = -k \cdot x\]
• Restoring force is directly proportional to displacement \[(F \propto x)\]
• The negative sign means it is opposite in direction to displacement
• The force always returns the object to equilibrium
🏛️ 4 - الحركة الاهتزازية البسيطة🏛️ 4 - Simple Harmonic Motion
جسم يتحرك حركة توافقية بسيطة وأثناء الحركة تتحول الطاقة من شكل إلى آخر. عند موضع الاتزان أحد الإجابات التالية صحيحة:
An object moves in simple harmonic motion, and during motion, energy transforms from one form to another. At the equilibrium position, which of the following is correct?
A
\[KE = 0\]، \[PE > 0\]
B
\[KE > 0\]، \[PE = 0\]
C
\[KE = PE \neq 0\]
D
\[KE = PE = 0\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند موضع الاتزان \[(x = 0)\]:
• \[PE = \frac{1}{2} k x^2 = 0\]
• \[KE = \frac{1}{2} k A^2 > 0\] (أكبر ما يمكن)
• السرعة عظمى عند موضع الاتزان
At equilibrium position \[(x = 0)\]:
• \[PE = \frac{1}{2} k x^2 = 0\]
• \[KE = \frac{1}{2} k A^2 > 0\] (maximum)
• Speed is maximum at equilibrium
🏛️ 5 - حفظ الطاقة🏛️ 5 - Conservation of Energy
في الحركة التوافقية البسيطة، كيف تتغير الطاقة الميكانيكية الكلية للنظام؟
In simple harmonic motion, how does the total mechanical energy of the system change?
A
تبقى ثابتة (محفوظة) في غياب قوى الاحتكاكRemains constant (conserved) in the absence of friction forces
B
تزداد تدريجياً مع الزمنIncreases gradually with time
C
تتناقص تدريجياً مع الزمنDecreases gradually with time
D
تتذبذب بين الصفر وقيمة عظمىOscillates between zero and a maximum value
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2 = \text{ثابت}\]
الطاقة الميكانيكية الكلية محفوظة في غياب قوى الاحتكاك
\[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2 = \text{constant}\]
Total mechanical energy is conserved in the absence of friction forces
🏛️ 5 - حفظ الطاقة🏛️ 5 - Conservation of Energy
في الحركة التوافقية البسيطة لنابض، عند أقصى إزاحة \[(x = \pm A)\]، أي العبارات التالية صحيحة؟
In simple harmonic motion of a spring, at maximum displacement \[(x = \pm A)\], which of the following statements is true?
A
الطاقة الحركية أكبر ما يمكنKinetic energy is maximum
B
الطاقة الكامنة أكبر ما يمكن، والطاقة الحركية صفرPotential energy is maximum, kinetic energy is zero
C
الطاقة الحركية تساوي الطاقة الكامنةKinetic energy equals potential energy
D
الطاقة الكلية تساوي صفراًTotal energy is zero
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند أقصى إزاحة \[(x = \pm A)\]:
• السرعة = صفر ← \[KE = 0\]
• الطاقة الكامنة \[PE = \frac{1}{2}kA^2\] ← قيمة عظمى
• \[E_{total} = PE + KE = \frac{1}{2}kA^2\]
At maximum displacement \[(x = \pm A)\]:
• Speed = zero ← \[KE = 0\]
• Potential energy \[PE = \frac{1}{2}kA^2\] ← maximum
• \[E_{total} = PE + KE = \frac{1}{2}kA^2\]
🏛️ 5 - حفظ الطاقة🏛️ 5 - Conservation of Energy
عند نقطة التوازن \[(x = 0)\] في حركة نابض توافقية بسيطة، أي العبارات التالية صحيحة؟
At the equilibrium point \[(x = 0)\] in simple harmonic motion of a spring, which of the following statements is true?
A
الطاقة الحركية أكبر ما يمكن، والطاقة الكامنة صفرKinetic energy is maximum, potential energy is zero
B
الطاقة الكامنة أكبر ما يمكن، والطاقة الحركية صفرPotential energy is maximum, kinetic energy is zero
C
الطاقة الحركية تساوي الطاقة الكامنةKinetic energy equals potential energy
D
الطاقة الكلية تساوي صفراًTotal energy is zero
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند نقطة التوازن \[(x = 0)\]:
• الطاقة الكامنة \[PE = \frac{1}{2}kx^2 = 0\]
• السرعة أكبر ما يمكن ← \[KE = \frac{1}{2}mv_{max}^2 = \frac{1}{2}kA^2\] ← قيمة عظمى
• الطاقة الكلية \[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2\]
At equilibrium point \[(x = 0)\]:
• Potential energy \[PE = \frac{1}{2}kx^2 = 0\]
• Speed is maximum ← \[KE = \frac{1}{2}mv_{max}^2 = \frac{1}{2}kA^2\] ← maximum
• Total energy \[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2\]
🏛️ 6 - البندول البسيط🏛️ 6 - Simple Pendulum
في حركة البندول البسيط، أي من العبارات التالية تصف بشكل صحيح حالة البندول عند أقصى إزاحة (الموضعين الأيمن والأيسر)؟
In simple pendulum motion, which of the following correctly describes the state of the pendulum at maximum displacement (the right and left positions)?
A
القوة المحصلة صفر، التسارع أكبر ما يمكن، السرعة أكبر ما يمكنNet force is zero, acceleration is maximum, speed is maximum
B
القوة المحصلة صفر، التسارع صفر، السرعة أكبر ما يمكنNet force is zero, acceleration is zero, speed is maximum
C
القوة المحصلة أكبر ما يمكن، التسارع أكبر ما يمكن، السرعة صفرNet force is maximum, acceleration is maximum, speed is zero
D
القوة المحصلة أكبر ما يمكن، التسارع صفر، السرعة أكبر ما يمكنNet force is maximum, acceleration is zero, speed is maximum
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 التحليل العميق:📖 Deep analysis:
عند أقصى إزاحة للبندول:
• تكون المركبة العرضية للوزن \[mg\sin\theta\] أكبر ما يمكن ← القوة المحصلة أكبر ما يمكن
• حسب قانون نيوتن الثاني \[F=ma\] ← التسارع أكبر ما يمكن
• الجسم يتوقف للحظة قبل أن يعود ← السرعة \[v=0\]
At maximum pendulum displacement:
• The tangential component of weight \[mg\sin\theta\] is maximum ← net force is maximum
• According to Newton's second law \[F=ma\] ← acceleration is maximum
• The object stops momentarily before returning ← speed \[v=0\]
🏛️ 6 - البندول البسيط🏛️ 6 - Simple Pendulum
عند موضع الاتزان للبندول البسيط، أي من العبارات التالية تصف الحالة بشكل صحيح؟
At the equilibrium position of a simple pendulum, which of the following correctly describes the state?
A
القوة المحصلة أكبر ما يمكن، والتسارع أكبر ما يمكن، والسرعة صفرNet force is maximum, acceleration is maximum, speed is zero
B
القوة المحصلة صفر، والتسارع صفر، والسرعة أكبر ما يمكنNet force is zero, acceleration is zero, speed is maximum
C
القوة المحصلة صفر، والسرعة صفر، والتسارع أكبر ما يمكنNet force is zero, speed is zero, acceleration is maximum
D
القوة المحصلة أكبر ما يمكن، والسرعة أكبر ما يمكن، والتسارع صفرNet force is maximum, speed is maximum, acceleration is zero
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 التحليل العميق:📖 Deep analysis:
عند موضع الاتزان \[\theta=0\]:
• المركبة العرضية للوزن = \[mg\sin0 = 0\] ← القوة المحصلة \[F=0\]
• التسارع \[a=0\] (لأن \[F=0\])
• الجسم يمر بأقصى سرعة \[v=v_{max}\]
At equilibrium position \[\theta=0\]:
• Tangential component of weight = \[mg\sin0 = 0\] ← net force \[F=0\]
• Acceleration \[a=0\] (since \[F=0\])
• Object passes with maximum speed \[v=v_{max}\]
🏛️ 6 - البندول البسيط🏛️ 6 - Simple Pendulum
أي من الخيارات التالية يصف بدقة اتجاه قوة الإرجاع في البندول البسيط بالنسبة لموضع الاتزان؟
Which of the following accurately describes the direction of the restoring force in a simple pendulum relative to the equilibrium position?
A
في نفس اتجاه الإزاحة دائماًAlways in the same direction as displacement
B
عمودية على اتجاه الإزاحة دائماًAlways perpendicular to displacement
C
معاكسة لاتجاه الإزاحة دائماً (نحو موضع الاتزان)Always opposite to displacement (toward equilibrium)
D
تعتمد على سرعة البندول وكتلتهDepends on pendulum speed and mass
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 التحليل العميق:📖 Deep analysis:
قوة الإرجاع في البندول البسيط = المركبة العرضية للوزن = \[-mg\sin\theta\]
• الإشارة السالبة تعني أن القوة معاكسة للإزاحة
• إذا أزحت البندول لليمين \[\theta>0\] ← قوة الإرجاع لليسار (معاكسة)
• إذا أزحت البندول لليسار \[\theta<0\] ← قوة الإرجاع لليمين (معاكسة)
هذه الخاصية شرط أساسي للحركة التوافقية البسيطة: \[F=-kx\]
Restoring force in simple pendulum = tangential component of weight = \[-mg\sin\theta\]
• The negative sign means the force is opposite to displacement
• If pendulum is displaced right \[\theta>0\] ← restoring force left (opposite)
• If pendulum is displaced left \[\theta<0\] ← restoring force right (opposite)
This property is a fundamental condition for SHM: \[F=-kx\]
🏛️ 7 - الزمن الدوري للبندول🏛️ 7 - Period of a Pendulum
بندول طوله \[L=2\;m\] علق في سقف مركبة فضائية وفي مكان في الفضاء، ترك ليتحرك حركة توافقية بسيطة. لمعرفة عجلة الجاذبية تم قياس الزمن الدوري فكان يعادل \[T=3.6\;s\]. فإن عجلة الجاذبية في تلك المنطقة تعادل:
A pendulum of length \[L=2\;m\] is hung from the ceiling of a spacecraft and allowed to move in simple harmonic motion. To find the gravitational acceleration, the period was measured as \[T=3.6\;s\]. The gravitational acceleration in that region is:
A
\[g = 4.5\;m/s^2\]
B
\[g = 7.6\;m/s^2\]
C
\[g = 5.3\;m/s^2\]
D
\[g = 6.1\;m/s^2\]
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[3.6 = 2\pi\sqrt{\frac{2}{g}}\]
\[\sqrt{\frac{2}{g}} = \frac{3.6}{2\pi} = 0.573\]
\[\frac{2}{g} = (0.573)^2 = 0.328\]
\[g = \frac{2}{0.328} = 6.1\;m/s^2\]
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[3.6 = 2\pi\sqrt{\frac{2}{g}}\]
\[\sqrt{\frac{2}{g}} = \frac{3.6}{2\pi} = 0.573\]
\[\frac{2}{g} = (0.573)^2 = 0.328\]
\[g = \frac{2}{0.328} = 6.1\;m/s^2\]
🏛️ 7 - الزمن الدوري للبندول🏛️ 7 - Period of a Pendulum
بندول طوله \[L\] تم قياس الزمن الدوري على سطح الأرض، وتم الصعود بنفس البندول على سطح القمر الذي عجلة الجاذبية تعادل سدس الجاذبية على سطح الأرض. فإن النسبة بين الزمن الدوري للبندول على سطح الأرض إلى الزمن الدوري للبندول على سطح القمر تعادل:
A pendulum of length \[L\] has its period measured on Earth, and the same pendulum is taken to the Moon where the gravitational acceleration is one-sixth of that on Earth. The ratio of the pendulum's period on Earth to its period on the Moon is:
A
\[0.17\]
B
\[0.4\]
C
\[6\]
D
\[2.4\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T_{earth} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{earth}}}\]
\[T_{moon} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{moon}}} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{\frac{1}{6}g_{earth}}} = 2\pi\sqrt{\frac{6L}{g_{earth}}}\]
\[\frac{T_{earth}}{T_{moon}} = \frac{1}{\sqrt{6}} = \frac{1}{2.449} \approx 0.4\]
\[T_{earth} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{earth}}}\]
\[T_{moon} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{moon}}} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{\frac{1}{6}g_{earth}}} = 2\pi\sqrt{\frac{6L}{g_{earth}}}\]
\[\frac{T_{earth}}{T_{moon}} = \frac{1}{\sqrt{6}} = \frac{1}{2.449} \approx 0.4\]
🏛️ 8 - العوامل المؤثرة في الزمن الدوري للبندول🏛️ 8 - Factors Affecting the Period of a Pendulum
أي من العوامل التالية لا تؤثر في مقدار الزمن الدوري للبندول البسيط؟
Which of the following factors does not affect the period of a simple pendulum?
A
كتلة الثقل المعلقMass of the suspended weight
B
طول البندولLength of the pendulum
C
عجلة الجاذبية الأرضيةGravitational acceleration
D
جميع ما سبقAll of the above
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
الزمن الدوري يعتمد على:
✅ طول الخيط \[L\] (علاقة طردية)
✅ عجلة الجاذبية \[g\] (علاقة عكسية)
❌ لا يعتمد على الكتلة
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
The period depends on:
✅ String length \[L\] (directly proportional)
✅ Gravitational acceleration \[g\] (inversely proportional)
❌ Does not depend on mass
🏛️ 8 - العوامل المؤثرة في الزمن الدوري للبندول🏛️ 8 - Factors Affecting the Period of a Pendulum
بندول يتحرك حركة توافقية بسيطة زمنه الدوري \[T\]. إذا زاد طول خيط البندول البسيط إلى أربعة أضعاف طوله الأصلي، فإن زمنه الدوري يصبح:
A pendulum moves in simple harmonic motion with period \[T\]. If the length of the pendulum string is increased to four times its original length, its period becomes:
A
يزداد إلى الضعفDoubles
B
يقل إلى الربعReduces to one-quarter
C
يقل إلى النصفReduces to half
D
يزداد إلى أربعة أضعافQuadruples
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[T' = 2\pi\sqrt{\frac{4L}{g}} = 2\pi\sqrt{4} \cdot \sqrt{\frac{L}{g}} = 2 \times \left(2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\right) = 2T\]
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[T' = 2\pi\sqrt{\frac{4L}{g}} = 2\pi\sqrt{4} \cdot \sqrt{\frac{L}{g}} = 2 \times \left(2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\right) = 2T\]
🏛️ 9 - الموجات المستعرضة والطولية والسطحية🏛️ 9 - Transverse, Longitudinal, and Surface Waves
الموجات المستعرضة هي موجات ميكانيكية تنتقل في الحبل. ما الذي يميزها عن الموجات الطولية والسطحية؟
Transverse waves are mechanical waves that travel in a rope. What distinguishes them from longitudinal and surface waves?
A
تهتز الجزيئات في نفس اتجاه انتشار الموجةParticles vibrate in the same direction as wave propagation
B
تهتز الجزيئات عمودياً على اتجاه انتشار الموجةParticles vibrate perpendicular to the direction of wave propagation
C
تهتز الجزيئات في مسار دائريParticles vibrate in a circular path
D
لا تهتز الجزيئات إطلاقاًParticles do not vibrate at all
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• الموجات المستعرضة: الاهتزاز عمودي على الانتشار. مثال: موجة في حبل، موجات الضوء.
• الموجات الطولية: الاهتزاز في نفس اتجاه الانتشار. مثال: الموجات الصوتية.
• الموجات السطحية: الاهتزاز في مسار دائري (مزيج من المستعرضة والطولية). مثال: أمواج الماء.
• Transverse waves: Vibration is perpendicular to propagation. Example: wave in a rope, light waves.
• Longitudinal waves: Vibration is in the same direction as propagation. Example: sound waves.
• Surface waves: Vibration is in a circular path (combination of transverse and longitudinal). Example: water waves.
🏛️ 9 - الموجات المستعرضة والطولية والسطحية🏛️ 9 - Transverse, Longitudinal, and Surface Waves
لماذا تُعد الموجة على سطح الماء موجة سطحية وليست مستعرضة أو طولية بحتة؟
Why is a wave on the water surface considered a surface wave and not purely transverse or longitudinal?
A
لأنها تنتقل فقط في أعماق المحيطاتBecause it propagates only in ocean depths
B
لأن جزيئات الماء تهتز عمودياً فقطBecause water particles vibrate only vertically
C
لأن جزيئات الماء تتحرك في مسار دائري، فتكتسب خصائص المستعرضة (الحركة العمودية) والطولية (الحركة الأفقية)Because water particles move in a circular path, acquiring both transverse (vertical motion) and longitudinal (horizontal motion) characteristics
D
لأنها لا تحتاج وسطاً مادياًBecause it does not need a material medium
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• "تتبع جسيمات الماء مساراً دائرياً": الحركة العمودية تعطي الصفة المستعرضة، والحركة الأفقية (التوازي مع الانتشار) تعطي الصفة الطولية.
• لذا فهي موجة سطحية مركّبة.
• "Water particles follow a circular path": Vertical motion gives the transverse characteristic, and horizontal motion (parallel to propagation) gives the longitudinal characteristic.
• Therefore, it is a surface wave (combined).
🏛️ 9 - الموجات المستعرضة والطولية والسطحية🏛️ 9 - Transverse, Longitudinal, and Surface Waves
أي من الخيارات التالية يوضّع الأمثلة في المكان الصحيح: (موجة مستعرضة - موجة طولية - موجة سطحية)؟
Which of the following options correctly places the examples: (Transverse - Longitudinal - Surface)?
A
ضوء (سطحية) – صوت (مستعرضة) – موجة في نابض (طولية)Light (Surface) – Sound (Transverse) – Spring wave (Longitudinal)
B
موجة ماء (مستعرضة) – صوت (سطحية) – موجة حبل (طولية)Water wave (Transverse) – Sound (Surface) – Rope wave (Longitudinal)
C
موجة في حبل (مستعرضة) – الصوت (طولية) – موجات سطح الماء (سطحية)Rope wave (Transverse) – Sound (Longitudinal) – Water surface waves (Surface)
D
كلها موجات مستعرضةAll are transverse waves
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• مستعرضة: حبل، كهرومغناطيسية (ضوء).
• طولية: صوت، موجات في نابض.
• سطحية: أمواج الماء (مسار دائري).
• Transverse: Rope, electromagnetic (light).
• Longitudinal: Sound, spring waves.
• Surface: Water waves (circular path).
🏛️ 10 - خصائص الموجة🏛️ 10 - Wave Properties
بندول يتحرك حركة توافقية بسيطة ويقطع خلال زمن دوري مسافة قدرها \[x = 0.4\;m\]. فإن سعة الحركة الاهتزازية تعادل:
A pendulum moves in simple harmonic motion and covers a distance of \[x = 0.4\;m\] during one period. The amplitude of the oscillation is:
A
\[A = 0.3\;m\]
B
\[A = 0.2\;m\]
C
\[A = 0.1\;m\]
D
\[A = 0.4\;m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[4A = 0.4\;m \quad \Rightarrow \quad A = \frac{0.4}{4} = 0.1\;m\]
\[4A = 0.4\;m \quad \Rightarrow \quad A = \frac{0.4}{4} = 0.1\;m\]
🏛️ 10 - خصائص الموجة🏛️ 10 - Wave Properties
حبل يكون موجة مستعرضة كما في الشكل أدناه. أحد الإجابات التالية تعبر عن مسافة بين نقطتين وهو يعادل طول الموجة.
A rope forms a transverse wave as shown in the figure below. Which of the following represents the distance between two points that is equal to the wavelength?
A
\[DJ = \lambda\]
B
\[AF = \lambda\]
C
\[AC = \lambda\]
D
\[BE = \lambda\]
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
طول الموجة \[(\lambda)\] هو أقصر مسافة بين نقطتين متتاليتين في نفس حالة الحركة (طور متساوٍ).
• في الشكل: النقطة B هي قمة، والنقطة E هي القمة التالية مباشرة، لذا \[BE = \lambda\].
Wavelength \[(\lambda)\] is the shortest distance between two consecutive points in the same state of motion (same phase).
• In the figure: point B is a crest, and point E is the next crest, so \[BE = \lambda\].
🏛️ 10 - خصائص الموجة🏛️ 10 - Wave Properties
قام أحد الطلاب بعمل موجة في حبل وتم تسجيل القيم التالية لهذه الموجة:
\[v = 8\;m/s\]، \[f = 4\;Hz\]، \[\lambda = 2\;m\]
تم تكرار نفس التجربة بيد طالب آخر لوحظ أن طول الموجة أصبح \[\lambda = 1.5\;m\]. أحد الإجابات التالية تعبر عما حدث:
A student created a wave in a rope and recorded the following values:
\[v = 8\;m/s\]، \[f = 4\;Hz\]، \[\lambda = 2\;m\]
The experiment was repeated by another student, and the wavelength became \[\lambda = 1.5\;m\]. Which of the following correctly describes what happened?
