المجال التثاقلي و الحركة الدائرية و حركة الكواكب و الأقمار الاصطناعية

برنامج  مراجعة مقرر الفيزياء لطلاب الشهادة السودانية 2018

الباب الأول

المجال التثاقلي و الحركة الدائرية و حركة الكواكب و الأقمار الاصطناعية

الفصــــــــــل الأول

المجـــــــــــــــــــال التثـــــــــــــــــاقلي

القسم الأول

أ /   تعاريف ونصوص قوانين  

1-    المجرة:-  هي مجموعه من يلاين النجوم التي تشكل منظومة واحده تدور حول محورها

2-  مجرة درب التبانة (الطريق اللبنى) :- هي المجرة التى توجد بها ألمجموعه الشمسية . وسميت بهذا الاسم لأنها تشبه طريق به تبن

3-ألمجموعه الشمسية :- هي مجموعه تتكون  من تسعة كواكب تدور حول الشمس وهى حسب قربها من الشمس . عطارد  ،  الزهرة ، الأرض ،المريخ،المشترى،زحل،أورانوس،نبتون،بلوتو.

4-القوه:- هي المؤثر الذي يغير أو يعمل على تغيير حالة الجسم الحركية

5-الوزن:- هو مقدار قوه جذب الأرض للأجسام

6-قوه التثاقل:- هي قوه التجاذب بين الأجسام (الكتل)  

7- التثاقل هو  ميل الأجسام للتجاذب نحو بعضها البعض

8- النيوتن : هو مقدار القوه التي اذا اثرت على جسم كتلته كجم اكسبته عجله مقدارها متر / ث²

9-المجال التثاقلى:- هو المنطقة حول الجسم التي يؤثر بها على الأجسام الموجودة فيها

10- خطوط المجال التثاقلى:- هي خطوط وهميه يظهر عندها اثر قوة التثاقل  

11- شدة المجال التثاقلى:- هو قوة التثاقل بين كتلة الأرض وبين ما مقداره وحدة الكتلة  في نفس النقطة

12- الطاقة:- هي المقدرة على انجاز الشغل

13- الشغل:- هو مقدار التغير في الطاقة التاقلية للجسم  

14- طاقه الوضع:- هي الطاقة التي يكتسبها الجسم نتيجة لموضعه من مركز الأرض

15- الجهد التثاقلى:- هو طاقه وضع وحدة الكتل في تلك النقطة

القوانين :

استنتاج  جاليليو:- ( الأجسام ذات الكتل المختلفة التي تسقط من ارتفاع واحد في نفس اللحظه تصل في نفس الزمن إلى الأرض ) 

2- قانون التثاقل  . لنيوتن    :-  ( قانون الجذب العام )

( اى جسمين كتلتهما ك₁وك­₂ يتجاذبان بقوة( ق)  تتناسب طرديا مع مضروب كتلتيهما وعكسيا مع مربع المسافة (ف) بين مركزيهما)  

ب / وحدات القياس الاساسية في النظام الدولي للوحدات

الرقم	الكمية الفيزيائية	وحدة القياس
1 -	الزمن	ثانية
2 -	الطول	متر
3 -	الكتلة	كحم
4 -	شدة التيار الكهربي	امبير
5 –	المادة	المول
6 –	درحة الحراره	كلفن
7 -	شدة الاستضاءه	شمعة

 ج/  العلاقات الرياضية  

 القسم الثاني

السؤال الأول : -  1 / أكمل

أ – تنتمي كواكب المجموعة الشمسية إلى مجرة ....................... وتتكون المجموعة الشمسية من ............. كواكب جميع كواكب المجموعة الشمسية يدور حولها .....................  عدا كوكبي ............. و ................

ب- عجلة الجاذبية الأرضية فوق سطح الأرض تتناسب ............. مع .................. المسافة من .......... الأرض

و أعلى قيمة لعجلة الجاذبية تكون عند .............. الأرض . بينما تكون قيمتها تساوى صفر عند ............. الأرض

ج – طاقة الوضع فوق سطح الارض تزيد كلما ............ من سطح الارض وتساوي قيمتها ........ عند مركز الارض . بينما التغير في الطاقة التثاقلية يتناسب طرديا مع ............... الجسم و ................. من سطح الكوكب و ..................

