الثانوية العامة 2026الاستعلام عن النتيجةاعرف الكليات المناسبة لمجموعكتنسيق 2026

الفيزياء · الصف الثاني الثانوي

أسئلة: الحركة الدائرية المنتظمة والقوة المركزية

16 سؤال اختيار من متعدد و6 سؤال مقالي بنموذج إجابة، لمراجعة درس «الحركة الدائرية المنتظمة والقوة المركزية» من الفيزياء (الصف الثاني الثانوي). راجع الأسئلة أدناه، أو اختبر نفسك فورًا.

اختبار سريع من 10 أسئلة عشوائية من بنك الأسئلة أعلاه — تُخلط الأسئلة والاختيارات في كل مرة، فلن يتكرر الاختبار بنفس الترتيب.

اختيار من متعدد

  1. جسم يتحرك في مسار دائري نصف قطره r=2 mr=2\text{ m} بسرعة خطية v=4 m/sv=4\text{ m/s}، ما مقدار سرعته الزاوية ω\omega؟

    • 2 راديان/ث
    • 4 راديان/ث
    • 8 راديان/ث
    • 0.5 راديان/ث
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 2 راديان/ث

    باستخدام العلاقة v=ωrv = \omega r، نجد أن ω=v/r=4/2=2 rad/s\omega = v/r = 4/2 = 2 \text{ rad/s}.

  2. إذا كان التردد ff لجسم يدور في مسار دائري هو 0.5 Hz0.5\text{ Hz}، فما الزمن الدوري TT؟

    • 0.5 ثانية
    • 1 ثانية
    • 2 ثانية
    • 4 ثانية
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 2 ثانية

    الزمن الدوري هو مقلوب التردد، T=1/f=1/0.5=2 sT = 1/f = 1/0.5 = 2 \text{ s}.

  3. جسم يتحرك في مسار دائري بسرعة زاوية ω=3 rad/s\omega=3\text{ rad/s} ونصف قطر r=4 mr=4\text{ m}، ما مقدار تسارعه المركزي aca_c؟

    • 12 م/ث²
    • 36 م/ث²
    • 9 م/ث²
    • 24 م/ث²
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 36 م/ث²

    التسارع المركزي ac=ω2r=(3)2×4=9×4=36 m/s2a_c = \omega^2 r = (3)^2 \times 4 = 9 \times 4 = 36 \text{ m/s}^2.

  4. جسم كتلته m=2 kgm=2\text{ kg} يتحرك في مسار دائري نصف قطره r=1 mr=1\text{ m} بسرعة v=3 m/sv=3\text{ m/s}، ما مقدار القوة المركزية المؤثرة عليه؟

    • 6 نيوتن
    • 9 نيوتن
    • 18 نيوتن
    • 3 نيوتن
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 18 نيوتن

    القوة المركزية Fc=mv2/r=2×(3)2/1=2×9=18 NF_c = m v^2 / r = 2 \times (3)^2 / 1 = 2 \times 9 = 18 \text{ N}.

  5. أي مما يلي يصف اتجاه القوة المركزية والتسارع المركزي في الحركة الدائرية المنتظمة؟

    • مماس للمسار الدائري
    • خارج المركز دائمًا
    • نحو مركز الدائرة دائمًا
    • في اتجاه حركة الجسم
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: نحو مركز الدائرة دائمًا

    كلا القوة المركزية والتسارع المركزي يتجهان دائمًا نحو مركز المسار الدائري.

  6. إذا تضاعف نصف قطر المسار الدائري مع ثبات السرعة الخطية، ماذا يحدث للتسارع المركزي؟

    • يتضاعف
    • يقل للنصف
    • يبقى كما هو
    • يزداد أربعة أمثال
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: يقل للنصف

    بما أن ac=v2/ra_c = v^2/r، فإن زيادة rr للضعف تؤدي إلى تقليل aca_c للنصف عند ثبات vv.

  7. جسم يدور بتردد f=2 Hzf=2\text{ Hz}، ما مقدار سرعته الزاوية ω\omega؟

    • 2π راديان/ث
    • 4π راديان/ث
    • π راديان/ث
    • 0.5π راديان/ث
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 4π راديان/ث

    السرعة الزاوية ω=2πf=2π×2=4π rad/s\omega = 2\pi f = 2\pi \times 2 = 4\pi \text{ rad/s}.