A
\[f = 4\;Hz\]، \[v = 6\;m/s\]
B
\[f = 6\;Hz\]، \[v = 9\;m/s\]
C
\[f = 5.33\;Hz\]، \[v = 8\;m/s\]
D
\[f = 3.5\;Hz\]، \[v = 5.25\;m/s\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• سرعة الموجة تعتمد على خصائص الوسط وليس على تردد المصدر.
• \[v = f \cdot \lambda = 4 \times 2 = 8\;m/s\]
• \[f = \frac{v}{\lambda} = \frac{8}{1.5} = 5.33\;Hz\]
• Wave speed depends on the medium's properties, not on the source frequency.
• \[v = f \cdot \lambda = 4 \times 2 = 8\;m/s\]
• \[f = \frac{v}{\lambda} = \frac{8}{1.5} = 5.33\;Hz\]
🏛️ 11 - تطبيق \[v = \lambda f\]🏛️ 11 - Application of \[v = \lambda f\]
جهاز سونار على غواصة يرسل إشارة على جسم ساكن ويعود صدى الصوت بعد زمن \[t = 5\;s\]. احسب سرعة الصوت في الماء إذا كانت مسافة الجسم من الغواصة \[X = 3625\;m\].
A sonar device on a submarine sends a signal to a stationary object, and the echo returns after \[t = 5\;s\]. Calculate the speed of sound in water if the distance from the submarine to the object is \[X = 3625\;m\].
A
\[v = 1750\;m/s\]
B
\[v = 1350\;m/s\]
C
\[v = 1450\;m/s\]
D
\[v = 1650\;m/s\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[v = \frac{2X}{t} = \frac{2 \times 3625}{5} = \frac{7250}{5} = 1450\;m/s\]
\[v = \frac{2X}{t} = \frac{2 \times 3625}{5} = \frac{7250}{5} = 1450\;m/s\]
🏛️ 11 - تطبيق \[v = \lambda f\]🏛️ 11 - Application of \[v = \lambda f\]
موجة مائية طولها الموجي \[\lambda = 2\;m\] وترددها \[f = 5\;Hz\]. ما سرعة انتشار هذه الموجة؟
A water wave has wavelength \[\lambda = 2\;m\] and frequency \[f = 5\;Hz\]. What is the speed of this wave?
A
\[2.5\;m/s\]
B
\[10\;m/s\]
C
\[7\;m/s\]
D
\[0.4\;m/s\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[v = \lambda \times f = 2 \times 5 = 10\;m/s\]
\[v = \lambda \times f = 2 \times 5 = 10\;m/s\]
🏛️ 11 - تطبيق \[v = \lambda f\]🏛️ 11 - Application of \[v = \lambda f\]
موجة صوتية ترددها \[440\;Hz\] (نغمة La)، تنتقل في الهواء بسرعة \[340\;m/s\]. ثم تنتقل نفس الموجة في الماء بسرعة \[1480\;m/s\]. ما الطول الموجي لهذه الموجة في الماء؟
A sound wave has frequency \[440\;Hz\] (La note) and travels in air at \[340\;m/s\]. The same wave then travels in water at \[1480\;m/s\]. What is the wavelength of this wave in water?
A
\[0.77\;m\]
B
\[2.3\;m\]
C
\[3.36\;m\]
D
\[6.72\;m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• التردد يبقى ثابتاً عند انتقال الموجة من وسط إلى آخر.
\[\lambda_{water} = \frac{v_{water}}{f} = \frac{1480}{440} \approx 3.36\;m\]
• Frequency remains constant when a wave travels from one medium to another.
\[\lambda_{water} = \frac{v_{water}}{f} = \frac{1480}{440} \approx 3.36\;m\]
🏛️ 12 - تمثيل الموجة بيانياً🏛️ 12 - Graphical Representation of Waves
موجة مستعرضة تم رسم العلاقة بين الإزاحة والبعد عن المصدر فنتج الخط البياني التالي. فإذا كانت سرعة الموجة تعادل \[v = 4\;m/s\] فإن تردد المصدر يعادل:
A transverse wave is plotted as the relationship between displacement and distance from the source, resulting in the following graph. If the wave speed is \[v = 4\;m/s\], the source frequency is:
A
\[f = 40\;Hz\]
B
\[f = 2.5\;Hz\]
C
\[f = 20\;Hz\]
D
\[f = 10\;Hz\]
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[\lambda = 0.1\;m\]
\[v = \lambda \times f \Rightarrow f = \frac{v}{\lambda} = \frac{4}{0.1} = 40\;Hz\]
\[\lambda = 0.1\;m\]
\[v = \lambda \times f \Rightarrow f = \frac{v}{\lambda} = \frac{4}{0.1} = 40\;Hz\]
🏛️ 12 - تمثيل الموجة بيانياً🏛️ 12 - Graphical Representation of Waves
في الشكل أدناه تم رسم العلاقة بين الإزاحة والزمن لموجة مستعرضة. وكانت سرعة الموجة \[v = 3\;m/s\]. من خلال المعلومات والشكل فإن التردد وطول الموجة يعادلان:
In the figure below, the relationship between displacement and time for a transverse wave is plotted. The wave speed is \[v = 3\;m/s\]. From the information and the figure, the frequency and wavelength are:
A
\[f = 10\;Hz\]، \[\lambda = 0.3\;m\]
B
\[f = 0.2\;Hz\]، \[\lambda = 100\;m\]
C
\[f = 0.05\;Hz\]، \[\lambda = 60\;m\]
D
\[f = 0.1\;Hz\]، \[\lambda = 30\;m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[T = 20\;s\]
\[f = \frac{1}{T} = \frac{1}{20} = 0.05\;Hz\]
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{3}{0.05} = 60\;m\]
\[T = 20\;s\]
\[f = \frac{1}{T} = \frac{1}{20} = 0.05\;Hz\]
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{3}{0.05} = 60\;m\]
🏛️ 13 - الكهرباء الساكنة وحفظ الشحنة🏛️ 13 - Static Electricity and Charge Conservation
في بداية الكون (الانفجار العظيم)، تشير النظريات إلى أن الشحنة الكهربائية الكلية للكون كانت صفراً عند لحظة الانفجار. ماذا يمكننا أن نستنتج عن الشحنة الكلية للكون اليوم، استناداً إلى مبدأ حفظ الشحنة؟
At the beginning of the universe (the Big Bang), theories suggest that the total electric charge of the universe was zero at the moment of the explosion. What can we conclude about the total charge of the universe today, based on the principle of charge conservation?
A
الشحنة الكلية للكون لا تزال صفراً، وهذا ما تؤكده المشاهدات الفلكيةThe total charge of the universe is still zero, which is confirmed by astronomical observations
B
الشحنة الكلية للكون ازدادت مع الزمن بسبب تكون المجراتThe total charge of the universe increased over time due to galaxy formation
C
الشحنة الكلية للكون تتناقص بسبب تمدد الكونThe total charge of the universe decreases due to cosmic expansion
D
لا يمكن تطبيق حفظ الشحنة على الكون ككل لأنه غير معزولCharge conservation cannot be applied to the universe as a whole because it is not isolated
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
• الكون نظام معزول ← ينطبق عليه مبدأ حفظ الشحنة.
\[Q_{\text{initial}} = 0 \Rightarrow Q_{\text{today}} = 0\]
• المشاهدات الفلكية تؤكد أن الكون متعادل كهربائياً على المقاييس الكبيرة.
• The universe is an isolated system → charge conservation applies.
\[Q_{\text{initial}} = 0 \Rightarrow Q_{\text{today}} = 0\]
• Astronomical observations confirm that the universe is electrically neutral on large scales.
🏛️ 13 - الكهرباء الساكنة وحفظ الشحنة🏛️ 13 - Static Electricity and Charge Conservation
🧪 تجربة شحن: عند دلك قضيب زجاجي بقطعة حرير، يكتسب القضيب شحنة موجبة مقدارها \[+Q = +5\,\mu C\]. ما مقدار ونوع شحنة قطعة الحرير؟
🧪 Charging experiment: When a glass rod is rubbed with silk, the rod acquires a positive charge of \[+Q = +5\,\mu C\]. What is the magnitude and type of charge on the silk?
A
\[Q = +5\,\mu C\]
B
\[Q = -5\,\mu C\]
C
تبقى قطعة الحرير متعادلة كهربائياًThe silk remains electrically neutral
D
\[Q = +10\,\mu C\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند دلك القضيب الزجاجي بالحرير:
• تنتقل إلكترونات من القضيب إلى الحرير.
• القضيب يفقد إلكترونات ← \[+5\,\mu C\]
• الحرير يكتسب إلكترونات ← \[-5\,\mu C\]
\[Q_{\text{الكلية}} = (+5) + (-5) = 0\]
When the glass rod is rubbed with silk:
• Electrons transfer from the rod to the silk.
• The rod loses electrons ← \[+5\,\mu C\]
• The silk gains electrons ← \[-5\,\mu C\]
\[Q_{\text{total}} = (+5) + (-5) = 0\]
🏛️ 14 - القوة الكهروستاتيكية🏛️ 14 - Electrostatic Force
لديك ثلاث كرات مشحونة متطابقة معلقة بخيوط عازلة \[A, B, C\]. الكرة A مشحونة بشحنة موجبة (+). عند تقريب الكرات من بعضها كما في الشكل أدناه حدثت قوى كهربائية بينها.
You have three identical charged balls suspended by insulating threads \[A, B, C\]. Ball A is positively charged (+). When the balls are brought close to each other as shown in the figure below, electrical forces occur between them.
A
\[B (-)\]، \[C (-)\]
B
\[B (+)\]، \[C (+)\]
C
\[B (+)\]، \[C (-)\]
D
\[B (-)\]، \[C (+)\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• \[A (+)\] و \[B\] تتنافران ← \[B (+)\]
• \[A (+)\] و \[C\] تتجاذبان ← \[C (-)\]
• \[B (+)\] و \[C (-)\] تتجاذبان.
• \[A (+)\] and \[B\] repel each other ← \[B (+)\]
• \[A (+)\] and \[C\] attract each other ← \[C (-)\]
• \[B (+)\] and \[C (-)\] attract each other.
🏛️ 14 - القوة الكهروستاتيكية🏛️ 14 - Electrostatic Force
بالاعتماد على الشكل، فإن الشحنة \[q_2\] نوعها والقوة الكهربائية التي تتأثر بها.
Based on the figure, determine the type of charge \[q_2\] and the electrical force acting on it.
أ
\[F_{12} = 10\,N \longrightarrow\]، \[q_2\] موجبةpositive
ب
\[F_{12} = 5\,N \longleftarrow\]، \[q_2\] موجبةpositive
ج
\[F_{12} = 5\,N \longleftarrow\]، \[q_2\] سالبةnegative
د
\[F_{12} = 10\,N \longrightarrow\]، \[q_2\] سالبةnegative
✅ الإجابة الصحيحة: د✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
• القوة التي تؤثر بها \[q_2\] على \[q_1\] نحو اليسار ← \[q_2\] سالبة.
• \[F_{12} = -F_{21} = 10\,N\] نحو اليمين.
• The force exerted by \[q_2\] on \[q_1\] is to the left ← \[q_2\] is negative.
• \[F_{12} = -F_{21} = 10\,N\] to the right.
🏛️ 15 - شحن الجسم بالدلك🏛️ 15 - Charging by Rubbing
🧪 تجربة يومية: تمشيط الشعر الجاف بمشط بلاستيكي. ما الذي يحدث عند تمشيط الشعر الجاف بمشط بلاستيكي؟
🧪 Daily experiment: Combing dry hair with a plastic comb. What happens when dry hair is combed with a plastic comb?
A
يكتسب المشط شحنة موجبة ويتنافر مع الشعرThe comb acquires a positive charge and repels the hair
B
يكتسب المشط شحنة سالبة ويتنافر مع الشعرThe comb acquires a negative charge and repels the hair
C
يكتسب المشط شحنة سالبة ويجذب الشعرThe comb acquires a negative charge and attracts the hair
D
يكتسب المشط شحنة موجبة ويجذب الشعرThe comb acquires a positive charge and attracts the hair
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند تمشيط الشعر الجاف بمشط بلاستيكي:
• تنتقل الإلكترونات من الشعر إلى المشط.
• المشط يكتسب إلكترونات ← يصبح سالب الشحنة.
• الشعر يفقد إلكترونات ← يصبح موجب الشحنة.
• الشحنات المختلفة تتجاذب ← المشط يجذب الشعر.
When dry hair is combed with a plastic comb:
• Electrons transfer from the hair to the comb.
• The comb gains electrons ← becomes negatively charged.
• The hair loses electrons ← becomes positively charged.
• Opposite charges attract ← the comb attracts the hair.
🏛️ 15 - شحن الجسم بالدلك🏛️ 15 - Charging by Rubbing
عند دلك قضيب بلاستيكي بقطعة من الصوف، ماذا يحدث؟
When a plastic rod is rubbed with wool, what happens?
A
يكتسب القضيب إلكترونات ← يصبح سالباًThe rod gains electrons ← becomes negative
B
يفقد القضيب إلكترونات ← يصبح موجباًThe rod loses electrons ← becomes positive
C
يكتسب الصوف إلكترونات ← يصبح سالباًThe wool gains electrons ← becomes negative
D
تصبح الشحنة الكلية غير محفوظةThe total charge becomes not conserved
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند دلك قضيب بلاستيكي بالصوف:
• ينتقل بعض الإلكترونات من الصوف إلى القضيب.
• القضيب يكتسب إلكترونات ← يصبح سالب الشحنة.
• الصوف يفقد إلكترونات ← يصبح موجب الشحنة.
\[Q_{\text{الكلية}} = 0\]
When a plastic rod is rubbed with wool:
• Some electrons transfer from the wool to the rod.
• The rod gains electrons ← becomes negatively charged.
• The wool loses electrons ← becomes positively charged.
\[Q_{\text{total}} = 0\]
🏛️ 16 - الموصلات والعوازل🏛️ 16 - Conductors and Insulators
ما الفرق الجوهري بين الموصلات والعوازل من حيث التركيب الذري؟
What is the fundamental difference between conductors and insulators in terms of atomic structure?
A
الموصلات تحتوي على بروتونات حرة، والعوازل لا تحتويConductors contain free protons, insulators do not
B
الموصلات تحتوي على إلكترونات حرة في مدار التكافؤ، والعوازل إلكتروناتها مرتبطة بقوةConductors contain free electrons in the valence shell, while insulator electrons are tightly bound
C
الموصلات أثقل من العوازلConductors are heavier than insulators
D
الموصلات شفافة والعوازل غير شفافةConductors are transparent, insulators are opaque
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• في الموصلات: فجوة الطاقة صغيرة ← الإلكترونات تنتقل بسهولة.
• في العوازل: فجوة الطاقة كبيرة ← الإلكترونات لا تستطيع الانتقال.
• In conductors: small energy gap ← electrons move easily.
• In insulators: large energy gap ← electrons cannot move.
🏛️ 16 - الموصلات والعوازل🏛️ 16 - Conductors and Insulators
جسم كروي تم ملامسته بجسم مشحون، اكتسبت منطقة التلامس شحنة مشابهة وباقي الجسم بقي متعادلاً. الجسم الكروي يعتبر:
A spherical object is touched with a charged object. The contact area acquires a similar charge, while the rest of the object remains neutral. The spherical object is considered:
أ
كرة فلزيةMetal sphere
ب
كرة جرافيتGraphite sphere
ج
كرة نحاسيةCopper sphere
د
كرة زجاجيةGlass sphere
✅ الإجابة الصحيحة: د (كرة زجاجية)✅ Correct answer: D (Glass sphere)
📖 الشرح:📖 Explanation:
• الشحنة بقيت محصورة في منطقة التلامس فقط ← الجسم عازل.
• الفلز، النحاس، الجرافيت ← جميعها موصلات.
• The charge remained confined to the contact area only ← the body is an insulator.
• Metal, copper, graphite ← all are conductors.
🏛️ 16 - الموصلات والعوازل🏛️ 16 - Conductors and Insulators
أربع كرات متعادلة قام أحد الطلاب بإجراء تجارب حتى يحدد هل الكرة مادة موصلة أم عازلة. قام بتقريب جسم مشحون بشحنة موجبة من الكرتين \[A\] و \[B\]، ثم قام بملامسة جسم مشحون بشحنة سالبة لكل من الكرتين \[C\] و \[D\]. من خلال التجربة حدد الكرات الموصلة.
Four neutral balls were used by a student to determine whether each ball is a conductor or an insulator. He brought a positively charged object near balls \[A\] and \[B\], then touched a negatively charged object to balls \[C\] and \[D\]. From the experiment, identify the conducting balls.
A
\[A, D\]
B
\[A, C\]
C
\[B, C\]
D
\[B, D\]
✅ الإجابة الصحيحة: A \[(A, D)\]✅ Correct answer: A \[(A, D)\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
• \[A\] و \[B\]: تم تقريب جسم موجب ← تجاذبتا ← موصلتان.
• \[C\] و \[D\]: تم ملامسة جسم سالب ← \[D\] انتشرت الشحنة ← موصلة، \[C\] بقيت موضعية ← عازلة.
• الكرات الموصلة: \[A\] و \[D\].
• \[A\] and \[B\]: A positive object was brought near ← they were attracted ← conductors.
• \[C\] and \[D\]: A negative object was touched ← \[D\] charge spread ← conductor, \[C\] remained localized ← insulator.
• Conducting balls: \[A\] and \[D\].
🏛️ 17 - المكشاف الكهربائي🏛️ 17 - Electroscope
كيف يمكن استخدام المكشاف الكهربائي للتمييز بين نوعي الشحنة (الموجبة والسالبة)؟
How can an electroscope be used to distinguish between the two types of charge (positive and negative)?
A
بشحن المكشاف بشحنة معروفة ثم تقريب الجسم المجهول، فإذا تباعدت الورقتان تكون الشحنة مختلفةBy charging the electroscope with a known charge and bringing the unknown object near, if the leaves diverge, the charge is different
B
بشحن المكشاف بشحنة معروفة ثم تقريب الجسم المجهول، فإذا تقاربت الورقتان تكون الشحنة مختلفةBy charging the electroscope with a known charge and bringing the unknown object near, if the leaves converge, the charge is different
C
بشحن المكشاف بشحنة معروفة ثم تقريب الجسم المجهول، فإذا تقاربت الورقتان تكون الشحنة مماثلةBy charging the electroscope with a known charge and bringing the unknown object near, if the leaves converge, the charge is the same
D
بشحن المكشاف بشحنة معروفة ثم تقريب الجسم المجهول، فإذا لم تتغير الورقتان تكون الشحنة مختلفةBy charging the electroscope with a known charge and bringing the unknown object near, if the leaves do not change, the charge is different
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• نشحن المكشاف بشحنة موجبة مثلاً.
• نقرب الجسم المجهول.
• إذا تقاربت الورقتان ← الشحنة مختلفة (سالبة).
• إذا تباعدت الورقتان ← الشحنة مماثلة (موجبة).
• Charge the electroscope with a positive charge, for example.
• Bring the unknown object near.
• If the leaves converge ← the charge is different (negative).
• If the leaves diverge ← the charge is the same (positive).
🏛️ 17 - المكشاف الكهربائي🏛️ 17 - Electroscope
كشاف كهربائي مشحون بشحنة موجبة، تم تقريب منه جسم، لوحظ أن ورقتي الكشاف قد زاد انفراجهما. فإن الجسم:
An electroscope is charged with a positive charge. An object is brought near it, and the leaves of the electroscope are observed to diverge further. The object is:
A
الجسم غير مشحونThe object is uncharged
B
الجسم مشحون بشحنة سالبةThe object is negatively charged
C
لا يمكن تحديد شحنة الجسم لعدم ملامسة الكشافThe charge cannot be determined because the electroscope was not touched
D
الجسم مشحون بشحنة موجبةThe object is positively charged
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
• المكشاف مشحون بشحنة موجبة.
• زيادة انفراج الورقتين ← تجمع شحنات موجبة على الورقتين ← الجسم مشحون بشحنة موجبة.
• The electroscope is positively charged.
• Increased divergence of leaves ← accumulation of positive charges on the leaves ← the object is positively charged.
🏛️ 17 - المكشاف الكهربائي🏛️ 17 - Electroscope
جسم مجهول الشحنة. تم ملامسة الجسم مجهول الشحنة للكشاف فانفرجت ورقتي الكشاف. أُبعد الجسم مجهول الشحنة وتم تقريب جسم موجب الشحنة من الكشاف دون الملامسة، لوحظ أن ورقتي الكشاف قد قل انفراجهما. هذا دليل على أن الجسم مجهول الشحنة:
An object of unknown charge is touched to an electroscope, causing the leaves to diverge. The unknown object is removed, and a positively charged object is brought near the electroscope without touching it. The leaves are observed to converge (decrease divergence). This indicates that the unknown object:
A
الجسم مشحون بشحنة موجبةThe object is positively charged
B
الجسم غير مشحونThe object is uncharged
C
الجسم فقد إلكتروناتThe object lost electrons
D
الجسم مشحون بشحنة سالبةThe object is negatively charged
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
• ملامسة الجسم للكشاف ← انفراج ← الكشاف اكتسب شحنة.
• تقريب جسم موجب ← قل الانفراج ← الكشاف سالب الشحنة.