د – القوة الطبيعية التي عرفها المسلمون قديما تسمى .................... أو ..............................

هـ - القوة  الطبيعية في الكون هي .................... و ....................... و .................

و - قوة التثاقل بين أي جسمين تتناسب ............... مع ............. × ............. و عكسيا مع ................. المسافة بين .................. الجسمين

2 / اكتب وحدات قياس الكميات التالية

أ – الجهد التثاقلى .................... ب -  عجلة الجاذبية .....................

 ج – الوزن ـ ..................... د – الشغل ...................

هـ - الطاقة التثاقلية ........................  ز – شدة المجال التثاقلي ................................

 3 /   مستخدما العلاقة الرياضية المناسبة  أاستنتج وحدة قياس التالي

أ – ثابت التثاقل الكوني ..........................................................

4/ من خواص المجال التثاقلي  أ - ................................. ب - .......................................

1       / اذكر اثنين  من خواص خطوط المجال التثاقلي

 أ - ........................................................... ب - .................................................

6 /   اذكر ثلاث من تاثيرات المجال التثاقلي على حياتنا

أ - .....................................................................................................

ب - ...................................................................................................

ج - ....................................................................................................  

      7 / ضع علامة (  √  ) أمام العبارة الصحيحة وعلامة ( х   ) أمام العبارة الخطأ

أ – إذا كانت قوة التثاقل بين جسمين ق  و المسافة بينهما ف فإذا تضاعفت المسافة بينهما فان ق تساوى                      

1-    2 ق                                                                    

2-    ق / 2                                                                

3-    4 ق                                                               

4-    ق / 4       

                                                               

ب – وحدة قياس الجهد التثاقلى هي                                                                               

1 -   جول . كجم                                                                        

    2 – متر² / ث ²                                                                

3 – جول / كجم                                                                                   

     4 /  نيوتن . متر / كجم                                                              

ج – شدة المجال التثاقلى عند أي نقطة داخل المجال التثاقلي  تساوى

أ – الجهد التثاقلى                                                                       

ب- طاقة الوضع                                                                         

ج –  عجلة السقوط الحر                                                                 

د- قوة التثاقل    

م•

م تمثل مركز الأرض

8 / وضح على الرسم خطوط المجال التثاقلي للارض                                                                           

9 /  لما تحته خط ضع علامة ( √  ) في الأقواس إذا كانت العبارة صحيحة وإذا كانت العبارة خطأ اكتب العبارة الصحيحة داخل الأقواس

أ – وحدة قياس عجلة السقوط الحر تساوى نيوتن / كجم                       

ب – شدة المجال التثاقلى تزيد كلما ارتفعنا إلى أعلى                   

ج – طاقة الوضع عند مركز الأرض  تساوى صفر                  

د – كتلة الجسم تتناسب طرديا مع ارتفاع الجسم من سطح الأرض      

هـ - كتلة الشمس تساوى تقريبا 333333 × كتلة الارض

و – متوسط بعد الارض عن الشمس يساوي  150 مليون  وحده فلكية  

ز -    متوسط بعد الارض عن الشمس يساوي  150 مليون  وحده فلكية  

السؤال الثاني :   1 /  علل   أ – الاجسام ذات الكتل المختلفة التى تسقط سقوطا حرا من ارتفاع واحد فى نفس اللحظة . تصل إلي  الأرض في زمن واحد

.............................

.....

ب – على الرغم من وجود قوة التثاقل بين الاجسام القريبة من بعضها على سطح الارض الا انها لا تتحرك نحو بعضها البعض .

........

ج – قوة الجذب  التثاقلي  بين الأرض و اى جسم قريب من سطحها يمكن التعبير عنها بان الأرض تجذب الجسم بنفس القوة التي يجذب بها الجسم الأرض . فسر لماذا يظهر اثر جذب الأرض للجسم بينما لا يظهر   اثر جذب الجسم للارض مع أن القوة في الحالتين متساوية

.......

.......................

