ملف تدريبي: الميكانيكا المدارية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على استخدام المعادلة: T = 2πr / v لحساب خواص مدار كوكب أو قمر أو قمر صناعي يتحرَّك في مدار دائري.

س١:

يدور الكوكبان أ، ب حول نجم. كلٌّ من الكوكبين له مدار دائري. يدور الكوكب أ حول النجم على مسافة 1.5×10 km منه بسرعة 30 km/s. يدور الكوكب ب حول النجم على مسافة 4.8×10 km منه بسرعة 17 km/s.

كم يساوي طول مدار الكوكب ب من طول مدار الكوكب أ؟

كم يساوي الزمن الذي يستغرقه الكوكب ب في الدوران حول النجم من الزمن الذي يستغرقه الكوكب أ؟ قرِّب إجابتك لأقرب رقم عشري.

س٢:

يدور قمر صناعي حول الأرض في مدار نصف قطره 10‎ ‎000 km. فترته المدارية تساوي 2.8 ساعة. ما سرعة القمر الصناعي؟ اكتب إجابتك بالكيلومتر لكل ثانية لأقرب رقمين معنويين.

س٣:

تيتان هو أكبر أقمار زحل. تيتان له مدار دائري تقريبًا، وهو يدور حول زحل على مسافة 1‎ ‎220‎ ‎000 km خلال فترة 15.9 يومًا. ما سرعة دوران تيتان على طول مداره؟ اكتب إجابتك بالكيلومتر لكل ثانية لأقرب رقمين معنويين.

س٤:

يوضِّح الجدول بعض البيانات عن تيتان (قمر زحل). باستخدام هذه البيانات، احسب الفترة المدارية لتيتان حول زحل. افترِض أن لتيتان مدارًا دائريًّا. اكتب إجابتك بالأيام لأقرب يوم.

تيتان (قمر زحل)
قطره5‎ ‎150 km
نصف قطر المدار1‎ ‎220‎ ‎000 km
السرعة المدارية5.57 km/s
الكتلة1.35×10 kg

س٥:

يدور قمرٌ صناعي حول الأرض في مدارٍ نصف قُطْره 7‎ ‎720 km، ويتحرك بسرعة 7.2 km/s. للقمر الصناعي مدار دائري.

ما محيط مدار القمر الصناعي، بوحدة كيلومتر، لأقرب 3 أرقام معنوية؟

ما الفترة المدارية للقمر الصناعي، بوحدة دقيقة، لأقرب دقيقة؟

س٦:

قمرٌ صناعي يدور حول الأرض في مدار نصف قُطْره 42‎ ‎200 km، ويتحرَّك بسرعة 3.1 km/s. للقمر الصناعي مدار دائري.

ما محيط مدار القمر الصناعي، بالكيلومتر لأقرب 3 أرقام معنوية؟

ما الفترة المدارية للقمر الصناعي، بالساعات لأقرب ساعة؟

س٧:

أيٌّ من التالي يعتبر المعادلة الصحيحة لحساب السرعة المدارية لقمر صناعي يتبع مدارًا دائريًّا حول كوكب بمعلومية نصف قطر مداره وفترته المدارية؟ 𝑇 تمثِّل الفترة المدارية، 𝑣 تمثِّل السرعة المدارية، 𝑟 تمثِّل نصف قطر المدار.

  • أ𝑣=𝜋𝑟𝑇
  • ب𝑣=𝑟𝑇
  • ج𝑣=𝑇2𝜋𝑟
  • د𝑣=2𝜋𝑟𝑇
  • ه𝑣=𝑇2𝜋𝑟

س٨:

يقطع عطارد 364 مليون كيلومتر ليدور دورة كاملة حول الشمس. بافتراض أن عطارد له مدار دائري، ما المسافة التي يبعدها مدار عطارد عن الشمس؟ قرِّب إجابتك لأقرب رقمين معنويين.

س٩:

يدور المريخ حول الشمس على مسافة 228‎ ‎000‎ ‎000 km تقريبًا. على فرض أن مدار المريخ دائري، ما المسافة التي يقطعها الكوكب ليدور دورة كاملة حول الشمس؟ اكتب إجابتك على الصورة القياسية لأقرب رقمين معنويين.

  • أ1.4×10 km
  • ب2.28×10km
  • ج3.4×10km
  • د1.6×10km

س١٠:

يستغرق كوكب الزهرة 225 يومًا في الدوران حول الشمس.