• إذن الجسم المجهول سالب الشحنة.
• Touching the object to the electroscope ← divergence ← the electroscope acquired charge.
• Bringing a positive object near ← convergence decreased ← the electroscope is negatively charged.
• Therefore, the unknown object is negatively charged.
🏛️ 18 - الحث الكهروستاتيكي🏛️ 18 - Electrostatic Induction
موصلان متشابهان متعادلان تم تقريب جسم مشحون بشحنة موجبة من الموصلين وتم إبعاد الموصلين عن بعضهما البعض دون إبعاد الجسم المشحون. فإن شحنة الموصلين:
Two identical neutral conductors are brought near a positively charged object, and then the conductors are separated from each other without removing the charged object. The charge on the conductors is:
A
موجب الشحنة B - سالب الشحنة AB positive - A negative
B
سالب الشحنة B - سالب الشحنة AB negative - A negative
C
سالب الشحنة B - موجب الشحنة AB negative - A positive
D
موجب الشحنة B - موجب الشحنة AB positive - A positive
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم موجب ← يحدث حث كهروستاتيكي.
• A (القريب): يكتسب شحنة سالبة.
• B (البعيد): يكتسب شحنة موجبة.
• عند إبعاد الموصلين تبقى الشحنات محصورة.
• Bringing a positive object near ← electrostatic induction occurs.
• A (near): acquires a negative charge.
• B (far): acquires a positive charge.
• When separated, the charges remain confined.
🏛️ 18 - الحث الكهروستاتيكي🏛️ 18 - Electrostatic Induction
كشاف كهربائي متعادل تم تقريب منه موصل مشحون بشحنة موجبة، لوحظ أن الكشاف قد انفرجت ورقتاه. فإن:
A neutral electroscope has a positively charged conductor brought near it, and the leaves diverge. Then:
A
المقبض تم شحنه بشحنة موجبة والورقتين بشحنة سالبةThe rod is positively charged and the leaves are negatively charged
B
المقبض تم شحنه بشحنة سالبة والورقتين بشحنة موجبةThe rod is negatively charged and the leaves are positively charged
C
المقبض والورقتين تم شحنهما بشحنة موجبةBoth the rod and leaves are positively charged
D
المقبض والورقتين تم شحنهما بشحنة سالبةBoth the rod and leaves are negatively charged
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم موجب من كشاف متعادل ← يحدث حث.
• تنجذب الإلكترونات إلى المقبض ← المقبض سالب.
• تبتعد الإلكترونات عن الورقتين ← الورقتان موجبتان.
• Bringing a positive object near a neutral electroscope ← induction occurs.
• Electrons are attracted to the rod ← rod is negative.
• Electrons move away from the leaves ← leaves are positive.
🏛️ 19 - شحن الموصلات بالحث🏛️ 19 - Charging Conductors by Induction
موصلان متشابهان متعادلان تم تقريب جسم مشحون بشحنة سالبة كما في الشكل من الموصلين، ثم تم التوصيل بالأرض، ومن بعدها قطع الاتصال بالأرض، وتم إبعاد الموصلين عن بعضهما البعض دون إبعاد الجسم المشحون. فإن شحنة الموصلين:
Two identical neutral conductors have a negatively charged object brought near them as shown. They are then connected to ground, the ground connection is removed, and the conductors are separated without removing the charged object. The charge on the conductors is:
A
موجب الشحنة B - متعادل AB positive - A neutral
B
سالب الشحنة B - متعادل AB negative - A neutral
C
موجب الشحنة B - موجب الشحنة AB positive - A positive
D
سالب الشحنة B - موجب الشحنة AB negative - A positive
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم سالب من الموصلين المتلامسين.
• التوصيل بالأرض ← تنتقل الإلكترونات إلى الأرض.
• قطع الاتصال بالأرض ← يبقى B موجباً و A متعادلاً.
• Bringing a negative object near the touching conductors.
• Connecting to ground ← electrons flow to ground.
• Removing ground connection ← B remains positive and A remains neutral.
🏛️ 19 - شحن الموصلات بالحث🏛️ 19 - Charging Conductors by Induction
كشاف كهربائي قاعدته متصلة بالأرض، تم تقريب جسم مشحون بشحنة سالبة من الكشاف دون الملامسة. أحد الأشكال التالية تبين ماذا يحدث للكشاف:
An electroscope with its base connected to ground has a negatively charged object brought near it without touching. Which of the following figures shows what happens to the electroscope?
A
الشكل AFigure A
B
الشكل BFigure B
C
الشكل CFigure C
D
الشكل DFigure D
✅ الإجابة الصحيحة: C (الشكل C)✅ Correct answer: C (Figure C)
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم سالب من كشاف متصل بالأرض.
• تنتقل الإلكترونات من الكشاف إلى الأرض.
• يصبح الكشاف موجب الشحنة.
• الورقتان متقاربتان (الشكل C).
• Bringing a negative object near an electroscope connected to ground.
• Electrons flow from the electroscope to ground.
• The electroscope becomes positively charged.
• The leaves are close together (Figure C).
🏛️ 19 - شحن الموصلات بالحث🏛️ 19 - Charging Conductors by Induction
مكشاف كهربائي متعادل، رتب بشكل صحيح خطوات شحن المكشاف الكهربائي دون الملامسة بشحنة سالبة.
A neutral electroscope. Arrange the correct steps to charge the electroscope by induction with a negative charge.
A
\[B \Rightarrow D \Rightarrow C \Rightarrow A\]
B
\[D \Rightarrow B \Rightarrow C \Rightarrow A\]
C
\[C \Rightarrow B \Rightarrow A \Rightarrow D\]
D
\[B \Rightarrow C \Rightarrow D \Rightarrow A\]
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
1. B: تقريب جسم سالب من المكشاف.
2. D: توصيل المكشاف بالأرض (تأريض).
3. C: قطع الاتصال بالأرض.
4. A: إبعاد الجسم المشحون.
1. B: Bring a negative object near the electroscope.
2. D: Connect the electroscope to ground.
3. C: Remove the ground connection.
4. A: Remove the charged object.
🏛️ 20 - التأريض🏛️ 20 - Grounding
ما هو تعريف التأريض الكهربائي؟
What is the definition of electrical grounding?
A
توصيل جسم موصل بالأرض عبر سلك موصل لتفريغ الشحنات الزائدةConnecting a conductor to the Earth through a conducting wire to discharge excess charges
B
عزل الأجسام المشحونة عن بعضها البعضIsolating charged objects from each other
C
زيادة شدة المجال الكهربائي حول الأجسامIncreasing the electric field intensity around objects
D
منع حركة الإلكترونات داخل الموصلPreventing electron movement inside the conductor
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
التأريض هو توصيل جسم موصل بالأرض عبر سلك موصل لتفريغ الشحنات الزائدة إلى الأرض التي تعتبر مخزناً ضخماً للشحنات (جهدها صفر).
Grounding is connecting a conductor to the Earth through a conducting wire to discharge excess charges to the Earth, which is a vast charge reservoir (zero potential).
🏛️ 20 - التأريض🏛️ 20 - Grounding
ما هو الدور الرئيسي للتأريض في عملية الشحن الكهربائي؟
What is the main role of grounding in the electrical charging process?
A
توفير مسار آمن لتفريغ الشحنات الزائدةProviding a safe path for discharging excess charges
B
حماية الأجهزةProtecting devices
C
تثبيت الجهد الكهربائيStabilizing voltage
D
جميع ما سبقAll of the above
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
التأريض له أدوار متعددة:
1. تفريغ الشحنات الزائدة.
2. حماية الأجهزة من الصعقات الكهربائية.
3. تثبيت الجهد الكهربائي عند قيمة آمنة.
Grounding has multiple roles:
1. Discharging excess charges.
2. Protecting devices from electrical shocks.
3. Stabilizing voltage at a safe value.
🏛️ 21 - تكميم الشحنة🏛️ 21 - Charge Quantization
أحد الشحنات التالية من الممكن أن تكون شحنة جسم، علماً بأن: \[e = 1.6 \times 10^{-19}\,C\]
Which of the following charges could be the charge of an object, given that: \[e = 1.6 \times 10^{-19}\,C\]
A
\[9 \times 10^{-19}\,C\]
B
\[5.2 \times 10^{-19}\,C\]
C
\[8 \times 10^{-19}\,C\]
D
\[4.5 \times 10^{-19}\,C\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[q = n \cdot e\] حيث \[n\] عدد صحيح.
\[ \frac{8 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} = 5\] ← عدد صحيح ✅
\[q = n \cdot e\] where \[n\] is an integer.
\[ \frac{8 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} = 5\] ← integer ✅
🏛️ 21 - تكميم الشحنة🏛️ 21 - Charge Quantization
إذا علمت أن شحنة البروتون تساوي: \[e = 1.6 \times 10^{-19}\,C\]، فما عدد البروتونات اللازمة لتكوين شحنة مقدارها 1 كولوم؟
Given that the charge of a proton is \[e = 1.6 \times 10^{-19}\,C\], how many protons are needed to form a charge of 1 Coulomb?
A
\[6.25 \times 10^{19}\]
B
\[6.25 \times 10^{20}\]
C
\[6.25 \times 10^{18}\]
D
\[6.25 \times 10^{21}\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[n = \frac{Q}{e} = \frac{1}{1.6 \times 10^{-19}} = 6.25 \times 10^{18}\]
\[n = \frac{Q}{e} = \frac{1}{1.6 \times 10^{-19}} = 6.25 \times 10^{18}\]
🏛️ 22 - قانون كولوم🏛️ 22 - Coulomb's Law
شحنتين مختلفتين في النوع مقدارها والأبعاد موضحة أدناه:
\[q_1 = 2q\,C\]، \[q_2 = 3q\,C\]، \[r = 0.1\,m\]
فكانت القوة المتبادلة بين الشحنتين \[F_e = 0.6\,N\]، فإن مقدار كل من الشحنتين تعادل:
Two charges of different types with magnitudes and dimensions shown below:
\[q_1 = 2q\,C\]، \[q_2 = 3q\,C\]، \[r = 0.1\,m\]
The force between them is \[F_e = 0.6\,N\]. The magnitude of each charge is:
A
\[q_1 = 2.22 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 4.44 \times 10^{-7}\,C\]
B
\[q_1 = 3.33 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 4.99 \times 10^{-7}\,C\]
C
\[q_1 = 6.66 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 9.99 \times 10^{-7}\,C\]
D
\[q_1 = 1.11 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 1.66 \times 10^{-7}\,C\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[F = k \frac{6q^2}{r^2}\]
\[0.6 = 9 \times 10^9 \times \frac{6q^2}{0.01}\]
\[q = 3.33 \times 10^{-7}\,C\]
\[q_1 = 6.66 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 9.99 \times 10^{-7}\,C\]
\[F = k \frac{6q^2}{r^2}\]
\[0.6 = 9 \times 10^9 \times \frac{6q^2}{0.01}\]
\[q = 3.33 \times 10^{-7}\,C\]
\[q_1 = 6.66 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 9.99 \times 10^{-7}\,C\]
🏛️ 22 - قانون كولوم🏛️ 22 - Coulomb's Law
في الشكل أدناه تم حساب القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة \[q_3\] وهي سالبة الشحنة واتجاهها موضح على الرسم. حدد نوع الشحنة \[q_1\] و \[q_2\].
In the figure below, the electric force acting on charge \[q_3\] (which is negative) is calculated and its direction is shown. Determine the type of charges \[q_1\] and \[q_2\].
A
\[q_1 (-)\]، \[q_2 (+)\]
B
\[q_1 (+)\]، \[q_2 (-)\]
C
\[q_1 (+)\]، \[q_2 (+)\]
D
\[q_1 (-)\]، \[q_2 (-)\]
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
• القوة المؤثرة على \[q_3\] من \[q_1\] تنافر ← \[q_1\] سالبة.
• القوة المؤثرة على \[q_3\] من \[q_2\] تجاذب ← \[q_2\] موجبة.
• The force on \[q_3\] from \[q_1\] is repulsive ← \[q_1\] is negative.
• The force on \[q_3\] from \[q_2\] is attractive ← \[q_2\] is positive.
🏛️ 22 - قانون كولوم🏛️ 22 - Coulomb's Law
شحنتين لهما نفس المقدار، المسافة بينهما \[0.2\,m\]، إذا كانت القوة الكهربائية المتبادلة بينهما \[0.4\,N\]، فإن مقدار كل من الشحنتين يعادل:
Two charges of equal magnitude are separated by \[0.2\,m\]. If the electric force between them is \[0.4\,N\], the magnitude of each charge is:
A
\[q = 1.77 \times 10^{-6}\,C\]
B
\[q = 1.33 \times 10^{-6}\,C\]
C
\[q = 4.85 \times 10^{-6}\,C\]
D
\[q = 8.62 \times 10^{-6}\,C\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[q = r \sqrt{\frac{F}{k}} = 0.2 \times \sqrt{\frac{0.4}{9 \times 10^9}} = 1.33 \times 10^{-6}\,C\]
\[q = r \sqrt{\frac{F}{k}} = 0.2 \times \sqrt{\frac{0.4}{9 \times 10^9}} = 1.33 \times 10^{-6}\,C\]
🏛️ 23 - تطبيقات القوى الكهروستاتيكية🏛️ 23 - Applications of Electrostatic Forces
تستخدم المرشحات الكهروستاتيكية في المداخن والمصانع لتنقية الهواء من الجسيمات الدقيقة. كيف تعمل المرشحات الكهروستاتيكية في تنقية الهواء؟
Electrostatic precipitators are used in chimneys and factories to purify air from fine particles. How do electrostatic precipitators work in air purification?
A
حرق الجسيمات بدرجات حرارة عاليةBurning particles at high temperatures
B
استخدام المجالات المغناطيسية لسحب الجسيماتUsing magnetic fields to attract particles
C
ترشيح الجسيمات باستخدام ألياف دقيقة فقطFiltering particles using fine fibers only
D
شحن الجسيمات بشحنة ثم جذبها إلى ألواح مشحونة بشحنة معاكسةCharging particles and then attracting them to oppositely charged plates
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تمرر الجسيمات عبر مجال كهربائي قوي فتكتسب شحنة.
• تُجذب الجسيمات المشحونة إلى ألواح مشحونة بشحنة معاكسة.
• تُزال الجسيمات من الهواء بكفاءة عالية.
• Particles pass through a strong electric field and become charged.
• Charged particles are attracted to oppositely charged plates.
• Particles are removed from the air with high efficiency.
🏛️ 23 - تطبيقات القوى الكهروستاتيكية🏛️ 23 - Applications of Electrostatic Forces
تستخدم تقنية الطلاء الكهروستاتيكي في دهان السيارات والأجهزة المعدنية. ما ميزة استخدام الطلاء الكهروستاتيكي في الصناعة؟
Electrostatic painting technology is used in painting cars and metal devices. What is the advantage of using electrostatic painting in industry?
A
يقلل من التصاق الطلاء بالسطحReduces paint adhesion to the surface
B
يضمن تغطية متساوية وتقليل الفاقد من الطلاءEnsures even coverage and reduces paint waste
C
يجف الطلاء بشكل أسرعMakes the paint dry faster
D
يجعل الطلاء أكثر سمكاًMakes the paint thicker
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تُشحن جزيئات الطلاء وتُجذب إلى السطح المشحون بشحنة معاكسة.
• تضمن تغطية متساوية وتقلل الفاقد إلى أقل من 30%.
• Paint particles are charged and attracted to the oppositely charged surface.
• Ensures even coverage and reduces waste to less than 30%.
🏛️ 24 - حساب القوة المحصلة🏛️ 24 - Calculating Net Force
ثلاث شحنات على استقامة واحدة قيمة كل منها:
\[q_1 = -6\,\mu C\]، \[q_2 = -4\,\mu C\]، \[q_3 = +8\,\mu C\]
وأبعادها: \[r_{12} = 0.2\,m\]، \[r_{23} = 0.3\,m\]
أحسب مقدار واتجاه القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة الثانية \[(k = 9 \times 10^9\,N \cdot m^2/C^2)\]
Three charges are placed on a straight line with values:
\[q_1 = -6\,\mu C\]، \[q_2 = -4\,\mu C\]، \[q_3 = +8\,\mu C\]
and distances: \[r_{12} = 0.2\,m\]، \[r_{23} = 0.3\,m\]
Calculate the magnitude and direction of the electric force on the second charge \[(k = 9 \times 10^9\,N \cdot m^2/C^2)\]
A
\[F = 8.59\,N\] نحو اليمينto the right
B
\[F = 2.39\,N\] نحو اليمينto the right
C
\[F = 2.39\,N\] نحو اليسارto the left
D
\[F = 8.59\,N\] نحو اليسارto the left
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[F_{12} = 5.4\,N\] (تنافر ← يمين)
\[F_{32} = 3.195\,N\] (تجاذب ← يمين)
\[F_{net} = 5.4 + 3.195 = 8.595\,N\] (يمين)
\[F_{12} = 5.4\,N\] (repulsion ← right)
\[F_{32} = 3.195\,N\] (attraction ← right)
\[F_{net} = 5.4 + 3.195 = 8.595\,N\] (right)
🏛️ 24 - حساب القوة المحصلة🏛️ 24 - Calculating Net Force
ثلاث شحنات مقدارها ونوعها \[q_1 = -3\,\mu C\]، \[q_2 = +2\,\mu C\]، \[q_3 = -4\,\mu C\]
المسافة بينهما \[r_1 = 0.1\,m\]، \[r_2 = 0.2\,m\] وضعت على خط واحد. أحسب القوة الكهربائية المؤثرة على \[q_3\] وحدد الاتجاه \[(k = 9 \times 10^9)\]
Three charges of magnitudes and types \[q_1 = -3\,\mu C\]، \[q_2 = +2\,\mu C\]، \[q_3 = -4\,\mu C\]
with distances \[r_1 = 0.1\,m\]، \[r_2 = 0.2\,m\] are placed on a line. Calculate the electric force on \[q_3\] and determine its direction \[(k = 9 \times 10^9)\]
A
\[F = 3\,N\] اتجاه اليسارto the left
B
\[F = 3\,N\] اتجاه اليمينto the right
C
\[F = 0.6\,N\] اتجاه اليسارto the left
D
\[F = 0.6\,N\] اتجاه اليمينto the right
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[F_{13} = 1.2\,N\] (تنافر ← يمين)
\[F_{23} = 1.8\,N\] (تجاذب ← يسار)
\[F_{net} = 1.8 - 1.2 = 0.6\,N\] (يسار)
\[F_{13} = 1.2\,N\] (repulsion ← right)
\[F_{23} = 1.8\,N\] (attraction ← left)
\[F_{net} = 1.8 - 1.2 = 0.6\,N\] (left)
🏛️ 25 - مسائل على قانون كولوم🏛️ 25 - Coulomb's Law Problems
شحنتان مقداراهما \[q_1 = 8\,\mu C\] و \[q_2 = 2\,\mu C\]، تؤثر كل منهما على الأخرى بقوة \[F = 0.9\,N\]. ما المسافة بين الشحنتين؟
Two charges \[q_1 = 8\,\mu C\] and \[q_2 = 2\,\mu C\] exert a force \[F = 0.9\,N\] on each other. What is the distance between them?
A
\[0.2\,m\]
B
\[0.1\,m\]
C
\[0.4\,m\]
D
\[0.5\,m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[r^2 = k \frac{q_1 q_2}{F} = 9 \times 10^9 \times \frac{16 \times 10^{-12}}{0.9} = 0.16\]
\[r = 0.4\,m\]
\[r^2 = k \frac{q_1 q_2}{F} = 9 \times 10^9 \times \frac{16 \times 10^{-12}}{0.9} = 0.16\]
\[r = 0.4\,m\]
🏛️ 25 - مسائل على قانون كولوم🏛️ 25 - Coulomb's Law Problems
شحنة مقدارها \[q_1 = 3 \times 10^{-6}\,C\] تؤثر على شحنة أخرى مجهولة \[q_2\] بقوة \[F = 1.35\,N\] عندما تكون المسافة بينهما \[r = 0.1\,m\]. ما مقدار \[q_2\]؟
A charge \[q_1 = 3 \times 10^{-6}\,C\] exerts a force \[F = 1.35\,N\] on another unknown charge \[q_2\] when the distance between them is \[r = 0.1\,m\]. What is the magnitude of \[q_2\]?
A
\[1 \times 10^{-6}\,C\]
B
\[5 \times 10^{-7}\,C\]
C
\[2 \times 10^{-6}\,C\]
D
\[1 \times 10^{-7}\,C\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[q_2 = \frac{F \cdot r^2}{k \cdot q_1} = \frac{1.35 \times (0.1)^2}{9 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-6}} = 5 \times 10^{-7}\,C\]
\[q_2 = \frac{F \cdot r^2}{k \cdot q_1} = \frac{1.35 \times (0.1)^2}{9 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-6}} = 5 \times 10^{-7}\,C\]
اسئلة مراجعة الفصل الثالث فيزياء الحادي عشر عام (خكومي ) حسب الهيكل ( 2025-2026) |
📚 أسئلة مراجعة الفصل الثالث - فيزياء الحادي عشر عام 📚 Chapter 3 Review Questions - Grade 11 Physics
حسب الهيكل (2025-2026)According to the structure (2025-2026)
🏛️ 1 - قانون هوك \[F = -kx\]🏛️ 1 - Hooke's Law \[F = -kx\]
نابض ثابت مرونته \[k = 200\;N/m\]، شده بقوة نحو الأسفل فأصبحت استطالته \[x = 0.1\;m\]. احسب مقدار قوة الإرجاع التي يبذلها النابض.