.................................

  د – عدم وجود اقمار حول كوكبي عطارد و الذهره

..

.....

هـ - على الرغم من ان قيمة عجلة السقوط الحر تتناسب عكسيا مع مربع المسافة من مركز الارض الا اننا نجد ان قيمتها في مركز الارض تساوي صفر و تزيد قيمتها في باطن الارض بزيادة الارتفاع من المركز حتى تصبح قيمتها 9.8 متر / ث ²  عند سطح الأرض . علل ؟

.........................

..

2 /  أكتب العلاقات الرياضية بين الكميات الفيزيائية التالية

 أ – عجلة التثاقل و شدة المجال التثاقلي   د = ......................................................................

ب – عجلة التثاقل و الجهد التثاقلي        د = ......................................................................

ج – الجهد التثاقلي و شدة المجال التثاقلي  جـ = ..................................................................

 د – قوة التثاقل و الطاقة التثاقلية          ق = ......................................................................

 هـ  –  الطاقة التثاقلية و  قوة التثاقل  ط _و     = ......................................................................

2 / كتلة الجسم ( أ ) عشرة أضعاف كتلة الجسم ( ب ) . اذا كانت قوة التثاقل بينهما المؤثرة على الجسم ( أ ) تبلغ 10 ⁵ نيوتن . فكم تبلغ القوة المؤثرة على الجسم ( ب )  ...... 

......

3 /  جسم كتلته 100 كجم إذا كانت قوة التثاقل المؤثرة عليه 400 نيوتن . اوجد مقدار شدة المجال التثاقلى عند تلك النقطة

  ........................................................

4 / احسب نصف قطر كوكب ما كتلته 6.67 × 10 ²⁴ كجم بافتراض أن عجلة الجاذبية على سطحه 10 م/ ث ²

 .   .....................................

5 / إذا كان الجهد التثاقلى عند نقطة ما يساوى 2 × 10 ⁴ جول / كجم. اوجد طاقة وضع جسم كتلته 5 طن عند تلك النقطة

. .......

6 /  جسم  يزن 60  نيوتن على سطح القمر إذا كانت عجلة التثاقل على سطح القمر  1.2 م / ث² . اوجد وزن الجسم على سطح الأرض علما بأن د = 9.8 م / ث² على سطح الأرض

......... ....... ..................................... .....................................................

7 /  احسب الجهد التثاقلى للشمس على بعد 133.4 × ⁶10    كلم من مركزها . علما بان :

( ثابت التثاقل التجاذب = 6.67 × 10^-11 نيوتن . متر² / كجم  ² ) ، ( كتلة الشمس = 2 × 10 ³⁰  كجم )

....................................................................................

8 /   اذا كانت عجلة السقوط الحر على سطح الأرض 10 متر / ث²  ونصف قطرها 64 × 10 ³  كلم . أحسب

أ – الارتفاع من سطح الارض الذي تصبح عنده عجلة الجاذبية 1.6 متر / ث²  

 .... ......................... ...................................................................

ب – مقدار طاقة وضع 500 جرام من الكتلة عند الارتفاع المحسوب في ( أ )

.......... .. .................... ................ ............................ .............

9 / قمر اصطناعي كتلته طن يدورحول الارض على ارتفاع 600 كلم فوق سطح الارض . اذا كانت طاقة وضعه 679 × 10 ⁸  جول . أحسب

أ‌-       الجهد التثاقلي عند موضع القمر

 .......................... ............................ ...................................................................

ب‌-  عجلة السقوط الحر عند نفس الموضع ( نق _أ  = 6400 كلم )

.

..

.......................

10 /   اذا كان الشغل المبزول لرفع جسم داخل المجال التثاقلي لكوكب و الى ارتفاع يعادل نصف قطره ( نق ) فوق السطح = 18 × 10 ⁷  جول . أحسب    أ – طاقة الوضع على ارتفاع ( 2 نق ) فوق السطح

....... ..........................................................................

ب – وزن الجسم على سطج الكوكب اذا كان  نق = 4 × 10  ⁶  متر

.  .......................... 

مطبوعات أستاذ متوكل التجاني