كم تساوي هذه الفترة بالـسنوات على كوكب الأرض؟ استخدِم القيمة 365 لعدد أيام السنة على كوكب الأرض. قرِّب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.

ما المُدَّة الزمنية التي يستغرقها كوكب الأرض في الدوران حول الشمس بالـسنوات على كوكب الزهرة؟ قرِّب إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.

س١١:

يستغرق كوكب المشتري 4‎ ‎333 يومًا في الدوران حول الشمس.

كم تبلغ تلك الفترة المدارية بالسنوات الأرضية؟ اعتبر 365 عدد أيام السنة الأرضية. أوجد إجابتك لأقرب منزلة عشرية.

كم تستغرق الأرض لتدور حول الشمس بسنوات كوكب المشتري؟ أوجد إجابتك لأقرب منزلتين عشريتين.

يوم واحد على كوكب المشتري يساوي 9.925 ساعات. ما عدد أيام كوكب المشتري في السنة الأرضية؟ اعتبر 365 عدد أيام السنة الأرضية. قرِّب إجابتك لأقرب يوم.

س١٢:

يتحرَّك جسم حركة مدارية. إذا زاد نصف قطر مداره الدائري بمقدار ستة أمثال قيمته الأصلية، فبأيِّ قيمة يجب أن تتغيَّر القوة الجاذبة المركزية المؤثِّرة عليه حتى تظل السرعة ثابتة؟

  • أيجب أن تزيد القوة الجاذبة المركزية إلى ثلاثة أمثال قيمتها الأصلية.
  • بيجب أن تَقِلَّ القوة الجاذبة المركزية إلى ثُلث قيمتها الأصلية.
  • جيجب أن تزيد القوة الجاذبة المركزية إلى ستة أمثال قيمتها الأصلية.
  • ديجب أن تَقِلَّ القوة الجاذبة المركزية إلى سُدس قيمتها الأصلية.

س١٣:

يدور كوكب حول نجم. إذا كانت المسافة بين الكوكب والنجم تزداد، فإن .

  • أالزمن الدوري يَقِلُّ والسرعة المدارية تزداد
  • بالزمن الدوري يَقِلُّ والسرعة المدارية تَقِلُّ
  • جالزمن الدوري يزداد والسرعة المدارية تَقِلُّ
  • دالزمن الدوري يزداد والسرعة المدارية تزداد

س١٤:

تدور محطة الفضاء الدولية (ISS) حول الأرض بسرعة مماسية تساوي 7.67 km/s. إذا كانت المسافة بين المحطة ومركز الأرض تساوي 6.77×10 m، فإن الزمن الدوري للمحطة يساوي .

  • أ2.27𝜋×10 s
  • ب1.77𝜋×10 s
  • ج1.77𝜋 s
  • د2.27𝜋 s

س١٥:

تدور لُعبة الأحصنة الدوَّارة بسرعة مماسية مقدارها 15 m/s. إذا قطعت اللُّعبة مسافة 93 m خلال 12 دورة، فما الزمن الدوري لها؟

  • أ1.4 s
  • ب1.0 s
  • ج2.9 s
  • د2.1 s

س١٦:

كتلتا القمرين الصناعيين (أ)، (ب) تساويان 𝑀، 2𝑀 على الترتيب. يدور القمران حول الأرض على نفس الارتفاع. النسبة بين الزمن الدوري للقمر (أ) والزمن الدوري للقمر (ب) تساوي .

  • أ12
  • ب11
  • ج21
  • د12

س١٧:

يدور قمر حول كوكب بسرعة 7.3×10 m/s. إذا استغرق القمر 2.3 h لإكمال دورة واحدة كاملة، فإن طول مساره الدائري يساوي .

  • أ1.01×10 km
  • ب1.33×10 km
  • ج6.04×10 km
  • د2.63×10 km

س١٨:

في نظام مُكوَّن من كوكب وقمر صناعي، أيُّ العوامل الآتية إذا أصبحت قيمته تساوي الضِّعف يُسبِّب أكبر تغيُّر في الزمن الدوري للقمر الصناعي؟

  • أكتلة القمر الصناعي
  • بالمسافة من مركز الكوكب
  • جكتلة الكوكب
  • دثابت الجذب العام

تستخدم نجوى ملفات تعريف الارتباط لضمان حصولك على أفضل تجربة على موقعنا. معرفة المزيد حول سياسة الخصوصية لدينا.