A spring with spring constant \[k = 200\;N/m\] is pulled downward, causing an extension of \[x = 0.1\;m\]. Calculate the restoring force exerted by the spring.
A
\[F = 10\;N\]
B
\[F = 15\;N\]
C
\[F = 20\;N\]
D
\[F = 2000\;N\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح المفصل:📖 Detailed explanation:
• من قانون هوك: \[F = -k \cdot x\]
• الاستطالة اتجاهها نحو الأسفل فهي ذات إشارة سالبة
• \[F = -200 \times (-0.1) = 20\;N\] • From Hooke's law: \[F = -k \cdot x\]
• Extension is downward, so it has a negative sign
• \[F = -200 \times (-0.1) = 20\;N\]
📖 الشرح المفصل:📖 Detailed explanation:
• من قانون هوك: \[F = -k \cdot x\]
• الاستطالة اتجاهها نحو الأسفل فهي ذات إشارة سالبة
• \[F = -200 \times (-0.1) = 20\;N\] • From Hooke's law: \[F = -k \cdot x\]
• Extension is downward, so it has a negative sign
• \[F = -200 \times (-0.1) = 20\;N\]
🏛️ 1 - قانون هوك \[F = -kx\]🏛️ 1 - Hooke's Law \[F = -kx\]
نابض طوله الأصلي \[L_0 = 30\;cm\]، علقت به كتلة \[m = 2\;kg\] فأصبح طوله \[L = 35\;cm\]. احسب ثابت المرونة \[k\] للنابض. \[(g = 10\;m/s^2)\]
A spring with original length \[L_0 = 30\;cm\] has a mass \[m = 2\;kg\] attached to it, and its length becomes \[L = 35\;cm\]. Calculate the spring constant \[k\]. \[(g = 10\;m/s^2)\]
A
\[k = 200\;N/m\]
B
\[k = 300\;N/m\]
C
\[k = 400\;N/m\]
D
\[k = 500\;N/m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح المفصل:📖 Detailed explanation:
• الاستطالة: \[\Delta L = L - L_0 = 35 - 30 = 5\;cm = 0.05\;m\]
• الوزن: \[F = m \cdot g = 2 \times 10 = 20\;N\] (نحو الأسفل)
• من قانون هوك: \[k = \frac{F}{x} = \frac{20}{0.05} = 400\;N/m\] • Extension: \[\Delta L = L - L_0 = 35 - 30 = 5\;cm = 0.05\;m\]
• Weight: \[F = m \cdot g = 2 \times 10 = 20\;N\] (downward)
• From Hooke's law: \[k = \frac{F}{x} = \frac{20}{0.05} = 400\;N/m\]
📖 الشرح المفصل:📖 Detailed explanation:
• الاستطالة: \[\Delta L = L - L_0 = 35 - 30 = 5\;cm = 0.05\;m\]
• الوزن: \[F = m \cdot g = 2 \times 10 = 20\;N\] (نحو الأسفل)
• من قانون هوك: \[k = \frac{F}{x} = \frac{20}{0.05} = 400\;N/m\] • Extension: \[\Delta L = L - L_0 = 35 - 30 = 5\;cm = 0.05\;m\]
• Weight: \[F = m \cdot g = 2 \times 10 = 20\;N\] (downward)
• From Hooke's law: \[k = \frac{F}{x} = \frac{20}{0.05} = 400\;N/m\]
🏛️ 1 - قانون هوك \[F = -kx\]🏛️ 1 - Hooke's Law \[F = -kx\]
نابض ثابت مرونته \[k = 1000\;N/m\]، ضغط بقوة \[F = 200\;N\]. احسب مقدار الانضغاط الذي يحدث في النابض.
A spring with spring constant \[k = 1000\;N/m\] is compressed with a force \[F = 200\;N\]. Calculate the compression of the spring.
A
\[x = 0.05\;m\]
B
\[x = 0.1\;m\]
C
\[x = 0.2\;m\]
D
\[x = 0.4\;m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• من قانون هوك: \[F = -k \cdot x\]
• \[x = \frac{F}{k} = \frac{200}{1000} = 0.2\;m\] • From Hooke's law: \[F = -k \cdot x\]
• \[x = \frac{F}{k} = \frac{200}{1000} = 0.2\;m\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
• من قانون هوك: \[F = -k \cdot x\]
• \[x = \frac{F}{k} = \frac{200}{1000} = 0.2\;m\] • From Hooke's law: \[F = -k \cdot x\]
• \[x = \frac{F}{k} = \frac{200}{1000} = 0.2\;m\]
🏛️ 2 - حساب ثابت النابض بيانياً🏛️ 2 - Graphical calculation of spring constant
في تجربة تم تعليق كتل مختلفة في زنبرك مثبت من أحد الأطراف، تم رسم العلاقة بين قوة الشد والاستطالة فنتج لدينا الخط البياني. فإن ثابت المرونة \[(k)\] للزنبرك يساوي:
In an experiment, different masses were hung from a spring fixed at one end. The relationship between force and extension was plotted, resulting in the following graph. The spring constant \[(k)\] is:
A
\[k = 20\;N/m\]
B
\[k = 25\;N/m\]
C
\[k = 50\;N/m\]
D
\[k = 100\;N/m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C \[(k = 50\;N/m)\]✅ Correct answer: C \[(k = 50\;N/m)\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[k = \frac{\Delta F}{\Delta x} = \frac{10 - 5}{0.20 - 0.10} = \frac{5}{0.10} = 50\;N/m\] \[k = \frac{\Delta F}{\Delta x} = \frac{10 - 5}{0.20 - 0.10} = \frac{5}{0.10} = 50\;N/m\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[k = \frac{\Delta F}{\Delta x} = \frac{10 - 5}{0.20 - 0.10} = \frac{5}{0.10} = 50\;N/m\] \[k = \frac{\Delta F}{\Delta x} = \frac{10 - 5}{0.20 - 0.10} = \frac{5}{0.10} = 50\;N/m\]
🏛️ 2 - حساب ثابت النابض بيانياً🏛️ 2 - Graphical calculation of spring constant
تم إجراء تجارب على ثلاثة زنبركات مختلفة \[A, B, C\] حيث تم قياس القوة المؤثرة والاستطالة الناتجة لكل زنبرك ورسمت العلاقة بين \[(F - x)\] كما هو موضح في الشكل البياني أدناه. أي الترتيبات التالية يعبر بشكل صحيح عن مقارنة ثوابت المرونة \[k\] للزنبركات الثلاثة؟
Experiments were conducted on three different springs \[A, B, C\] by measuring the force and extension for each spring and plotting the \[(F - x)\] relationship as shown in the graph below. Which of the following correctly compares the spring constants \[k\] of the three springs?
🔴 زنبرك ASpring A
🔵 زنبرك BSpring B
🟢 زنبرك CSpring C
A
\[k_A > k_B > k_C\]
B
\[k_C > k_B > k_A\]
C
\[k_B > k_A > k_C\]
D
\[k_A > k_C > k_B\]
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
ثابت المرونة يمثل ميل الخط البياني. كلما زاد الميل، زادت قيمة \[k\].
🔴 \[k_A = \frac{12}{0.10} = 120\;N/m\]
🔵 \[k_B = \frac{12}{0.15} = 80\;N/m\]
🟢 \[k_C = \frac{12}{0.25} = 48\;N/m\]
الترتيب: \[k_A > k_B > k_C\] The spring constant is the slope of the line. The greater the slope, the greater \[k\].
🔴 \[k_A = \frac{12}{0.10} = 120\;N/m\]
🔵 \[k_B = \frac{12}{0.15} = 80\;N/m\]
🟢 \[k_C = \frac{12}{0.25} = 48\;N/m\]
Order: \[k_A > k_B > k_C\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
ثابت المرونة يمثل ميل الخط البياني. كلما زاد الميل، زادت قيمة \[k\].
🔴 \[k_A = \frac{12}{0.10} = 120\;N/m\]
🔵 \[k_B = \frac{12}{0.15} = 80\;N/m\]
🟢 \[k_C = \frac{12}{0.25} = 48\;N/m\]
الترتيب: \[k_A > k_B > k_C\] The spring constant is the slope of the line. The greater the slope, the greater \[k\].
🔴 \[k_A = \frac{12}{0.10} = 120\;N/m\]
🔵 \[k_B = \frac{12}{0.15} = 80\;N/m\]
🟢 \[k_C = \frac{12}{0.25} = 48\;N/m\]
Order: \[k_A > k_B > k_C\]
🏛️ 3 - طاقة الوضع المرنة🏛️ 3 - Elastic Potential Energy
في تجربة تم تعليق كتل مختلفة في زنبرك مثبت من أحد الأطراف، تم رسم العلاقة بين قوة الشد والاستطالة فنتج لدينا الخط البياني. فإن أقصى طاقة وضع يختزنها الزنبرك تعادل:
In an experiment, different masses were hung from a spring fixed at one end, and the relationship between force and extension was plotted. The maximum potential energy stored in the spring is:
A
\[PE = 0.75\;J\]
B
\[PE = 0.52\;J\]
C
\[PE = 1\;J\]
D
\[PE = 0.16\;J\]
✅ الإجابة الصحيحة: C (1 Joule)✅ Correct answer: C (1 Joule)
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[PE = \frac{1}{2} \times F_{max} \times x_{max} = \frac{1}{2} \times 10 \times 0.20 = 1\;J\] \[PE = \frac{1}{2} \times F_{max} \times x_{max} = \frac{1}{2} \times 10 \times 0.20 = 1\;J\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[PE = \frac{1}{2} \times F_{max} \times x_{max} = \frac{1}{2} \times 10 \times 0.20 = 1\;J\] \[PE = \frac{1}{2} \times F_{max} \times x_{max} = \frac{1}{2} \times 10 \times 0.20 = 1\;J\]
🏛️ 3 - طاقة الوضع المرنة🏛️ 3 - Elastic Potential Energy
زنبرك طوله \[0.8\;m\] وثابت المرونة له \[k = 60\;N/m\]، مثبت من أحد الأطراف، علق في طرفه الحر كتلة فاستطال الزنبرك وأصبح طوله \[0.95\;m\] دون تجاوز حد المرونة. فإن طاقة الوضع التي يختزنها الزنبرك تعادل:
A spring of length \[0.8\;m\] and spring constant \[k = 60\;N/m\] is fixed at one end. A mass is attached to the free end, causing the spring to extend to a length of \[0.95\;m\] without exceeding the elastic limit. The potential energy stored in the spring is:
A
\[PE = 0.366\;J\]
B
\[PE = 0.843\;J\]
C
\[PE = 0.455\;J\]
D
\[PE = 0.675\;J\]
✅ الإجابة الصحيحة: D \[(PE = 0.675\;J)\]✅ Correct answer: D \[(PE = 0.675\;J)\]
📖 الشرح التفصيلي:📖 Detailed explanation:
\[x = L - L_0 = 0.95 - 0.8 = 0.15\;m\]
\[PE = \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} \times 60 \times (0.15)^2 = 30 \times 0.0225 = 0.675\;J\] \[x = L - L_0 = 0.95 - 0.8 = 0.15\;m\]
\[PE = \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} \times 60 \times (0.15)^2 = 30 \times 0.0225 = 0.675\;J\]
📖 الشرح التفصيلي:📖 Detailed explanation:
\[x = L - L_0 = 0.95 - 0.8 = 0.15\;m\]
\[PE = \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} \times 60 \times (0.15)^2 = 30 \times 0.0225 = 0.675\;J\] \[x = L - L_0 = 0.95 - 0.8 = 0.15\;m\]
\[PE = \frac{1}{2} k x^2 = \frac{1}{2} \times 60 \times (0.15)^2 = 30 \times 0.0225 = 0.675\;J\]
🏛️ 4 - الحركة الاهتزازية البسيطة🏛️ 4 - Simple Harmonic Motion
في الحركة التوافقية البسيطة للزنبرك، عندما يتحرك الجسم من موضع الاتزان نحو أقصى إزاحة، أي العبارات التالية صحيحة؟
In simple harmonic motion of a spring, when the object moves from equilibrium position toward maximum displacement, which of the following statements is true?
A
تتحول طاقة الوضع إلى طاقة حركةPotential energy converts to kinetic energy
B
الطاقة الكلية تزداد تدريجياًTotal energy increases gradually
C
تتحول طاقة الحركة إلى طاقة وضع، وتقل السرعة حتى تصل إلى الصفرKinetic energy converts to potential energy, and speed decreases until it reaches zero
D
القوة المُعيدة تُساعد الحركة وتزيد السرعةThe restoring force helps motion and increases speed
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
عندما يتحرك الجسم من موضع الاتزان \[(x=0)\] نحو أقصى إزاحة \[(x=A)\]:
• تتحول طاقة الحركة تدريجياً إلى طاقة وضع مرنة \[(KE \rightarrow PE)\]
• السرعة تقل تدريجياً حتى تصبح \[v = 0\] عند \[x = A\]
• القوة المُعيدة \[F = -kx\] تعاكس اتجاه الحركة When the object moves from equilibrium \[(x=0)\] toward maximum displacement \[(x=A)\]:
• Kinetic energy gradually converts to elastic potential energy \[(KE \rightarrow PE)\]
• Speed decreases gradually until \[v = 0\] at \[x = A\]
• The restoring force \[F = -kx\] opposes the direction of motion
📖 الشرح:📖 Explanation:
عندما يتحرك الجسم من موضع الاتزان \[(x=0)\] نحو أقصى إزاحة \[(x=A)\]:
• تتحول طاقة الحركة تدريجياً إلى طاقة وضع مرنة \[(KE \rightarrow PE)\]
• السرعة تقل تدريجياً حتى تصبح \[v = 0\] عند \[x = A\]
• القوة المُعيدة \[F = -kx\] تعاكس اتجاه الحركة When the object moves from equilibrium \[(x=0)\] toward maximum displacement \[(x=A)\]:
• Kinetic energy gradually converts to elastic potential energy \[(KE \rightarrow PE)\]
• Speed decreases gradually until \[v = 0\] at \[x = A\]
• The restoring force \[F = -kx\] opposes the direction of motion
🏛️ 4 - الحركة الاهتزازية البسيطة🏛️ 4 - Simple Harmonic Motion
جسم يهتز حول موضع الاتزان مكوناً ما يعرف بالحركة التوافقية البسيطة. أحد الإجابات التالية تمثل العلاقة بين قوة الإرجاع والإزاحة.
An object oscillates around the equilibrium position, forming what is known as simple harmonic motion. Which of the following represents the relationship between the restoring force and displacement?
A
قوة الإرجاع تتناسب طردياً مع الإزاحة ولهما نفس الاتجاهRestoring force is directly proportional to displacement and in the same direction
B
قوة الإرجاع تتناسب طردياً مع الإزاحة وتعاكسها في الاتجاهRestoring force is directly proportional to displacement and opposite in direction
C
قوة الإرجاع تتناسب عكسياً مع الإزاحة ولهما نفس الاتجاهRestoring force is inversely proportional to displacement and in the same direction
D
قوة الإرجاع تتناسب عكسياً مع الإزاحة وتعاكسها في الاتجاهRestoring force is inversely proportional to displacement and opposite in direction
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
في الحركة التوافقية البسيطة: \[F = -k \cdot x\]
• تتناسب قوة الإرجاع طردياً مع الإزاحة \[(F \propto x)\]
• علامة السالب تعني أن اتجاهها عكس اتجاه الإزاحة
• القوة تعيد الجسم دائماً نحو موضع الاتزان In simple harmonic motion: \[F = -k \cdot x\]
• Restoring force is directly proportional to displacement \[(F \propto x)\]
• The negative sign means it is opposite in direction to displacement
• The force always returns the object to equilibrium
📖 الشرح:📖 Explanation:
في الحركة التوافقية البسيطة: \[F = -k \cdot x\]
• تتناسب قوة الإرجاع طردياً مع الإزاحة \[(F \propto x)\]
• علامة السالب تعني أن اتجاهها عكس اتجاه الإزاحة
• القوة تعيد الجسم دائماً نحو موضع الاتزان In simple harmonic motion: \[F = -k \cdot x\]
• Restoring force is directly proportional to displacement \[(F \propto x)\]
• The negative sign means it is opposite in direction to displacement
• The force always returns the object to equilibrium
🏛️ 4 - الحركة الاهتزازية البسيطة🏛️ 4 - Simple Harmonic Motion
جسم يتحرك حركة توافقية بسيطة وأثناء الحركة تتحول الطاقة من شكل إلى آخر. عند موضع الاتزان أحد الإجابات التالية صحيحة:
An object moves in simple harmonic motion, and during motion, energy transforms from one form to another. At the equilibrium position, which of the following is correct?
A
\[KE = 0\]، \[PE > 0\]
B
\[KE > 0\]، \[PE = 0\]
C
\[KE = PE \neq 0\]
D
\[KE = PE = 0\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند موضع الاتزان \[(x = 0)\]:
• \[PE = \frac{1}{2} k x^2 = 0\]
• \[KE = \frac{1}{2} k A^2 > 0\] (أكبر ما يمكن)
• السرعة عظمى عند موضع الاتزان At equilibrium position \[(x = 0)\]:
• \[PE = \frac{1}{2} k x^2 = 0\]
• \[KE = \frac{1}{2} k A^2 > 0\] (maximum)
• Speed is maximum at equilibrium
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند موضع الاتزان \[(x = 0)\]:
• \[PE = \frac{1}{2} k x^2 = 0\]
• \[KE = \frac{1}{2} k A^2 > 0\] (أكبر ما يمكن)
• السرعة عظمى عند موضع الاتزان At equilibrium position \[(x = 0)\]:
• \[PE = \frac{1}{2} k x^2 = 0\]
• \[KE = \frac{1}{2} k A^2 > 0\] (maximum)
• Speed is maximum at equilibrium
🏛️ 5 - حفظ الطاقة🏛️ 5 - Conservation of Energy
في الحركة التوافقية البسيطة، كيف تتغير الطاقة الميكانيكية الكلية للنظام؟
In simple harmonic motion, how does the total mechanical energy of the system change?
A
تبقى ثابتة (محفوظة) في غياب قوى الاحتكاكRemains constant (conserved) in the absence of friction forces
B
تزداد تدريجياً مع الزمنIncreases gradually with time
C
تتناقص تدريجياً مع الزمنDecreases gradually with time
D
تتذبذب بين الصفر وقيمة عظمىOscillates between zero and a maximum value
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2 = \text{ثابت}\]
الطاقة الميكانيكية الكلية محفوظة في غياب قوى الاحتكاك \[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2 = \text{constant}\]
Total mechanical energy is conserved in the absence of friction forces
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2 = \text{ثابت}\]
الطاقة الميكانيكية الكلية محفوظة في غياب قوى الاحتكاك \[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2 = \text{constant}\]
Total mechanical energy is conserved in the absence of friction forces
🏛️ 5 - حفظ الطاقة🏛️ 5 - Conservation of Energy
في الحركة التوافقية البسيطة لنابض، عند أقصى إزاحة \[(x = \pm A)\]، أي العبارات التالية صحيحة؟
In simple harmonic motion of a spring, at maximum displacement \[(x = \pm A)\], which of the following statements is true?
A
الطاقة الحركية أكبر ما يمكنKinetic energy is maximum
B
الطاقة الكامنة أكبر ما يمكن، والطاقة الحركية صفرPotential energy is maximum, kinetic energy is zero
C
الطاقة الحركية تساوي الطاقة الكامنةKinetic energy equals potential energy
D
الطاقة الكلية تساوي صفراًTotal energy is zero
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند أقصى إزاحة \[(x = \pm A)\]:
• السرعة = صفر ← \[KE = 0\]
• الطاقة الكامنة \[PE = \frac{1}{2}kA^2\] ← قيمة عظمى
• \[E_{total} = PE + KE = \frac{1}{2}kA^2\] At maximum displacement \[(x = \pm A)\]:
• Speed = zero ← \[KE = 0\]
• Potential energy \[PE = \frac{1}{2}kA^2\] ← maximum
• \[E_{total} = PE + KE = \frac{1}{2}kA^2\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند أقصى إزاحة \[(x = \pm A)\]:
• السرعة = صفر ← \[KE = 0\]
• الطاقة الكامنة \[PE = \frac{1}{2}kA^2\] ← قيمة عظمى
• \[E_{total} = PE + KE = \frac{1}{2}kA^2\] At maximum displacement \[(x = \pm A)\]:
• Speed = zero ← \[KE = 0\]
• Potential energy \[PE = \frac{1}{2}kA^2\] ← maximum
• \[E_{total} = PE + KE = \frac{1}{2}kA^2\]
🏛️ 5 - حفظ الطاقة🏛️ 5 - Conservation of Energy
عند نقطة التوازن \[(x = 0)\] في حركة نابض توافقية بسيطة، أي العبارات التالية صحيحة؟
At the equilibrium point \[(x = 0)\] in simple harmonic motion of a spring, which of the following statements is true?