  8. سيارة تتحرك في منحنى دائري، ما المصدر الفعلي للقوة المركزية في هذه الحالة؟

    • قوة المحرك
    • قوة الاحتكاك بين الإطارات والطريق
    • قوة دفع الهواء
    • قوة وزن السيارة
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: قوة الاحتكاك بين الإطارات والطريق

    القوة المركزية ليست قوة جديدة، بل هي محصلة القوى المؤثرة، وفي حالة المنحنى الأفقي هي قوة الاحتكاك.

  9. ما العلاقة الصحيحة بين السرعة الخطية vv والسرعة الزاوية ω\omega؟

    • v=ω/rv = \omega / r
    • v=ω2rv = \omega^2 r
    • v=ωrv = \omega r
    • v=2πrv = 2\pi r
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: v=ωrv = \omega r

    السرعة الخطية ترتبط بالزاوية عبر نصف القطر بالعلاقة v=ωrv = \omega r.

  10. جسم كتلته 0.1 kg0.1\text{ kg} يدور بسرعة زاوية 10 rad/s10\text{ rad/s} في مسار نصف قطره 0.5 m0.5\text{ m}، ما القوة المركزية؟

    • 5 نيوتن
    • 10 نيوتن
    • 2.5 نيوتن
    • 1 نيوتن
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 5 نيوتن

    Fc=mω2r=0.1×(10)2×0.5=0.1×100×0.5=5 NF_c = m \omega^2 r = 0.1 \times (10)^2 \times 0.5 = 0.1 \times 100 \times 0.5 = 5 \text{ N}.

  11. في الحركة الدائرية المنتظمة، لماذا يوجد تسارع رغم ثبات مقدار السرعة؟

    • بسبب تغير اتجاه السرعة
    • بسبب تغير كتلة الجسم
    • بسبب وجود قوة جاذبية
    • لا يوجد تسارع
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: بسبب تغير اتجاه السرعة

    التسارع هو معدل تغير السرعة (متجه)، وتغير الاتجاه يعني وجود تسارع حتى لو كان المقدار ثابتًا.

  12. جسم يكمل دورة كاملة في زمن قدره 4 s4\text{ s}، ما مقدار سرعته الزاوية ω\omega؟

    • 0.5π راديان/ث
    • π راديان/ث
    • 2π راديان/ث
    • 4π راديان/ث
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 0.5π راديان/ث

    ω=2π/T=2π/4=0.5π rad/s\omega = 2\pi / T = 2\pi / 4 = 0.5\pi \text{ rad/s}.

  13. كرة تدور في دائرة أفقية مربوطة بخيط، ثم انقطع الخيط فجأة. تتحرك الكرة بعد ذلك (منظورًا إليها من أعلى):

    • إلى الخارج على امتداد نصف القطر
    • نحو المركز
    • في خط مستقيم مماس للدائرة عند نقطة الانقطاع
    • على الدائرة نفسها بسرعة أقل
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: في خط مستقيم مماس للدائرة عند نقطة الانقطاع

    عند انقطاع الخيط تزول القوة المركزية، فيستمر الجسم بسرعته لحظة الانقطاع، وهي مماسية، فيتحرك في خط مستقيم مماس؛ لا توجد قوة طاردة تدفعه للخارج.

  14. جسم يدور 15 دورة في 6 ث على دائرة نصف قطرها 0.30 م. زمنه الدوري وسرعته الخطية تقريبًا:

    • 2.5 ث و 0.75 م/ث
    • 0.4 ث و 4.7 م/ث
    • 0.4 ث و 1.9 م/ث
    • 2.5 ث و 4.7 م/ث
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 0.4 ث و 4.7 م/ث

    T=6/15=0.4T = 6/15 = 0.4 ث، و v=2πr/T=2π×0.30/0.4≈4.7v = 2\pi r / T = 2\pi \times 0.30 / 0.4 \approx 4.7 م/ث. الرقم 2.5 هو التردد بالهرتز لا الزمن الدوري.

  15. إذا تضاعفت سرعة سيارة في منعطف أفقي نصف قطره ثابت، فإن قوة الاحتكاك اللازمة لإبقائها على المنعطف:

    • تتضاعف
    • تصبح أربعة أمثالها
    • تبقى كما هي
    • تقل إلى النصف
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: تصبح أربعة أمثالها

    القوة المركزية اللازمة F=mv2/rF = mv^2 / r تتناسب مع مربع السرعة، فمضاعفة السرعة تجعلها 22=42^2 = 4 أمثالها، والاحتكاك هو الذي يوفرها.