A
الطاقة الحركية أكبر ما يمكن، والطاقة الكامنة صفرKinetic energy is maximum, potential energy is zero
B
الطاقة الكامنة أكبر ما يمكن، والطاقة الحركية صفرPotential energy is maximum, kinetic energy is zero
C
الطاقة الحركية تساوي الطاقة الكامنةKinetic energy equals potential energy
D
الطاقة الكلية تساوي صفراًTotal energy is zero
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند نقطة التوازن \[(x = 0)\]:
• الطاقة الكامنة \[PE = \frac{1}{2}kx^2 = 0\]
• السرعة أكبر ما يمكن ← \[KE = \frac{1}{2}mv_{max}^2 = \frac{1}{2}kA^2\] ← قيمة عظمى
• الطاقة الكلية \[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2\] At equilibrium point \[(x = 0)\]:
• Potential energy \[PE = \frac{1}{2}kx^2 = 0\]
• Speed is maximum ← \[KE = \frac{1}{2}mv_{max}^2 = \frac{1}{2}kA^2\] ← maximum
• Total energy \[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند نقطة التوازن \[(x = 0)\]:
• الطاقة الكامنة \[PE = \frac{1}{2}kx^2 = 0\]
• السرعة أكبر ما يمكن ← \[KE = \frac{1}{2}mv_{max}^2 = \frac{1}{2}kA^2\] ← قيمة عظمى
• الطاقة الكلية \[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2\] At equilibrium point \[(x = 0)\]:
• Potential energy \[PE = \frac{1}{2}kx^2 = 0\]
• Speed is maximum ← \[KE = \frac{1}{2}mv_{max}^2 = \frac{1}{2}kA^2\] ← maximum
• Total energy \[E_{total} = KE + PE = \frac{1}{2}kA^2\]
🏛️ 6 - البندول البسيط🏛️ 6 - Simple Pendulum
في حركة البندول البسيط، أي من العبارات التالية تصف بشكل صحيح حالة البندول عند أقصى إزاحة (الموضعين الأيمن والأيسر)؟
In simple pendulum motion, which of the following correctly describes the state of the pendulum at maximum displacement (the right and left positions)?
A
القوة المحصلة صفر، التسارع أكبر ما يمكن، السرعة أكبر ما يمكنNet force is zero, acceleration is maximum, speed is maximum
B
القوة المحصلة صفر، التسارع صفر، السرعة أكبر ما يمكنNet force is zero, acceleration is zero, speed is maximum
C
القوة المحصلة أكبر ما يمكن، التسارع أكبر ما يمكن، السرعة صفرNet force is maximum, acceleration is maximum, speed is zero
D
القوة المحصلة أكبر ما يمكن، التسارع صفر، السرعة أكبر ما يمكنNet force is maximum, acceleration is zero, speed is maximum
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 التحليل العميق:📖 Deep analysis:
عند أقصى إزاحة للبندول:
• تكون المركبة العرضية للوزن \[mg\sin\theta\] أكبر ما يمكن ← القوة المحصلة أكبر ما يمكن
• حسب قانون نيوتن الثاني \[F=ma\] ← التسارع أكبر ما يمكن
• الجسم يتوقف للحظة قبل أن يعود ← السرعة \[v=0\] At maximum pendulum displacement:
• The tangential component of weight \[mg\sin\theta\] is maximum ← net force is maximum
• According to Newton's second law \[F=ma\] ← acceleration is maximum
• The object stops momentarily before returning ← speed \[v=0\]
📖 التحليل العميق:📖 Deep analysis:
عند أقصى إزاحة للبندول:
• تكون المركبة العرضية للوزن \[mg\sin\theta\] أكبر ما يمكن ← القوة المحصلة أكبر ما يمكن
• حسب قانون نيوتن الثاني \[F=ma\] ← التسارع أكبر ما يمكن
• الجسم يتوقف للحظة قبل أن يعود ← السرعة \[v=0\] At maximum pendulum displacement:
• The tangential component of weight \[mg\sin\theta\] is maximum ← net force is maximum
• According to Newton's second law \[F=ma\] ← acceleration is maximum
• The object stops momentarily before returning ← speed \[v=0\]
🏛️ 6 - البندول البسيط🏛️ 6 - Simple Pendulum
عند موضع الاتزان للبندول البسيط، أي من العبارات التالية تصف الحالة بشكل صحيح؟
At the equilibrium position of a simple pendulum, which of the following correctly describes the state?
A
القوة المحصلة أكبر ما يمكن، والتسارع أكبر ما يمكن، والسرعة صفرNet force is maximum, acceleration is maximum, speed is zero
B
القوة المحصلة صفر، والتسارع صفر، والسرعة أكبر ما يمكنNet force is zero, acceleration is zero, speed is maximum
C
القوة المحصلة صفر، والسرعة صفر، والتسارع أكبر ما يمكنNet force is zero, speed is zero, acceleration is maximum
D
القوة المحصلة أكبر ما يمكن، والسرعة أكبر ما يمكن، والتسارع صفرNet force is maximum, speed is maximum, acceleration is zero
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 التحليل العميق:📖 Deep analysis:
عند موضع الاتزان \[\theta=0\]:
• المركبة العرضية للوزن = \[mg\sin0 = 0\] ← القوة المحصلة \[F=0\]
• التسارع \[a=0\] (لأن \[F=0\])
• الجسم يمر بأقصى سرعة \[v=v_{max}\] At equilibrium position \[\theta=0\]:
• Tangential component of weight = \[mg\sin0 = 0\] ← net force \[F=0\]
• Acceleration \[a=0\] (since \[F=0\])
• Object passes with maximum speed \[v=v_{max}\]
📖 التحليل العميق:📖 Deep analysis:
عند موضع الاتزان \[\theta=0\]:
• المركبة العرضية للوزن = \[mg\sin0 = 0\] ← القوة المحصلة \[F=0\]
• التسارع \[a=0\] (لأن \[F=0\])
• الجسم يمر بأقصى سرعة \[v=v_{max}\] At equilibrium position \[\theta=0\]:
• Tangential component of weight = \[mg\sin0 = 0\] ← net force \[F=0\]
• Acceleration \[a=0\] (since \[F=0\])
• Object passes with maximum speed \[v=v_{max}\]
🏛️ 6 - البندول البسيط🏛️ 6 - Simple Pendulum
أي من الخيارات التالية يصف بدقة اتجاه قوة الإرجاع في البندول البسيط بالنسبة لموضع الاتزان؟
Which of the following accurately describes the direction of the restoring force in a simple pendulum relative to the equilibrium position?
A
في نفس اتجاه الإزاحة دائماًAlways in the same direction as displacement
B
عمودية على اتجاه الإزاحة دائماًAlways perpendicular to displacement
C
معاكسة لاتجاه الإزاحة دائماً (نحو موضع الاتزان)Always opposite to displacement (toward equilibrium)
D
تعتمد على سرعة البندول وكتلتهDepends on pendulum speed and mass
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 التحليل العميق:📖 Deep analysis:
قوة الإرجاع في البندول البسيط = المركبة العرضية للوزن = \[-mg\sin\theta\]
• الإشارة السالبة تعني أن القوة معاكسة للإزاحة
• إذا أزحت البندول لليمين \[\theta>0\] ← قوة الإرجاع لليسار (معاكسة)
• إذا أزحت البندول لليسار \[\theta<0\] ← قوة الإرجاع لليمين (معاكسة)
هذه الخاصية شرط أساسي للحركة التوافقية البسيطة: \[F=-kx\] Restoring force in simple pendulum = tangential component of weight = \[-mg\sin\theta\]
• The negative sign means the force is opposite to displacement
• If pendulum is displaced right \[\theta>0\] ← restoring force left (opposite)
• If pendulum is displaced left \[\theta<0\] ← restoring force right (opposite)
This property is a fundamental condition for SHM: \[F=-kx\]
📖 التحليل العميق:📖 Deep analysis:
قوة الإرجاع في البندول البسيط = المركبة العرضية للوزن = \[-mg\sin\theta\]
• الإشارة السالبة تعني أن القوة معاكسة للإزاحة
• إذا أزحت البندول لليمين \[\theta>0\] ← قوة الإرجاع لليسار (معاكسة)
• إذا أزحت البندول لليسار \[\theta<0\] ← قوة الإرجاع لليمين (معاكسة)
هذه الخاصية شرط أساسي للحركة التوافقية البسيطة: \[F=-kx\] Restoring force in simple pendulum = tangential component of weight = \[-mg\sin\theta\]
• The negative sign means the force is opposite to displacement
• If pendulum is displaced right \[\theta>0\] ← restoring force left (opposite)
• If pendulum is displaced left \[\theta<0\] ← restoring force right (opposite)
This property is a fundamental condition for SHM: \[F=-kx\]
🏛️ 7 - الزمن الدوري للبندول🏛️ 7 - Period of a Pendulum
بندول طوله \[L=2\;m\] علق في سقف مركبة فضائية وفي مكان في الفضاء، ترك ليتحرك حركة توافقية بسيطة. لمعرفة عجلة الجاذبية تم قياس الزمن الدوري فكان يعادل \[T=3.6\;s\]. فإن عجلة الجاذبية في تلك المنطقة تعادل:
A pendulum of length \[L=2\;m\] is hung from the ceiling of a spacecraft and allowed to move in simple harmonic motion. To find the gravitational acceleration, the period was measured as \[T=3.6\;s\]. The gravitational acceleration in that region is:
A
\[g = 4.5\;m/s^2\]
B
\[g = 7.6\;m/s^2\]
C
\[g = 5.3\;m/s^2\]
D
\[g = 6.1\;m/s^2\]
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[3.6 = 2\pi\sqrt{\frac{2}{g}}\]
\[\sqrt{\frac{2}{g}} = \frac{3.6}{2\pi} = 0.573\]
\[\frac{2}{g} = (0.573)^2 = 0.328\]
\[g = \frac{2}{0.328} = 6.1\;m/s^2\] \[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[3.6 = 2\pi\sqrt{\frac{2}{g}}\]
\[\sqrt{\frac{2}{g}} = \frac{3.6}{2\pi} = 0.573\]
\[\frac{2}{g} = (0.573)^2 = 0.328\]
\[g = \frac{2}{0.328} = 6.1\;m/s^2\]
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[3.6 = 2\pi\sqrt{\frac{2}{g}}\]
\[\sqrt{\frac{2}{g}} = \frac{3.6}{2\pi} = 0.573\]
\[\frac{2}{g} = (0.573)^2 = 0.328\]
\[g = \frac{2}{0.328} = 6.1\;m/s^2\] \[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[3.6 = 2\pi\sqrt{\frac{2}{g}}\]
\[\sqrt{\frac{2}{g}} = \frac{3.6}{2\pi} = 0.573\]
\[\frac{2}{g} = (0.573)^2 = 0.328\]
\[g = \frac{2}{0.328} = 6.1\;m/s^2\]
🏛️ 7 - الزمن الدوري للبندول🏛️ 7 - Period of a Pendulum
بندول طوله \[L\] تم قياس الزمن الدوري على سطح الأرض، وتم الصعود بنفس البندول على سطح القمر الذي عجلة الجاذبية تعادل سدس الجاذبية على سطح الأرض. فإن النسبة بين الزمن الدوري للبندول على سطح الأرض إلى الزمن الدوري للبندول على سطح القمر تعادل:
A pendulum of length \[L\] has its period measured on Earth, and the same pendulum is taken to the Moon where the gravitational acceleration is one-sixth of that on Earth. The ratio of the pendulum's period on Earth to its period on the Moon is:
A
\[0.17\]
B
\[0.4\]
C
\[6\]
D
\[2.4\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T_{earth} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{earth}}}\]
\[T_{moon} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{moon}}} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{\frac{1}{6}g_{earth}}} = 2\pi\sqrt{\frac{6L}{g_{earth}}}\]
\[\frac{T_{earth}}{T_{moon}} = \frac{1}{\sqrt{6}} = \frac{1}{2.449} \approx 0.4\] \[T_{earth} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{earth}}}\]
\[T_{moon} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{moon}}} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{\frac{1}{6}g_{earth}}} = 2\pi\sqrt{\frac{6L}{g_{earth}}}\]
\[\frac{T_{earth}}{T_{moon}} = \frac{1}{\sqrt{6}} = \frac{1}{2.449} \approx 0.4\]
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T_{earth} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{earth}}}\]
\[T_{moon} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{moon}}} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{\frac{1}{6}g_{earth}}} = 2\pi\sqrt{\frac{6L}{g_{earth}}}\]
\[\frac{T_{earth}}{T_{moon}} = \frac{1}{\sqrt{6}} = \frac{1}{2.449} \approx 0.4\] \[T_{earth} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{earth}}}\]
\[T_{moon} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g_{moon}}} = 2\pi\sqrt{\frac{L}{\frac{1}{6}g_{earth}}} = 2\pi\sqrt{\frac{6L}{g_{earth}}}\]
\[\frac{T_{earth}}{T_{moon}} = \frac{1}{\sqrt{6}} = \frac{1}{2.449} \approx 0.4\]
🏛️ 8 - العوامل المؤثرة في الزمن الدوري للبندول🏛️ 8 - Factors Affecting the Period of a Pendulum
أي من العوامل التالية لا تؤثر في مقدار الزمن الدوري للبندول البسيط؟
Which of the following factors does not affect the period of a simple pendulum?
A
كتلة الثقل المعلقMass of the suspended weight
B
طول البندولLength of the pendulum
C
عجلة الجاذبية الأرضيةGravitational acceleration
D
جميع ما سبقAll of the above
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
الزمن الدوري يعتمد على:
✅ طول الخيط \[L\] (علاقة طردية)
✅ عجلة الجاذبية \[g\] (علاقة عكسية)
❌ لا يعتمد على الكتلة \[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
The period depends on:
✅ String length \[L\] (directly proportional)
✅ Gravitational acceleration \[g\] (inversely proportional)
❌ Does not depend on mass
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
الزمن الدوري يعتمد على:
✅ طول الخيط \[L\] (علاقة طردية)
✅ عجلة الجاذبية \[g\] (علاقة عكسية)
❌ لا يعتمد على الكتلة \[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
The period depends on:
✅ String length \[L\] (directly proportional)
✅ Gravitational acceleration \[g\] (inversely proportional)
❌ Does not depend on mass
🏛️ 8 - العوامل المؤثرة في الزمن الدوري للبندول🏛️ 8 - Factors Affecting the Period of a Pendulum
بندول يتحرك حركة توافقية بسيطة زمنه الدوري \[T\]. إذا زاد طول خيط البندول البسيط إلى أربعة أضعاف طوله الأصلي، فإن زمنه الدوري يصبح:
A pendulum moves in simple harmonic motion with period \[T\]. If the length of the pendulum string is increased to four times its original length, its period becomes:
A
يزداد إلى الضعفDoubles
B
يقل إلى الربعReduces to one-quarter
C
يقل إلى النصفReduces to half
D
يزداد إلى أربعة أضعافQuadruples
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[T' = 2\pi\sqrt{\frac{4L}{g}} = 2\pi\sqrt{4} \cdot \sqrt{\frac{L}{g}} = 2 \times \left(2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\right) = 2T\] \[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[T' = 2\pi\sqrt{\frac{4L}{g}} = 2\pi\sqrt{4} \cdot \sqrt{\frac{L}{g}} = 2 \times \left(2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\right) = 2T\]
📖 طريقة الحل:📖 Solution method:
\[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[T' = 2\pi\sqrt{\frac{4L}{g}} = 2\pi\sqrt{4} \cdot \sqrt{\frac{L}{g}} = 2 \times \left(2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\right) = 2T\] \[T = 2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\]
\[T' = 2\pi\sqrt{\frac{4L}{g}} = 2\pi\sqrt{4} \cdot \sqrt{\frac{L}{g}} = 2 \times \left(2\pi\sqrt{\frac{L}{g}}\right) = 2T\]
🏛️ 9 - الموجات المستعرضة والطولية والسطحية🏛️ 9 - Transverse, Longitudinal, and Surface Waves
الموجات المستعرضة هي موجات ميكانيكية تنتقل في الحبل. ما الذي يميزها عن الموجات الطولية والسطحية؟
Transverse waves are mechanical waves that travel in a rope. What distinguishes them from longitudinal and surface waves?
A
تهتز الجزيئات في نفس اتجاه انتشار الموجةParticles vibrate in the same direction as wave propagation
B
تهتز الجزيئات عمودياً على اتجاه انتشار الموجةParticles vibrate perpendicular to the direction of wave propagation
C
تهتز الجزيئات في مسار دائريParticles vibrate in a circular path
D
لا تهتز الجزيئات إطلاقاًParticles do not vibrate at all
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• الموجات المستعرضة: الاهتزاز عمودي على الانتشار. مثال: موجة في حبل، موجات الضوء.
• الموجات الطولية: الاهتزاز في نفس اتجاه الانتشار. مثال: الموجات الصوتية.
• الموجات السطحية: الاهتزاز في مسار دائري (مزيج من المستعرضة والطولية). مثال: أمواج الماء. • Transverse waves: Vibration is perpendicular to propagation. Example: wave in a rope, light waves.
• Longitudinal waves: Vibration is in the same direction as propagation. Example: sound waves.
• Surface waves: Vibration is in a circular path (combination of transverse and longitudinal). Example: water waves.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• الموجات المستعرضة: الاهتزاز عمودي على الانتشار. مثال: موجة في حبل، موجات الضوء.
• الموجات الطولية: الاهتزاز في نفس اتجاه الانتشار. مثال: الموجات الصوتية.
• الموجات السطحية: الاهتزاز في مسار دائري (مزيج من المستعرضة والطولية). مثال: أمواج الماء. • Transverse waves: Vibration is perpendicular to propagation. Example: wave in a rope, light waves.
• Longitudinal waves: Vibration is in the same direction as propagation. Example: sound waves.
• Surface waves: Vibration is in a circular path (combination of transverse and longitudinal). Example: water waves.
🏛️ 9 - الموجات المستعرضة والطولية والسطحية🏛️ 9 - Transverse, Longitudinal, and Surface Waves
لماذا تُعد الموجة على سطح الماء موجة سطحية وليست مستعرضة أو طولية بحتة؟
Why is a wave on the water surface considered a surface wave and not purely transverse or longitudinal?
A
لأنها تنتقل فقط في أعماق المحيطاتBecause it propagates only in ocean depths
B
لأن جزيئات الماء تهتز عمودياً فقطBecause water particles vibrate only vertically
C
لأن جزيئات الماء تتحرك في مسار دائري، فتكتسب خصائص المستعرضة (الحركة العمودية) والطولية (الحركة الأفقية)Because water particles move in a circular path, acquiring both transverse (vertical motion) and longitudinal (horizontal motion) characteristics
D
لأنها لا تحتاج وسطاً مادياًBecause it does not need a material medium
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• "تتبع جسيمات الماء مساراً دائرياً": الحركة العمودية تعطي الصفة المستعرضة، والحركة الأفقية (التوازي مع الانتشار) تعطي الصفة الطولية.
• لذا فهي موجة سطحية مركّبة. • "Water particles follow a circular path": Vertical motion gives the transverse characteristic, and horizontal motion (parallel to propagation) gives the longitudinal characteristic.
• Therefore, it is a surface wave (combined).
📖 الشرح:📖 Explanation:
• "تتبع جسيمات الماء مساراً دائرياً": الحركة العمودية تعطي الصفة المستعرضة، والحركة الأفقية (التوازي مع الانتشار) تعطي الصفة الطولية.
• لذا فهي موجة سطحية مركّبة. • "Water particles follow a circular path": Vertical motion gives the transverse characteristic, and horizontal motion (parallel to propagation) gives the longitudinal characteristic.
• Therefore, it is a surface wave (combined).
🏛️ 9 - الموجات المستعرضة والطولية والسطحية🏛️ 9 - Transverse, Longitudinal, and Surface Waves
أي من الخيارات التالية يوضّع الأمثلة في المكان الصحيح: (موجة مستعرضة - موجة طولية - موجة سطحية)؟
Which of the following options correctly places the examples: (Transverse - Longitudinal - Surface)?
A
ضوء (سطحية) – صوت (مستعرضة) – موجة في نابض (طولية)Light (Surface) – Sound (Transverse) – Spring wave (Longitudinal)
B
موجة ماء (مستعرضة) – صوت (سطحية) – موجة حبل (طولية)Water wave (Transverse) – Sound (Surface) – Rope wave (Longitudinal)
C
موجة في حبل (مستعرضة) – الصوت (طولية) – موجات سطح الماء (سطحية)Rope wave (Transverse) – Sound (Longitudinal) – Water surface waves (Surface)
D
كلها موجات مستعرضةAll are transverse waves
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• مستعرضة: حبل، كهرومغناطيسية (ضوء).
• طولية: صوت، موجات في نابض.
• سطحية: أمواج الماء (مسار دائري). • Transverse: Rope, electromagnetic (light).
• Longitudinal: Sound, spring waves.
• Surface: Water waves (circular path).
📖 الشرح:📖 Explanation:
• مستعرضة: حبل، كهرومغناطيسية (ضوء).
• طولية: صوت، موجات في نابض.
• سطحية: أمواج الماء (مسار دائري). • Transverse: Rope, electromagnetic (light).
• Longitudinal: Sound, spring waves.
• Surface: Water waves (circular path).
🏛️ 10 - خصائص الموجة🏛️ 10 - Wave Properties
بندول يتحرك حركة توافقية بسيطة ويقطع خلال زمن دوري مسافة قدرها \[x = 0.4\;m\]. فإن سعة الحركة الاهتزازية تعادل:
A pendulum moves in simple harmonic motion and covers a distance of \[x = 0.4\;m\] during one period. The amplitude of the oscillation is:
A
\[A = 0.3\;m\]
B
\[A = 0.2\;m\]
C
\[A = 0.1\;m\]
D
\[A = 0.4\;m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[4A = 0.4\;m \quad \Rightarrow \quad A = \frac{0.4}{4} = 0.1\;m\] \[4A = 0.4\;m \quad \Rightarrow \quad A = \frac{0.4}{4} = 0.1\;m\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[4A = 0.4\;m \quad \Rightarrow \quad A = \frac{0.4}{4} = 0.1\;m\] \[4A = 0.4\;m \quad \Rightarrow \quad A = \frac{0.4}{4} = 0.1\;m\]
🏛️ 10 - خصائص الموجة🏛️ 10 - Wave Properties
حبل يكون موجة مستعرضة كما في الشكل أدناه. أحد الإجابات التالية تعبر عن مسافة بين نقطتين وهو يعادل طول الموجة.
A rope forms a transverse wave as shown in the figure below. Which of the following represents the distance between two points that is equal to the wavelength?
A
\[DJ = \lambda\]
B
\[AF = \lambda\]
C
\[AC = \lambda\]
D
\[BE = \lambda\]
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
طول الموجة \[(\lambda)\] هو أقصر مسافة بين نقطتين متتاليتين في نفس حالة الحركة (طور متساوٍ).
• في الشكل: النقطة B هي قمة، والنقطة E هي القمة التالية مباشرة، لذا \[BE = \lambda\]. Wavelength \[(\lambda)\] is the shortest distance between two consecutive points in the same state of motion (same phase).
• In the figure: point B is a crest, and point E is the next crest, so \[BE = \lambda\].
📖 الشرح:📖 Explanation:
طول الموجة \[(\lambda)\] هو أقصر مسافة بين نقطتين متتاليتين في نفس حالة الحركة (طور متساوٍ).
• في الشكل: النقطة B هي قمة، والنقطة E هي القمة التالية مباشرة، لذا \[BE = \lambda\]. Wavelength \[(\lambda)\] is the shortest distance between two consecutive points in the same state of motion (same phase).
• In the figure: point B is a crest, and point E is the next crest, so \[BE = \lambda\].
🏛️ 10 - خصائص الموجة🏛️ 10 - Wave Properties
قام أحد الطلاب بعمل موجة في حبل وتم تسجيل القيم التالية لهذه الموجة:
\[v = 8\;m/s\]، \[f = 4\;Hz\]، \[\lambda = 2\;m\]
تم تكرار نفس التجربة بيد طالب آخر لوحظ أن طول الموجة أصبح \[\lambda = 1.5\;m\]. أحد الإجابات التالية تعبر عما حدث: A student created a wave in a rope and recorded the following values:
\[v = 8\;m/s\]، \[f = 4\;Hz\]، \[\lambda = 2\;m\]
The experiment was repeated by another student, and the wavelength became \[\lambda = 1.5\;m\]. Which of the following correctly describes what happened?
\[v = 8\;m/s\]، \[f = 4\;Hz\]، \[\lambda = 2\;m\]
تم تكرار نفس التجربة بيد طالب آخر لوحظ أن طول الموجة أصبح \[\lambda = 1.5\;m\]. أحد الإجابات التالية تعبر عما حدث: A student created a wave in a rope and recorded the following values:
\[v = 8\;m/s\]، \[f = 4\;Hz\]، \[\lambda = 2\;m\]
The experiment was repeated by another student, and the wavelength became \[\lambda = 1.5\;m\]. Which of the following correctly describes what happened?
A
\[f = 4\;Hz\]، \[v = 6\;m/s\]
B
\[f = 6\;Hz\]، \[v = 9\;m/s\]
C
\[f = 5.33\;Hz\]، \[v = 8\;m/s\]
D
\[f = 3.5\;Hz\]، \[v = 5.25\;m/s\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• سرعة الموجة تعتمد على خصائص الوسط وليس على تردد المصدر.
• \[v = f \cdot \lambda = 4 \times 2 = 8\;m/s\]
• \[f = \frac{v}{\lambda} = \frac{8}{1.5} = 5.33\;Hz\] • Wave speed depends on the medium's properties, not on the source frequency.
• \[v = f \cdot \lambda = 4 \times 2 = 8\;m/s\]
• \[f = \frac{v}{\lambda} = \frac{8}{1.5} = 5.33\;Hz\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
• سرعة الموجة تعتمد على خصائص الوسط وليس على تردد المصدر.
• \[v = f \cdot \lambda = 4 \times 2 = 8\;m/s\]
• \[f = \frac{v}{\lambda} = \frac{8}{1.5} = 5.33\;Hz\] • Wave speed depends on the medium's properties, not on the source frequency.
• \[v = f \cdot \lambda = 4 \times 2 = 8\;m/s\]
• \[f = \frac{v}{\lambda} = \frac{8}{1.5} = 5.33\;Hz\]
🏛️ 11 - تطبيق \[v = \lambda f\]🏛️ 11 - Application of \[v = \lambda f\]
جهاز سونار على غواصة يرسل إشارة على جسم ساكن ويعود صدى الصوت بعد زمن \[t = 5\;s\]. احسب سرعة الصوت في الماء إذا كانت مسافة الجسم من الغواصة \[X = 3625\;m\].
A sonar device on a submarine sends a signal to a stationary object, and the echo returns after \[t = 5\;s\]. Calculate the speed of sound in water if the distance from the submarine to the object is \[X = 3625\;m\].
A
\[v = 1750\;m/s\]
B
\[v = 1350\;m/s\]
C
\[v = 1450\;m/s\]
D
\[v = 1650\;m/s\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[v = \frac{2X}{t} = \frac{2 \times 3625}{5} = \frac{7250}{5} = 1450\;m/s\] \[v = \frac{2X}{t} = \frac{2 \times 3625}{5} = \frac{7250}{5} = 1450\;m/s\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[v = \frac{2X}{t} = \frac{2 \times 3625}{5} = \frac{7250}{5} = 1450\;m/s\] \[v = \frac{2X}{t} = \frac{2 \times 3625}{5} = \frac{7250}{5} = 1450\;m/s\]
🏛️ 11 - تطبيق \[v = \lambda f\]🏛️ 11 - Application of \[v = \lambda f\]
موجة مائية طولها الموجي \[\lambda = 2\;m\] وترددها \[f = 5\;Hz\]. ما سرعة انتشار هذه الموجة؟
A water wave has wavelength \[\lambda = 2\;m\] and frequency \[f = 5\;Hz\]. What is the speed of this wave?
A
\[2.5\;m/s\]
B
\[10\;m/s\]
C
\[7\;m/s\]
D
\[0.4\;m/s\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[v = \lambda \times f = 2 \times 5 = 10\;m/s\] \[v = \lambda \times f = 2 \times 5 = 10\;m/s\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[v = \lambda \times f = 2 \times 5 = 10\;m/s\] \[v = \lambda \times f = 2 \times 5 = 10\;m/s\]
🏛️ 11 - تطبيق \[v = \lambda f\]🏛️ 11 - Application of \[v = \lambda f\]
موجة صوتية ترددها \[440\;Hz\] (نغمة La)، تنتقل في الهواء بسرعة \[340\;m/s\]. ثم تنتقل نفس الموجة في الماء بسرعة \[1480\;m/s\]. ما الطول الموجي لهذه الموجة في الماء؟
A sound wave has frequency \[440\;Hz\] (La note) and travels in air at \[340\;m/s\]. The same wave then travels in water at \[1480\;m/s\]. What is the wavelength of this wave in water?
A
\[0.77\;m\]
B
\[2.3\;m\]
C
\[3.36\;m\]
D
\[6.72\;m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• التردد يبقى ثابتاً عند انتقال الموجة من وسط إلى آخر.
\[\lambda_{water} = \frac{v_{water}}{f} = \frac{1480}{440} \approx 3.36\;m\] • Frequency remains constant when a wave travels from one medium to another.
\[\lambda_{water} = \frac{v_{water}}{f} = \frac{1480}{440} \approx 3.36\;m\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
• التردد يبقى ثابتاً عند انتقال الموجة من وسط إلى آخر.
\[\lambda_{water} = \frac{v_{water}}{f} = \frac{1480}{440} \approx 3.36\;m\] • Frequency remains constant when a wave travels from one medium to another.
\[\lambda_{water} = \frac{v_{water}}{f} = \frac{1480}{440} \approx 3.36\;m\]
🏛️ 12 - تمثيل الموجة بيانياً🏛️ 12 - Graphical Representation of Waves
موجة مستعرضة تم رسم العلاقة بين الإزاحة والبعد عن المصدر فنتج الخط البياني التالي. فإذا كانت سرعة الموجة تعادل \[v = 4\;m/s\] فإن تردد المصدر يعادل:
A transverse wave is plotted as the relationship between displacement and distance from the source, resulting in the following graph. If the wave speed is \[v = 4\;m/s\], the source frequency is:
A
\[f = 40\;Hz\]
B
\[f = 2.5\;Hz\]
C
\[f = 20\;Hz\]
D
\[f = 10\;Hz\]
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[\lambda = 0.1\;m\]
\[v = \lambda \times f \Rightarrow f = \frac{v}{\lambda} = \frac{4}{0.1} = 40\;Hz\] \[\lambda = 0.1\;m\]
\[v = \lambda \times f \Rightarrow f = \frac{v}{\lambda} = \frac{4}{0.1} = 40\;Hz\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[\lambda = 0.1\;m\]
\[v = \lambda \times f \Rightarrow f = \frac{v}{\lambda} = \frac{4}{0.1} = 40\;Hz\] \[\lambda = 0.1\;m\]
\[v = \lambda \times f \Rightarrow f = \frac{v}{\lambda} = \frac{4}{0.1} = 40\;Hz\]
🏛️ 12 - تمثيل الموجة بيانياً🏛️ 12 - Graphical Representation of Waves
في الشكل أدناه تم رسم العلاقة بين الإزاحة والزمن لموجة مستعرضة. وكانت سرعة الموجة \[v = 3\;m/s\]. من خلال المعلومات والشكل فإن التردد وطول الموجة يعادلان:
In the figure below, the relationship between displacement and time for a transverse wave is plotted. The wave speed is \[v = 3\;m/s\]. From the information and the figure, the frequency and wavelength are:
A
\[f = 10\;Hz\]، \[\lambda = 0.3\;m\]
B
\[f = 0.2\;Hz\]، \[\lambda = 100\;m\]
C
\[f = 0.05\;Hz\]، \[\lambda = 60\;m\]
D
\[f = 0.1\;Hz\]، \[\lambda = 30\;m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[T = 20\;s\]
\[f = \frac{1}{T} = \frac{1}{20} = 0.05\;Hz\]
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{3}{0.05} = 60\;m\] \[T = 20\;s\]
\[f = \frac{1}{T} = \frac{1}{20} = 0.05\;Hz\]
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{3}{0.05} = 60\;m\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[T = 20\;s\]
\[f = \frac{1}{T} = \frac{1}{20} = 0.05\;Hz\]
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{3}{0.05} = 60\;m\] \[T = 20\;s\]
\[f = \frac{1}{T} = \frac{1}{20} = 0.05\;Hz\]
\[\lambda = \frac{v}{f} = \frac{3}{0.05} = 60\;m\]
🏛️ 13 - الكهرباء الساكنة وحفظ الشحنة🏛️ 13 - Static Electricity and Charge Conservation
في بداية الكون (الانفجار العظيم)، تشير النظريات إلى أن الشحنة الكهربائية الكلية للكون كانت صفراً عند لحظة الانفجار. ماذا يمكننا أن نستنتج عن الشحنة الكلية للكون اليوم، استناداً إلى مبدأ حفظ الشحنة؟
At the beginning of the universe (the Big Bang), theories suggest that the total electric charge of the universe was zero at the moment of the explosion. What can we conclude about the total charge of the universe today, based on the principle of charge conservation?
A
الشحنة الكلية للكون لا تزال صفراً، وهذا ما تؤكده المشاهدات الفلكيةThe total charge of the universe is still zero, which is confirmed by astronomical observations
B
الشحنة الكلية للكون ازدادت مع الزمن بسبب تكون المجراتThe total charge of the universe increased over time due to galaxy formation
C
الشحنة الكلية للكون تتناقص بسبب تمدد الكونThe total charge of the universe decreases due to cosmic expansion
D
لا يمكن تطبيق حفظ الشحنة على الكون ككل لأنه غير معزولCharge conservation cannot be applied to the universe as a whole because it is not isolated
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
• الكون نظام معزول ← ينطبق عليه مبدأ حفظ الشحنة.
\[Q_{\text{initial}} = 0 \Rightarrow Q_{\text{today}} = 0\]
• المشاهدات الفلكية تؤكد أن الكون متعادل كهربائياً على المقاييس الكبيرة. • The universe is an isolated system → charge conservation applies.
\[Q_{\text{initial}} = 0 \Rightarrow Q_{\text{today}} = 0\]
• Astronomical observations confirm that the universe is electrically neutral on large scales.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• الكون نظام معزول ← ينطبق عليه مبدأ حفظ الشحنة.
\[Q_{\text{initial}} = 0 \Rightarrow Q_{\text{today}} = 0\]
• المشاهدات الفلكية تؤكد أن الكون متعادل كهربائياً على المقاييس الكبيرة. • The universe is an isolated system → charge conservation applies.
\[Q_{\text{initial}} = 0 \Rightarrow Q_{\text{today}} = 0\]
• Astronomical observations confirm that the universe is electrically neutral on large scales.
🏛️ 13 - الكهرباء الساكنة وحفظ الشحنة🏛️ 13 - Static Electricity and Charge Conservation
🧪 تجربة شحن: عند دلك قضيب زجاجي بقطعة حرير، يكتسب القضيب شحنة موجبة مقدارها \[+Q = +5\,\mu C\]. ما مقدار ونوع شحنة قطعة الحرير؟
🧪 Charging experiment: When a glass rod is rubbed with silk, the rod acquires a positive charge of \[+Q = +5\,\mu C\]. What is the magnitude and type of charge on the silk?
A
\[Q = +5\,\mu C\]
B
\[Q = -5\,\mu C\]
C
تبقى قطعة الحرير متعادلة كهربائياًThe silk remains electrically neutral
D
\[Q = +10\,\mu C\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند دلك القضيب الزجاجي بالحرير:
• تنتقل إلكترونات من القضيب إلى الحرير.
• القضيب يفقد إلكترونات ← \[+5\,\mu C\]
• الحرير يكتسب إلكترونات ← \[-5\,\mu C\]
\[Q_{\text{الكلية}} = (+5) + (-5) = 0\] When the glass rod is rubbed with silk:
• Electrons transfer from the rod to the silk.
• The rod loses electrons ← \[+5\,\mu C\]
• The silk gains electrons ← \[-5\,\mu C\]
\[Q_{\text{total}} = (+5) + (-5) = 0\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند دلك القضيب الزجاجي بالحرير:
• تنتقل إلكترونات من القضيب إلى الحرير.
• القضيب يفقد إلكترونات ← \[+5\,\mu C\]
• الحرير يكتسب إلكترونات ← \[-5\,\mu C\]
\[Q_{\text{الكلية}} = (+5) + (-5) = 0\] When the glass rod is rubbed with silk:
• Electrons transfer from the rod to the silk.
• The rod loses electrons ← \[+5\,\mu C\]
• The silk gains electrons ← \[-5\,\mu C\]
\[Q_{\text{total}} = (+5) + (-5) = 0\]
🏛️ 14 - القوة الكهروستاتيكية🏛️ 14 - Electrostatic Force
لديك ثلاث كرات مشحونة متطابقة معلقة بخيوط عازلة \[A, B, C\]. الكرة A مشحونة بشحنة موجبة (+). عند تقريب الكرات من بعضها كما في الشكل أدناه حدثت قوى كهربائية بينها.
You have three identical charged balls suspended by insulating threads \[A, B, C\]. Ball A is positively charged (+). When the balls are brought close to each other as shown in the figure below, electrical forces occur between them.
A
\[B (-)\]، \[C (-)\]
B
\[B (+)\]، \[C (+)\]
C
\[B (+)\]، \[C (-)\]
D
\[B (-)\]، \[C (+)\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• \[A (+)\] و \[B\] تتنافران ← \[B (+)\]
• \[A (+)\] و \[C\] تتجاذبان ← \[C (-)\]
• \[B (+)\] و \[C (-)\] تتجاذبان. • \[A (+)\] and \[B\] repel each other ← \[B (+)\]
• \[A (+)\] and \[C\] attract each other ← \[C (-)\]
• \[B (+)\] and \[C (-)\] attract each other.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• \[A (+)\] و \[B\] تتنافران ← \[B (+)\]
• \[A (+)\] و \[C\] تتجاذبان ← \[C (-)\]
• \[B (+)\] و \[C (-)\] تتجاذبان. • \[A (+)\] and \[B\] repel each other ← \[B (+)\]
• \[A (+)\] and \[C\] attract each other ← \[C (-)\]
• \[B (+)\] and \[C (-)\] attract each other.
🏛️ 14 - القوة الكهروستاتيكية🏛️ 14 - Electrostatic Force
بالاعتماد على الشكل، فإن الشحنة \[q_2\] نوعها والقوة الكهربائية التي تتأثر بها.
Based on the figure, determine the type of charge \[q_2\] and the electrical force acting on it.
أ
\[F_{12} = 10\,N \longrightarrow\]، \[q_2\] موجبةpositive
ب
\[F_{12} = 5\,N \longleftarrow\]، \[q_2\] موجبةpositive
ج
\[F_{12} = 5\,N \longleftarrow\]، \[q_2\] سالبةnegative
د
\[F_{12} = 10\,N \longrightarrow\]، \[q_2\] سالبةnegative
✅ الإجابة الصحيحة: د✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
• القوة التي تؤثر بها \[q_2\] على \[q_1\] نحو اليسار ← \[q_2\] سالبة.
• \[F_{12} = -F_{21} = 10\,N\] نحو اليمين. • The force exerted by \[q_2\] on \[q_1\] is to the left ← \[q_2\] is negative.
• \[F_{12} = -F_{21} = 10\,N\] to the right.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• القوة التي تؤثر بها \[q_2\] على \[q_1\] نحو اليسار ← \[q_2\] سالبة.
• \[F_{12} = -F_{21} = 10\,N\] نحو اليمين. • The force exerted by \[q_2\] on \[q_1\] is to the left ← \[q_2\] is negative.
• \[F_{12} = -F_{21} = 10\,N\] to the right.
🏛️ 15 - شحن الجسم بالدلك🏛️ 15 - Charging by Rubbing
🧪 تجربة يومية: تمشيط الشعر الجاف بمشط بلاستيكي. ما الذي يحدث عند تمشيط الشعر الجاف بمشط بلاستيكي؟
🧪 Daily experiment: Combing dry hair with a plastic comb. What happens when dry hair is combed with a plastic comb?
A
يكتسب المشط شحنة موجبة ويتنافر مع الشعرThe comb acquires a positive charge and repels the hair
B
يكتسب المشط شحنة سالبة ويتنافر مع الشعرThe comb acquires a negative charge and repels the hair
C
يكتسب المشط شحنة سالبة ويجذب الشعرThe comb acquires a negative charge and attracts the hair
D
يكتسب المشط شحنة موجبة ويجذب الشعرThe comb acquires a positive charge and attracts the hair
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند تمشيط الشعر الجاف بمشط بلاستيكي:
• تنتقل الإلكترونات من الشعر إلى المشط.
• المشط يكتسب إلكترونات ← يصبح سالب الشحنة.
• الشعر يفقد إلكترونات ← يصبح موجب الشحنة.
• الشحنات المختلفة تتجاذب ← المشط يجذب الشعر. When dry hair is combed with a plastic comb:
• Electrons transfer from the hair to the comb.
• The comb gains electrons ← becomes negatively charged.
• The hair loses electrons ← becomes positively charged.
• Opposite charges attract ← the comb attracts the hair.
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند تمشيط الشعر الجاف بمشط بلاستيكي:
• تنتقل الإلكترونات من الشعر إلى المشط.
• المشط يكتسب إلكترونات ← يصبح سالب الشحنة.
• الشعر يفقد إلكترونات ← يصبح موجب الشحنة.