  16. كرة كتلتها 0.40 كجم مربوطة بزنبرك تدور على سطح أفقي أملس، وقوة الزنبرك 2.0 نيوتن. عجلتها المركزية:

    • 0.8 م/ث²
    • 5.0 م/ث²
    • 2.0 م/ث²
    • 0.2 م/ث²
    عرض الإجابة والتعليل

    الإجابة الصحيحة: 5.0 م/ث²

    قوة الزنبرك هي القوة المركزية الوحيدة، فمن F=macF = m a_c: ac=2.0/0.40=5.0a_c = 2.0 / 0.40 = 5.0 م/ث² نحو المركز.

أسئلة مقالية

  1. جسم كتلته 2 kg2\text{ kg} مربوط بخيط طوله 0.5 m0.5\text{ m} ويدور في مسار دائري أفقي بسرعة خطية 2 m/s2\text{ m/s}. احسب قوة الشد في الخيط (القوة المركزية).

    عرض نموذج الإجابة

    القوة المركزية Fc=mv2r=2×(2)20.5=2×40.5=80.5=16 نيوتنF_c = \frac{m v^2}{r} = \frac{2 \times (2)^2}{0.5} = \frac{2 \times 4}{0.5} = \frac{8}{0.5} = 16 \text{ نيوتن}. إذن قوة الشد تساوي 16 نيوتن.

  2. سيارة كتلتها 800 kg800\text{ kg} تتحرك بسرعة 10 m/s10\text{ m/s} في منحنى نصف قطره 50 m50\text{ m}. احسب القوة المركزية المطلوبة، وإذا كان معامل الاحتكاك 0.30.3، هل تنزلق السيارة؟ (استخدم g=9.8 m/s2g=9.8\text{ m/s}^2)

    عرض نموذج الإجابة

    القوة المطلوبة Fc=800×10250=8000050=1600 نيوتنF_c = \frac{800 \times 10^2}{50} = \frac{80000}{50} = 1600 \text{ نيوتن}. أقصى قوة احتكاك Fmax=μmg=0.3×800×9.8=2352 نيوتنF_{max} = \mu m g = 0.3 \times 800 \times 9.8 = 2352 \text{ نيوتن}. بما أن 1600<23521600 < 2352، فالسيارة لا تنزلق.

  3. جسم يدور في مسار دائري بتردد 2 Hz2\text{ Hz} ونصف قطر 0.2 m0.2\text{ m}. احسب سرعته الزاوية ثم سرعته الخطية.

    عرض نموذج الإجابة

    السرعة الزاوية ω=2πf=2π×2=4π≈12.57 rad/s\omega = 2\pi f = 2\pi \times 2 = 4\pi \approx 12.57 \text{ rad/s}. السرعة الخطية v=ωr=4π×0.2=0.8π≈2.51 m/sv = \omega r = 4\pi \times 0.2 = 0.8\pi \approx 2.51 \text{ m/s}.

  4. اشتق العلاقة بين التسارع المركزي aca_c والسرعة الزاوية ω\omega بدءاً من العلاقة ac=v2/ra_c = v^2/r.

    عرض نموذج الإجابة

    نعلم أن v=ωrv = \omega r. بالتعويض في ac=v2/ra_c = v^2/r نحصل على ac=(ωr)2/r=(ω2r2)/r=ω2ra_c = (\omega r)^2 / r = (\omega^2 r^2) / r = \omega^2 r.

  5. جسم كتلته 0.5 kg0.5\text{ kg} يتحرك في دائرة نصف قطرها 2 m2\text{ m} بتسارع مركزي 4 m/s24\text{ m/s}^2. احسب مقدار السرعة الخطية للجسم.

    عرض نموذج الإجابة

    من العلاقة ac=v2/ra_c = v^2/r، نجد v2=ac×r=4×2=8v^2 = a_c \times r = 4 \times 2 = 8. إذن v=8≈2.83 m/sv = \sqrt{8} \approx 2.83 \text{ m/s}.

  6. لماذا لا تعتبر القوة المركزية قوة جديدة تضاف إلى قوى النظام؟ وضح ذلك بمثال.

    عرض نموذج الإجابة

    القوة المركزية هي وصف لمحصلة القوى الفعلية التي تسبب الحركة الدائرية. مثال: في حركة السيارة في المنحنى، القوة المركزية هي قوة الاحتكاك؛ وفي حركة الجسم المربوط بخيط، هي قوة الشد. هي ليست قوة إضافية بل هي الدور الذي تلعبه القوى الموجودة أصلاً.

الرجوع إلى الدرس

السؤال 1 من 10