• الشحنات المختلفة تتجاذب ← المشط يجذب الشعر. When dry hair is combed with a plastic comb:
• Electrons transfer from the hair to the comb.
• The comb gains electrons ← becomes negatively charged.
• The hair loses electrons ← becomes positively charged.
• Opposite charges attract ← the comb attracts the hair.
🏛️ 15 - شحن الجسم بالدلك🏛️ 15 - Charging by Rubbing
عند دلك قضيب بلاستيكي بقطعة من الصوف، ماذا يحدث؟
When a plastic rod is rubbed with wool, what happens?
A
يكتسب القضيب إلكترونات ← يصبح سالباًThe rod gains electrons ← becomes negative
B
يفقد القضيب إلكترونات ← يصبح موجباًThe rod loses electrons ← becomes positive
C
يكتسب الصوف إلكترونات ← يصبح سالباًThe wool gains electrons ← becomes negative
D
تصبح الشحنة الكلية غير محفوظةThe total charge becomes not conserved
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند دلك قضيب بلاستيكي بالصوف:
• ينتقل بعض الإلكترونات من الصوف إلى القضيب.
• القضيب يكتسب إلكترونات ← يصبح سالب الشحنة.
• الصوف يفقد إلكترونات ← يصبح موجب الشحنة.
\[Q_{\text{الكلية}} = 0\] When a plastic rod is rubbed with wool:
• Some electrons transfer from the wool to the rod.
• The rod gains electrons ← becomes negatively charged.
• The wool loses electrons ← becomes positively charged.
\[Q_{\text{total}} = 0\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
عند دلك قضيب بلاستيكي بالصوف:
• ينتقل بعض الإلكترونات من الصوف إلى القضيب.
• القضيب يكتسب إلكترونات ← يصبح سالب الشحنة.
• الصوف يفقد إلكترونات ← يصبح موجب الشحنة.
\[Q_{\text{الكلية}} = 0\] When a plastic rod is rubbed with wool:
• Some electrons transfer from the wool to the rod.
• The rod gains electrons ← becomes negatively charged.
• The wool loses electrons ← becomes positively charged.
\[Q_{\text{total}} = 0\]
🏛️ 16 - الموصلات والعوازل🏛️ 16 - Conductors and Insulators
ما الفرق الجوهري بين الموصلات والعوازل من حيث التركيب الذري؟
What is the fundamental difference between conductors and insulators in terms of atomic structure?
A
الموصلات تحتوي على بروتونات حرة، والعوازل لا تحتويConductors contain free protons, insulators do not
B
الموصلات تحتوي على إلكترونات حرة في مدار التكافؤ، والعوازل إلكتروناتها مرتبطة بقوةConductors contain free electrons in the valence shell, while insulator electrons are tightly bound
C
الموصلات أثقل من العوازلConductors are heavier than insulators
D
الموصلات شفافة والعوازل غير شفافةConductors are transparent, insulators are opaque
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• في الموصلات: فجوة الطاقة صغيرة ← الإلكترونات تنتقل بسهولة.
• في العوازل: فجوة الطاقة كبيرة ← الإلكترونات لا تستطيع الانتقال. • In conductors: small energy gap ← electrons move easily.
• In insulators: large energy gap ← electrons cannot move.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• في الموصلات: فجوة الطاقة صغيرة ← الإلكترونات تنتقل بسهولة.
• في العوازل: فجوة الطاقة كبيرة ← الإلكترونات لا تستطيع الانتقال. • In conductors: small energy gap ← electrons move easily.
• In insulators: large energy gap ← electrons cannot move.
🏛️ 16 - الموصلات والعوازل🏛️ 16 - Conductors and Insulators
جسم كروي تم ملامسته بجسم مشحون، اكتسبت منطقة التلامس شحنة مشابهة وباقي الجسم بقي متعادلاً. الجسم الكروي يعتبر:
A spherical object is touched with a charged object. The contact area acquires a similar charge, while the rest of the object remains neutral. The spherical object is considered:
أ
كرة فلزيةMetal sphere
ب
كرة جرافيتGraphite sphere
ج
كرة نحاسيةCopper sphere
د
كرة زجاجيةGlass sphere
✅ الإجابة الصحيحة: د (كرة زجاجية)✅ Correct answer: D (Glass sphere)
📖 الشرح:📖 Explanation:
• الشحنة بقيت محصورة في منطقة التلامس فقط ← الجسم عازل.
• الفلز، النحاس، الجرافيت ← جميعها موصلات. • The charge remained confined to the contact area only ← the body is an insulator.
• Metal, copper, graphite ← all are conductors.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• الشحنة بقيت محصورة في منطقة التلامس فقط ← الجسم عازل.
• الفلز، النحاس، الجرافيت ← جميعها موصلات. • The charge remained confined to the contact area only ← the body is an insulator.
• Metal, copper, graphite ← all are conductors.
🏛️ 16 - الموصلات والعوازل🏛️ 16 - Conductors and Insulators
أربع كرات متعادلة قام أحد الطلاب بإجراء تجارب حتى يحدد هل الكرة مادة موصلة أم عازلة. قام بتقريب جسم مشحون بشحنة موجبة من الكرتين \[A\] و \[B\]، ثم قام بملامسة جسم مشحون بشحنة سالبة لكل من الكرتين \[C\] و \[D\]. من خلال التجربة حدد الكرات الموصلة.
Four neutral balls were used by a student to determine whether each ball is a conductor or an insulator. He brought a positively charged object near balls \[A\] and \[B\], then touched a negatively charged object to balls \[C\] and \[D\]. From the experiment, identify the conducting balls.
A
\[A, D\]
B
\[A, C\]
C
\[B, C\]
D
\[B, D\]
✅ الإجابة الصحيحة: A \[(A, D)\]✅ Correct answer: A \[(A, D)\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
• \[A\] و \[B\]: تم تقريب جسم موجب ← تجاذبتا ← موصلتان.
• \[C\] و \[D\]: تم ملامسة جسم سالب ← \[D\] انتشرت الشحنة ← موصلة، \[C\] بقيت موضعية ← عازلة.
• الكرات الموصلة: \[A\] و \[D\]. • \[A\] and \[B\]: A positive object was brought near ← they were attracted ← conductors.
• \[C\] and \[D\]: A negative object was touched ← \[D\] charge spread ← conductor, \[C\] remained localized ← insulator.
• Conducting balls: \[A\] and \[D\].
📖 الشرح:📖 Explanation:
• \[A\] و \[B\]: تم تقريب جسم موجب ← تجاذبتا ← موصلتان.
• \[C\] و \[D\]: تم ملامسة جسم سالب ← \[D\] انتشرت الشحنة ← موصلة، \[C\] بقيت موضعية ← عازلة.
• الكرات الموصلة: \[A\] و \[D\]. • \[A\] and \[B\]: A positive object was brought near ← they were attracted ← conductors.
• \[C\] and \[D\]: A negative object was touched ← \[D\] charge spread ← conductor, \[C\] remained localized ← insulator.
• Conducting balls: \[A\] and \[D\].
🏛️ 17 - المكشاف الكهربائي🏛️ 17 - Electroscope
كيف يمكن استخدام المكشاف الكهربائي للتمييز بين نوعي الشحنة (الموجبة والسالبة)؟
How can an electroscope be used to distinguish between the two types of charge (positive and negative)?
A
بشحن المكشاف بشحنة معروفة ثم تقريب الجسم المجهول، فإذا تباعدت الورقتان تكون الشحنة مختلفةBy charging the electroscope with a known charge and bringing the unknown object near, if the leaves diverge, the charge is different
B
بشحن المكشاف بشحنة معروفة ثم تقريب الجسم المجهول، فإذا تقاربت الورقتان تكون الشحنة مختلفةBy charging the electroscope with a known charge and bringing the unknown object near, if the leaves converge, the charge is different
C
بشحن المكشاف بشحنة معروفة ثم تقريب الجسم المجهول، فإذا تقاربت الورقتان تكون الشحنة مماثلةBy charging the electroscope with a known charge and bringing the unknown object near, if the leaves converge, the charge is the same
D
بشحن المكشاف بشحنة معروفة ثم تقريب الجسم المجهول، فإذا لم تتغير الورقتان تكون الشحنة مختلفةBy charging the electroscope with a known charge and bringing the unknown object near, if the leaves do not change, the charge is different
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• نشحن المكشاف بشحنة موجبة مثلاً.
• نقرب الجسم المجهول.
• إذا تقاربت الورقتان ← الشحنة مختلفة (سالبة).
• إذا تباعدت الورقتان ← الشحنة مماثلة (موجبة). • Charge the electroscope with a positive charge, for example.
• Bring the unknown object near.
• If the leaves converge ← the charge is different (negative).
• If the leaves diverge ← the charge is the same (positive).
📖 الشرح:📖 Explanation:
• نشحن المكشاف بشحنة موجبة مثلاً.
• نقرب الجسم المجهول.
• إذا تقاربت الورقتان ← الشحنة مختلفة (سالبة).
• إذا تباعدت الورقتان ← الشحنة مماثلة (موجبة). • Charge the electroscope with a positive charge, for example.
• Bring the unknown object near.
• If the leaves converge ← the charge is different (negative).
• If the leaves diverge ← the charge is the same (positive).
🏛️ 17 - المكشاف الكهربائي🏛️ 17 - Electroscope
كشاف كهربائي مشحون بشحنة موجبة، تم تقريب منه جسم، لوحظ أن ورقتي الكشاف قد زاد انفراجهما. فإن الجسم:
An electroscope is charged with a positive charge. An object is brought near it, and the leaves of the electroscope are observed to diverge further. The object is:
A
الجسم غير مشحونThe object is uncharged
B
الجسم مشحون بشحنة سالبةThe object is negatively charged
C
لا يمكن تحديد شحنة الجسم لعدم ملامسة الكشافThe charge cannot be determined because the electroscope was not touched
D
الجسم مشحون بشحنة موجبةThe object is positively charged
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
• المكشاف مشحون بشحنة موجبة.
• زيادة انفراج الورقتين ← تجمع شحنات موجبة على الورقتين ← الجسم مشحون بشحنة موجبة. • The electroscope is positively charged.
• Increased divergence of leaves ← accumulation of positive charges on the leaves ← the object is positively charged.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• المكشاف مشحون بشحنة موجبة.
• زيادة انفراج الورقتين ← تجمع شحنات موجبة على الورقتين ← الجسم مشحون بشحنة موجبة. • The electroscope is positively charged.
• Increased divergence of leaves ← accumulation of positive charges on the leaves ← the object is positively charged.
🏛️ 17 - المكشاف الكهربائي🏛️ 17 - Electroscope
جسم مجهول الشحنة. تم ملامسة الجسم مجهول الشحنة للكشاف فانفرجت ورقتي الكشاف. أُبعد الجسم مجهول الشحنة وتم تقريب جسم موجب الشحنة من الكشاف دون الملامسة، لوحظ أن ورقتي الكشاف قد قل انفراجهما. هذا دليل على أن الجسم مجهول الشحنة:
An object of unknown charge is touched to an electroscope, causing the leaves to diverge. The unknown object is removed, and a positively charged object is brought near the electroscope without touching it. The leaves are observed to converge (decrease divergence). This indicates that the unknown object:
A
الجسم مشحون بشحنة موجبةThe object is positively charged
B
الجسم غير مشحونThe object is uncharged
C
الجسم فقد إلكتروناتThe object lost electrons
D
الجسم مشحون بشحنة سالبةThe object is negatively charged
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
• ملامسة الجسم للكشاف ← انفراج ← الكشاف اكتسب شحنة.
• تقريب جسم موجب ← قل الانفراج ← الكشاف سالب الشحنة.
• إذن الجسم المجهول سالب الشحنة. • Touching the object to the electroscope ← divergence ← the electroscope acquired charge.
• Bringing a positive object near ← convergence decreased ← the electroscope is negatively charged.
• Therefore, the unknown object is negatively charged.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• ملامسة الجسم للكشاف ← انفراج ← الكشاف اكتسب شحنة.
• تقريب جسم موجب ← قل الانفراج ← الكشاف سالب الشحنة.
• إذن الجسم المجهول سالب الشحنة. • Touching the object to the electroscope ← divergence ← the electroscope acquired charge.
• Bringing a positive object near ← convergence decreased ← the electroscope is negatively charged.
• Therefore, the unknown object is negatively charged.
🏛️ 18 - الحث الكهروستاتيكي🏛️ 18 - Electrostatic Induction
موصلان متشابهان متعادلان تم تقريب جسم مشحون بشحنة موجبة من الموصلين وتم إبعاد الموصلين عن بعضهما البعض دون إبعاد الجسم المشحون. فإن شحنة الموصلين:
Two identical neutral conductors are brought near a positively charged object, and then the conductors are separated from each other without removing the charged object. The charge on the conductors is:
A
موجب الشحنة B - سالب الشحنة AB positive - A negative
B
سالب الشحنة B - سالب الشحنة AB negative - A negative
C
سالب الشحنة B - موجب الشحنة AB negative - A positive
D
موجب الشحنة B - موجب الشحنة AB positive - A positive
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم موجب ← يحدث حث كهروستاتيكي.
• A (القريب): يكتسب شحنة سالبة.
• B (البعيد): يكتسب شحنة موجبة.
• عند إبعاد الموصلين تبقى الشحنات محصورة. • Bringing a positive object near ← electrostatic induction occurs.
• A (near): acquires a negative charge.
• B (far): acquires a positive charge.
• When separated, the charges remain confined.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم موجب ← يحدث حث كهروستاتيكي.
• A (القريب): يكتسب شحنة سالبة.
• B (البعيد): يكتسب شحنة موجبة.
• عند إبعاد الموصلين تبقى الشحنات محصورة. • Bringing a positive object near ← electrostatic induction occurs.
• A (near): acquires a negative charge.
• B (far): acquires a positive charge.
• When separated, the charges remain confined.
🏛️ 18 - الحث الكهروستاتيكي🏛️ 18 - Electrostatic Induction
كشاف كهربائي متعادل تم تقريب منه موصل مشحون بشحنة موجبة، لوحظ أن الكشاف قد انفرجت ورقتاه. فإن:
A neutral electroscope has a positively charged conductor brought near it, and the leaves diverge. Then:
A
المقبض تم شحنه بشحنة موجبة والورقتين بشحنة سالبةThe rod is positively charged and the leaves are negatively charged
B
المقبض تم شحنه بشحنة سالبة والورقتين بشحنة موجبةThe rod is negatively charged and the leaves are positively charged
C
المقبض والورقتين تم شحنهما بشحنة موجبةBoth the rod and leaves are positively charged
D
المقبض والورقتين تم شحنهما بشحنة سالبةBoth the rod and leaves are negatively charged
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم موجب من كشاف متعادل ← يحدث حث.
• تنجذب الإلكترونات إلى المقبض ← المقبض سالب.
• تبتعد الإلكترونات عن الورقتين ← الورقتان موجبتان. • Bringing a positive object near a neutral electroscope ← induction occurs.
• Electrons are attracted to the rod ← rod is negative.
• Electrons move away from the leaves ← leaves are positive.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم موجب من كشاف متعادل ← يحدث حث.
• تنجذب الإلكترونات إلى المقبض ← المقبض سالب.
• تبتعد الإلكترونات عن الورقتين ← الورقتان موجبتان. • Bringing a positive object near a neutral electroscope ← induction occurs.
• Electrons are attracted to the rod ← rod is negative.
• Electrons move away from the leaves ← leaves are positive.
🏛️ 19 - شحن الموصلات بالحث🏛️ 19 - Charging Conductors by Induction
موصلان متشابهان متعادلان تم تقريب جسم مشحون بشحنة سالبة كما في الشكل من الموصلين، ثم تم التوصيل بالأرض، ومن بعدها قطع الاتصال بالأرض، وتم إبعاد الموصلين عن بعضهما البعض دون إبعاد الجسم المشحون. فإن شحنة الموصلين:
Two identical neutral conductors have a negatively charged object brought near them as shown. They are then connected to ground, the ground connection is removed, and the conductors are separated without removing the charged object. The charge on the conductors is:
A
موجب الشحنة B - متعادل AB positive - A neutral
B
سالب الشحنة B - متعادل AB negative - A neutral
C
موجب الشحنة B - موجب الشحنة AB positive - A positive
D
سالب الشحنة B - موجب الشحنة AB negative - A positive
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم سالب من الموصلين المتلامسين.
• التوصيل بالأرض ← تنتقل الإلكترونات إلى الأرض.
• قطع الاتصال بالأرض ← يبقى B موجباً و A متعادلاً. • Bringing a negative object near the touching conductors.
• Connecting to ground ← electrons flow to ground.
• Removing ground connection ← B remains positive and A remains neutral.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم سالب من الموصلين المتلامسين.
• التوصيل بالأرض ← تنتقل الإلكترونات إلى الأرض.
• قطع الاتصال بالأرض ← يبقى B موجباً و A متعادلاً. • Bringing a negative object near the touching conductors.
• Connecting to ground ← electrons flow to ground.
• Removing ground connection ← B remains positive and A remains neutral.
🏛️ 19 - شحن الموصلات بالحث🏛️ 19 - Charging Conductors by Induction
كشاف كهربائي قاعدته متصلة بالأرض، تم تقريب جسم مشحون بشحنة سالبة من الكشاف دون الملامسة. أحد الأشكال التالية تبين ماذا يحدث للكشاف:
An electroscope with its base connected to ground has a negatively charged object brought near it without touching. Which of the following figures shows what happens to the electroscope?
|
|
|
|
A
الشكل AFigure A
B
الشكل BFigure B
C
الشكل CFigure C
D
الشكل DFigure D
✅ الإجابة الصحيحة: C (الشكل C)✅ Correct answer: C (Figure C)
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم سالب من كشاف متصل بالأرض.
• تنتقل الإلكترونات من الكشاف إلى الأرض.
• يصبح الكشاف موجب الشحنة.
• الورقتان متقاربتان (الشكل C). • Bringing a negative object near an electroscope connected to ground.
• Electrons flow from the electroscope to ground.
• The electroscope becomes positively charged.
• The leaves are close together (Figure C).
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تقريب جسم سالب من كشاف متصل بالأرض.
• تنتقل الإلكترونات من الكشاف إلى الأرض.
• يصبح الكشاف موجب الشحنة.
• الورقتان متقاربتان (الشكل C). • Bringing a negative object near an electroscope connected to ground.
• Electrons flow from the electroscope to ground.
• The electroscope becomes positively charged.
• The leaves are close together (Figure C).
🏛️ 19 - شحن الموصلات بالحث🏛️ 19 - Charging Conductors by Induction
مكشاف كهربائي متعادل، رتب بشكل صحيح خطوات شحن المكشاف الكهربائي دون الملامسة بشحنة سالبة.
A neutral electroscope. Arrange the correct steps to charge the electroscope by induction with a negative charge.
A
\[B \Rightarrow D \Rightarrow C \Rightarrow A\]
B
\[D \Rightarrow B \Rightarrow C \Rightarrow A\]
C
\[C \Rightarrow B \Rightarrow A \Rightarrow D\]
D
\[B \Rightarrow C \Rightarrow D \Rightarrow A\]
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
1. B: تقريب جسم سالب من المكشاف.
2. D: توصيل المكشاف بالأرض (تأريض).
3. C: قطع الاتصال بالأرض.
4. A: إبعاد الجسم المشحون. 1. B: Bring a negative object near the electroscope.
2. D: Connect the electroscope to ground.
3. C: Remove the ground connection.
4. A: Remove the charged object.
📖 الشرح:📖 Explanation:
1. B: تقريب جسم سالب من المكشاف.
2. D: توصيل المكشاف بالأرض (تأريض).
3. C: قطع الاتصال بالأرض.
4. A: إبعاد الجسم المشحون. 1. B: Bring a negative object near the electroscope.
2. D: Connect the electroscope to ground.
3. C: Remove the ground connection.
4. A: Remove the charged object.
🏛️ 20 - التأريض🏛️ 20 - Grounding
ما هو تعريف التأريض الكهربائي؟
What is the definition of electrical grounding?
A
توصيل جسم موصل بالأرض عبر سلك موصل لتفريغ الشحنات الزائدةConnecting a conductor to the Earth through a conducting wire to discharge excess charges
B
عزل الأجسام المشحونة عن بعضها البعضIsolating charged objects from each other
C
زيادة شدة المجال الكهربائي حول الأجسامIncreasing the electric field intensity around objects
D
منع حركة الإلكترونات داخل الموصلPreventing electron movement inside the conductor
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
التأريض هو توصيل جسم موصل بالأرض عبر سلك موصل لتفريغ الشحنات الزائدة إلى الأرض التي تعتبر مخزناً ضخماً للشحنات (جهدها صفر). Grounding is connecting a conductor to the Earth through a conducting wire to discharge excess charges to the Earth, which is a vast charge reservoir (zero potential).
📖 الشرح:📖 Explanation:
التأريض هو توصيل جسم موصل بالأرض عبر سلك موصل لتفريغ الشحنات الزائدة إلى الأرض التي تعتبر مخزناً ضخماً للشحنات (جهدها صفر). Grounding is connecting a conductor to the Earth through a conducting wire to discharge excess charges to the Earth, which is a vast charge reservoir (zero potential).
🏛️ 20 - التأريض🏛️ 20 - Grounding
ما هو الدور الرئيسي للتأريض في عملية الشحن الكهربائي؟
What is the main role of grounding in the electrical charging process?
A
توفير مسار آمن لتفريغ الشحنات الزائدةProviding a safe path for discharging excess charges
B
حماية الأجهزةProtecting devices
C
تثبيت الجهد الكهربائيStabilizing voltage
D
جميع ما سبقAll of the above
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
التأريض له أدوار متعددة:
1. تفريغ الشحنات الزائدة.
2. حماية الأجهزة من الصعقات الكهربائية.
3. تثبيت الجهد الكهربائي عند قيمة آمنة. Grounding has multiple roles:
1. Discharging excess charges.
2. Protecting devices from electrical shocks.
3. Stabilizing voltage at a safe value.
📖 الشرح:📖 Explanation:
التأريض له أدوار متعددة:
1. تفريغ الشحنات الزائدة.
2. حماية الأجهزة من الصعقات الكهربائية.
3. تثبيت الجهد الكهربائي عند قيمة آمنة. Grounding has multiple roles:
1. Discharging excess charges.
2. Protecting devices from electrical shocks.
3. Stabilizing voltage at a safe value.
🏛️ 21 - تكميم الشحنة🏛️ 21 - Charge Quantization
أحد الشحنات التالية من الممكن أن تكون شحنة جسم، علماً بأن: \[e = 1.6 \times 10^{-19}\,C\]
Which of the following charges could be the charge of an object, given that: \[e = 1.6 \times 10^{-19}\,C\]
A
\[9 \times 10^{-19}\,C\]
B
\[5.2 \times 10^{-19}\,C\]
C
\[8 \times 10^{-19}\,C\]
D
\[4.5 \times 10^{-19}\,C\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[q = n \cdot e\] حيث \[n\] عدد صحيح.
\[ \frac{8 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} = 5\] ← عدد صحيح ✅ \[q = n \cdot e\] where \[n\] is an integer.
\[ \frac{8 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} = 5\] ← integer ✅
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[q = n \cdot e\] حيث \[n\] عدد صحيح.
\[ \frac{8 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} = 5\] ← عدد صحيح ✅ \[q = n \cdot e\] where \[n\] is an integer.
\[ \frac{8 \times 10^{-19}}{1.6 \times 10^{-19}} = 5\] ← integer ✅
🏛️ 21 - تكميم الشحنة🏛️ 21 - Charge Quantization
إذا علمت أن شحنة البروتون تساوي: \[e = 1.6 \times 10^{-19}\,C\]، فما عدد البروتونات اللازمة لتكوين شحنة مقدارها 1 كولوم؟
Given that the charge of a proton is \[e = 1.6 \times 10^{-19}\,C\], how many protons are needed to form a charge of 1 Coulomb?
A
\[6.25 \times 10^{19}\]
B
\[6.25 \times 10^{20}\]
C
\[6.25 \times 10^{18}\]
D
\[6.25 \times 10^{21}\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[n = \frac{Q}{e} = \frac{1}{1.6 \times 10^{-19}} = 6.25 \times 10^{18}\] \[n = \frac{Q}{e} = \frac{1}{1.6 \times 10^{-19}} = 6.25 \times 10^{18}\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[n = \frac{Q}{e} = \frac{1}{1.6 \times 10^{-19}} = 6.25 \times 10^{18}\] \[n = \frac{Q}{e} = \frac{1}{1.6 \times 10^{-19}} = 6.25 \times 10^{18}\]
🏛️ 22 - قانون كولوم🏛️ 22 - Coulomb's Law
شحنتين مختلفتين في النوع مقدارها والأبعاد موضحة أدناه:
\[q_1 = 2q\,C\]، \[q_2 = 3q\,C\]، \[r = 0.1\,m\]
فكانت القوة المتبادلة بين الشحنتين \[F_e = 0.6\,N\]، فإن مقدار كل من الشحنتين تعادل: Two charges of different types with magnitudes and dimensions shown below:
\[q_1 = 2q\,C\]، \[q_2 = 3q\,C\]، \[r = 0.1\,m\]
The force between them is \[F_e = 0.6\,N\]. The magnitude of each charge is:
\[q_1 = 2q\,C\]، \[q_2 = 3q\,C\]، \[r = 0.1\,m\]
فكانت القوة المتبادلة بين الشحنتين \[F_e = 0.6\,N\]، فإن مقدار كل من الشحنتين تعادل: Two charges of different types with magnitudes and dimensions shown below:
\[q_1 = 2q\,C\]، \[q_2 = 3q\,C\]، \[r = 0.1\,m\]
The force between them is \[F_e = 0.6\,N\]. The magnitude of each charge is:
A
\[q_1 = 2.22 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 4.44 \times 10^{-7}\,C\]
B
\[q_1 = 3.33 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 4.99 \times 10^{-7}\,C\]
C
\[q_1 = 6.66 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 9.99 \times 10^{-7}\,C\]
D
\[q_1 = 1.11 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 1.66 \times 10^{-7}\,C\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[F = k \frac{6q^2}{r^2}\]
\[0.6 = 9 \times 10^9 \times \frac{6q^2}{0.01}\]
\[q = 3.33 \times 10^{-7}\,C\]
\[q_1 = 6.66 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 9.99 \times 10^{-7}\,C\] \[F = k \frac{6q^2}{r^2}\]
\[0.6 = 9 \times 10^9 \times \frac{6q^2}{0.01}\]
\[q = 3.33 \times 10^{-7}\,C\]
\[q_1 = 6.66 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 9.99 \times 10^{-7}\,C\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[F = k \frac{6q^2}{r^2}\]
\[0.6 = 9 \times 10^9 \times \frac{6q^2}{0.01}\]
\[q = 3.33 \times 10^{-7}\,C\]
\[q_1 = 6.66 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 9.99 \times 10^{-7}\,C\] \[F = k \frac{6q^2}{r^2}\]
\[0.6 = 9 \times 10^9 \times \frac{6q^2}{0.01}\]
\[q = 3.33 \times 10^{-7}\,C\]
\[q_1 = 6.66 \times 10^{-7}\,C\]، \[q_2 = 9.99 \times 10^{-7}\,C\]
🏛️ 22 - قانون كولوم🏛️ 22 - Coulomb's Law
في الشكل أدناه تم حساب القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة \[q_3\] وهي سالبة الشحنة واتجاهها موضح على الرسم. حدد نوع الشحنة \[q_1\] و \[q_2\].
In the figure below, the electric force acting on charge \[q_3\] (which is negative) is calculated and its direction is shown. Determine the type of charges \[q_1\] and \[q_2\].
A
\[q_1 (-)\]، \[q_2 (+)\]
B
\[q_1 (+)\]، \[q_2 (-)\]
C
\[q_1 (+)\]، \[q_2 (+)\]
D
\[q_1 (-)\]، \[q_2 (-)\]
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
• القوة المؤثرة على \[q_3\] من \[q_1\] تنافر ← \[q_1\] سالبة.
• القوة المؤثرة على \[q_3\] من \[q_2\] تجاذب ← \[q_2\] موجبة. • The force on \[q_3\] from \[q_1\] is repulsive ← \[q_1\] is negative.
• The force on \[q_3\] from \[q_2\] is attractive ← \[q_2\] is positive.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• القوة المؤثرة على \[q_3\] من \[q_1\] تنافر ← \[q_1\] سالبة.
• القوة المؤثرة على \[q_3\] من \[q_2\] تجاذب ← \[q_2\] موجبة. • The force on \[q_3\] from \[q_1\] is repulsive ← \[q_1\] is negative.
• The force on \[q_3\] from \[q_2\] is attractive ← \[q_2\] is positive.
🏛️ 22 - قانون كولوم🏛️ 22 - Coulomb's Law
شحنتين لهما نفس المقدار، المسافة بينهما \[0.2\,m\]، إذا كانت القوة الكهربائية المتبادلة بينهما \[0.4\,N\]، فإن مقدار كل من الشحنتين يعادل:
Two charges of equal magnitude are separated by \[0.2\,m\]. If the electric force between them is \[0.4\,N\], the magnitude of each charge is:
A
\[q = 1.77 \times 10^{-6}\,C\]
B
\[q = 1.33 \times 10^{-6}\,C\]
C
\[q = 4.85 \times 10^{-6}\,C\]
D
\[q = 8.62 \times 10^{-6}\,C\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[q = r \sqrt{\frac{F}{k}} = 0.2 \times \sqrt{\frac{0.4}{9 \times 10^9}} = 1.33 \times 10^{-6}\,C\] \[q = r \sqrt{\frac{F}{k}} = 0.2 \times \sqrt{\frac{0.4}{9 \times 10^9}} = 1.33 \times 10^{-6}\,C\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[q = r \sqrt{\frac{F}{k}} = 0.2 \times \sqrt{\frac{0.4}{9 \times 10^9}} = 1.33 \times 10^{-6}\,C\] \[q = r \sqrt{\frac{F}{k}} = 0.2 \times \sqrt{\frac{0.4}{9 \times 10^9}} = 1.33 \times 10^{-6}\,C\]
🏛️ 23 - تطبيقات القوى الكهروستاتيكية🏛️ 23 - Applications of Electrostatic Forces
تستخدم المرشحات الكهروستاتيكية في المداخن والمصانع لتنقية الهواء من الجسيمات الدقيقة. كيف تعمل المرشحات الكهروستاتيكية في تنقية الهواء؟
Electrostatic precipitators are used in chimneys and factories to purify air from fine particles. How do electrostatic precipitators work in air purification?
A
حرق الجسيمات بدرجات حرارة عاليةBurning particles at high temperatures
B
استخدام المجالات المغناطيسية لسحب الجسيماتUsing magnetic fields to attract particles
C
ترشيح الجسيمات باستخدام ألياف دقيقة فقطFiltering particles using fine fibers only
D
شحن الجسيمات بشحنة ثم جذبها إلى ألواح مشحونة بشحنة معاكسةCharging particles and then attracting them to oppositely charged plates
✅ الإجابة الصحيحة: D✅ Correct answer: D
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تمرر الجسيمات عبر مجال كهربائي قوي فتكتسب شحنة.
• تُجذب الجسيمات المشحونة إلى ألواح مشحونة بشحنة معاكسة.
• تُزال الجسيمات من الهواء بكفاءة عالية. • Particles pass through a strong electric field and become charged.
• Charged particles are attracted to oppositely charged plates.
• Particles are removed from the air with high efficiency.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تمرر الجسيمات عبر مجال كهربائي قوي فتكتسب شحنة.
• تُجذب الجسيمات المشحونة إلى ألواح مشحونة بشحنة معاكسة.
• تُزال الجسيمات من الهواء بكفاءة عالية. • Particles pass through a strong electric field and become charged.
• Charged particles are attracted to oppositely charged plates.
• Particles are removed from the air with high efficiency.
🏛️ 23 - تطبيقات القوى الكهروستاتيكية🏛️ 23 - Applications of Electrostatic Forces
تستخدم تقنية الطلاء الكهروستاتيكي في دهان السيارات والأجهزة المعدنية. ما ميزة استخدام الطلاء الكهروستاتيكي في الصناعة؟
Electrostatic painting technology is used in painting cars and metal devices. What is the advantage of using electrostatic painting in industry?
A
يقلل من التصاق الطلاء بالسطحReduces paint adhesion to the surface
B
يضمن تغطية متساوية وتقليل الفاقد من الطلاءEnsures even coverage and reduces paint waste
C
يجف الطلاء بشكل أسرعMakes the paint dry faster
D
يجعل الطلاء أكثر سمكاًMakes the paint thicker
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تُشحن جزيئات الطلاء وتُجذب إلى السطح المشحون بشحنة معاكسة.
• تضمن تغطية متساوية وتقلل الفاقد إلى أقل من 30%. • Paint particles are charged and attracted to the oppositely charged surface.
• Ensures even coverage and reduces waste to less than 30%.
📖 الشرح:📖 Explanation:
• تُشحن جزيئات الطلاء وتُجذب إلى السطح المشحون بشحنة معاكسة.
• تضمن تغطية متساوية وتقلل الفاقد إلى أقل من 30%. • Paint particles are charged and attracted to the oppositely charged surface.
• Ensures even coverage and reduces waste to less than 30%.
🏛️ 24 - حساب القوة المحصلة🏛️ 24 - Calculating Net Force
ثلاث شحنات على استقامة واحدة قيمة كل منها:
\[q_1 = -6\,\mu C\]، \[q_2 = -4\,\mu C\]، \[q_3 = +8\,\mu C\]
وأبعادها: \[r_{12} = 0.2\,m\]، \[r_{23} = 0.3\,m\]
أحسب مقدار واتجاه القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة الثانية \[(k = 9 \times 10^9\,N \cdot m^2/C^2)\] Three charges are placed on a straight line with values:
\[q_1 = -6\,\mu C\]، \[q_2 = -4\,\mu C\]، \[q_3 = +8\,\mu C\]
and distances: \[r_{12} = 0.2\,m\]، \[r_{23} = 0.3\,m\]
Calculate the magnitude and direction of the electric force on the second charge \[(k = 9 \times 10^9\,N \cdot m^2/C^2)\]
\[q_1 = -6\,\mu C\]، \[q_2 = -4\,\mu C\]، \[q_3 = +8\,\mu C\]
وأبعادها: \[r_{12} = 0.2\,m\]، \[r_{23} = 0.3\,m\]
أحسب مقدار واتجاه القوة الكهربائية المؤثرة على الشحنة الثانية \[(k = 9 \times 10^9\,N \cdot m^2/C^2)\] Three charges are placed on a straight line with values:
\[q_1 = -6\,\mu C\]، \[q_2 = -4\,\mu C\]، \[q_3 = +8\,\mu C\]
and distances: \[r_{12} = 0.2\,m\]، \[r_{23} = 0.3\,m\]
Calculate the magnitude and direction of the electric force on the second charge \[(k = 9 \times 10^9\,N \cdot m^2/C^2)\]
A
\[F = 8.59\,N\] نحو اليمينto the right
B
\[F = 2.39\,N\] نحو اليمينto the right
C
\[F = 2.39\,N\] نحو اليسارto the left
D
\[F = 8.59\,N\] نحو اليسارto the left
✅ الإجابة الصحيحة: A✅ Correct answer: A
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[F_{12} = 5.4\,N\] (تنافر ← يمين)
\[F_{32} = 3.195\,N\] (تجاذب ← يمين)
\[F_{net} = 5.4 + 3.195 = 8.595\,N\] (يمين) \[F_{12} = 5.4\,N\] (repulsion ← right)
\[F_{32} = 3.195\,N\] (attraction ← right)
\[F_{net} = 5.4 + 3.195 = 8.595\,N\] (right)
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[F_{12} = 5.4\,N\] (تنافر ← يمين)
\[F_{32} = 3.195\,N\] (تجاذب ← يمين)
\[F_{net} = 5.4 + 3.195 = 8.595\,N\] (يمين) \[F_{12} = 5.4\,N\] (repulsion ← right)
\[F_{32} = 3.195\,N\] (attraction ← right)
\[F_{net} = 5.4 + 3.195 = 8.595\,N\] (right)
🏛️ 24 - حساب القوة المحصلة🏛️ 24 - Calculating Net Force
ثلاث شحنات مقدارها ونوعها \[q_1 = -3\,\mu C\]، \[q_2 = +2\,\mu C\]، \[q_3 = -4\,\mu C\]
المسافة بينهما \[r_1 = 0.1\,m\]، \[r_2 = 0.2\,m\] وضعت على خط واحد. أحسب القوة الكهربائية المؤثرة على \[q_3\] وحدد الاتجاه \[(k = 9 \times 10^9)\] Three charges of magnitudes and types \[q_1 = -3\,\mu C\]، \[q_2 = +2\,\mu C\]، \[q_3 = -4\,\mu C\]
with distances \[r_1 = 0.1\,m\]، \[r_2 = 0.2\,m\] are placed on a line. Calculate the electric force on \[q_3\] and determine its direction \[(k = 9 \times 10^9)\]
المسافة بينهما \[r_1 = 0.1\,m\]، \[r_2 = 0.2\,m\] وضعت على خط واحد. أحسب القوة الكهربائية المؤثرة على \[q_3\] وحدد الاتجاه \[(k = 9 \times 10^9)\] Three charges of magnitudes and types \[q_1 = -3\,\mu C\]، \[q_2 = +2\,\mu C\]، \[q_3 = -4\,\mu C\]
with distances \[r_1 = 0.1\,m\]، \[r_2 = 0.2\,m\] are placed on a line. Calculate the electric force on \[q_3\] and determine its direction \[(k = 9 \times 10^9)\]
A
\[F = 3\,N\] اتجاه اليسارto the left
B
\[F = 3\,N\] اتجاه اليمينto the right
C
\[F = 0.6\,N\] اتجاه اليسارto the left
D
\[F = 0.6\,N\] اتجاه اليمينto the right
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[F_{13} = 1.2\,N\] (تنافر ← يمين)
\[F_{23} = 1.8\,N\] (تجاذب ← يسار)
\[F_{net} = 1.8 - 1.2 = 0.6\,N\] (يسار) \[F_{13} = 1.2\,N\] (repulsion ← right)
\[F_{23} = 1.8\,N\] (attraction ← left)
\[F_{net} = 1.8 - 1.2 = 0.6\,N\] (left)
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[F_{13} = 1.2\,N\] (تنافر ← يمين)
\[F_{23} = 1.8\,N\] (تجاذب ← يسار)
\[F_{net} = 1.8 - 1.2 = 0.6\,N\] (يسار) \[F_{13} = 1.2\,N\] (repulsion ← right)
\[F_{23} = 1.8\,N\] (attraction ← left)
\[F_{net} = 1.8 - 1.2 = 0.6\,N\] (left)
🏛️ 25 - مسائل على قانون كولوم🏛️ 25 - Coulomb's Law Problems
شحنتان مقداراهما \[q_1 = 8\,\mu C\] و \[q_2 = 2\,\mu C\]، تؤثر كل منهما على الأخرى بقوة \[F = 0.9\,N\]. ما المسافة بين الشحنتين؟
Two charges \[q_1 = 8\,\mu C\] and \[q_2 = 2\,\mu C\] exert a force \[F = 0.9\,N\] on each other. What is the distance between them?
A
\[0.2\,m\]
B
\[0.1\,m\]
C
\[0.4\,m\]
D
\[0.5\,m\]
✅ الإجابة الصحيحة: C✅ Correct answer: C
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[r^2 = k \frac{q_1 q_2}{F} = 9 \times 10^9 \times \frac{16 \times 10^{-12}}{0.9} = 0.16\]
\[r = 0.4\,m\] \[r^2 = k \frac{q_1 q_2}{F} = 9 \times 10^9 \times \frac{16 \times 10^{-12}}{0.9} = 0.16\]
\[r = 0.4\,m\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[r^2 = k \frac{q_1 q_2}{F} = 9 \times 10^9 \times \frac{16 \times 10^{-12}}{0.9} = 0.16\]
\[r = 0.4\,m\] \[r^2 = k \frac{q_1 q_2}{F} = 9 \times 10^9 \times \frac{16 \times 10^{-12}}{0.9} = 0.16\]
\[r = 0.4\,m\]
🏛️ 25 - مسائل على قانون كولوم🏛️ 25 - Coulomb's Law Problems
شحنة مقدارها \[q_1 = 3 \times 10^{-6}\,C\] تؤثر على شحنة أخرى مجهولة \[q_2\] بقوة \[F = 1.35\,N\] عندما تكون المسافة بينهما \[r = 0.1\,m\]. ما مقدار \[q_2\]؟
A charge \[q_1 = 3 \times 10^{-6}\,C\] exerts a force \[F = 1.35\,N\] on another unknown charge \[q_2\] when the distance between them is \[r = 0.1\,m\]. What is the magnitude of \[q_2\]?
A
\[1 \times 10^{-6}\,C\]
B
\[5 \times 10^{-7}\,C\]
C
\[2 \times 10^{-6}\,C\]
D
\[1 \times 10^{-7}\,C\]
✅ الإجابة الصحيحة: B✅ Correct answer: B
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[q_2 = \frac{F \cdot r^2}{k \cdot q_1} = \frac{1.35 \times (0.1)^2}{9 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-6}} = 5 \times 10^{-7}\,C\] \[q_2 = \frac{F \cdot r^2}{k \cdot q_1} = \frac{1.35 \times (0.1)^2}{9 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-6}} = 5 \times 10^{-7}\,C\]
📖 الشرح:📖 Explanation:
\[q_2 = \frac{F \cdot r^2}{k \cdot q_1} = \frac{1.35 \times (0.1)^2}{9 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-6}} = 5 \times 10^{-7}\,C\] \[q_2 = \frac{F \cdot r^2}{k \cdot q_1} = \frac{1.35 \times (0.1)^2}{9 \times 10^9 \times 3 \times 10^{-6}} = 5 \times 10^{-7}\,C\]
No comments:
Post a Comment