ملف تدريبي: الكينماتيكا

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على استخدام معادلات الحركة لحساب التغيُّر في الإزاحة والسرعة لجسم يتحرَّك بعجلة ثابتة.

س١:

في عام 1‎ ‎967، سجَّل بيرت مونرو النيوزيلندي رقمًا قياسيًّا عالميًّا لدرَّاجة هندية على مسطحات بونفيل الملحيَّة في يوتا بسرعة 295.38 km/h. كان المسار في اتجاه واحد بطول 8.00 km. يُوصف معدل العجلة غالبًا بالزمن المستغرق للوصول إلى 96.0 km/h من السكون. إذا كان هذا الزمن يساوي 4.00 s، وتسارع بيرت بذلك المعدل حتى وصل إلى أقصى سرعة، فما الزمن الذي استغرقه ليكمل المسار؟

س٢:

قطاران يتحركان بسرعة 30 m/s في اتجاهين متضادين على القضيب نفسه. لاحظ المهندسون فى نفس الوقت أنهما في اتجاه تصادم، وقاموا بالضغط على المكابح عندما كان أحد القطارين على بُعد 1000 m من الآخَر. افترض أن القطارين لهما نفس العجلة، فكم يجب أن تساوي هذه العجلة لكي يتوقف القطاران قبل التصادم مباشرةً؟

س٣:

بدأت عدَّاءة أوليمبية سباقًا بعجلة 4.25 m/s2. ما سرعتها بعد 3.10 s؟

س٤:

جسم يتحرَّك في خط بعجلة مقدارها 3.6 m/s2.

إذا كانت السرعة الابتدائية للجسم 4.2 m/s، فعند أيِّ زمن تكون إزاحته 9.3 m؟

ما سرعة الجسم في اتجاه عجلته عندما تكون إزاحته 9.3 m؟

س٥:

عند دخول سيارة طريقًا سريعًا، تتحرك من السكون بعجلة مقدارها 2.40 m/s2 لمدة 12.0 s.

ما المسافة التي تقطعها السيارة خلال 12.0 s؟

ما السرعة النهائية للسيارة؟

س٦:

جسم يتحرَّك بعجلة مقدارها 1.2 cm/s2. عند 𝑡=4.0s، كانت سرعة الجسم 3.4 cm/s.

أوجد سرعة الجسم عند 𝑡=1.0s.

أوجد سرعة الجسم عند 𝑡=6.0s.

س٧:

تتسارع قذيفة الألعاب النارية من السكون إلى سرعة مقدارها 65.0 m/s على مسافة 0.250 m.

احسب مقدار عجلة القذيفة.

ما مقدار الوقت الذي استغرقته القذيفة في التسارع؟

س٨:

سقط طردٌ خاص من طائرة شحن في غابة. أدَّى التصادم بالأشجار والثلج إلى وصول الطرد إلى السكون من سرعة رأسية لأسفل 54 m/s. المسافة الرأسية التي يتحرَّكها الطرد وهو متصل بالأشجار والثلج 3.0 m. ما متوسط عجلة الطرد خلال هذه المسافة؟ اعتبر أن الاتجاه الموجب للإزاحة يكون لأسفل. تُعتبر حركة الطرد الأفقية مُهملة.

س٩:

تطير بجعة من سطح بحيرة عن طريق رفرفة جناحَيْها والركض على سطح الماء. يجب أن تصل البجعة إلى سرعة مقدارها 5.25 m/s لتُحلِّق في الهواء، وتتحرَّك من السكون بعجلة مقدارها 0.44 m/s2.

ما المسافة التي تقطعها البجعة قبل أن تطير؟

ما الزمن الذي تستغرقه البجعة بين البَدْء في الركض والتحليق؟

س١٠:

خلال الضربة السريعة، زاد لاعب هوكي سرعة قرص لعبة الهوكي من 6.88 m/s إلى 29.5 m/s دون تغيير الاتجاه الذي يتجه نحوه القرص. تستغرق الضربة 1.32×10 s. ما مقدار المسافة التي تحركها القرص أثناء التسارع؟

س١١:

درَّاجة نارية تتباطأ بانتظام، قطعت مسافة قدرها 2 km؛ فقطعت الكيلومتر الأول فى 80 s، وقطعت الكيلومتر الآخر فى 120 s على الترتيب.

احسب عجلة الدرَّاجة.

احسب سرعة الدرَّاجة النارية في نهاية الرحلة التي طولها 2.0 km.

احسب سرعة الدرَّاجة النارية في بداية الرحلة التي طولها 2.0 km.

س١٢:

جرى نبيل خلال نصف ماراثون في خط مستقيم بسرعة 4.2 m/s. كان عدَّاء آخَر اسمه أمير خلف نبيل بمسافة 34 metresنبيل، ويتحرَّك بالسرعة نفسها. بدأ أمير في التسارع في نفس الاتجاه بمقدار 0.039 m/s2.

ما الوقت المُستغرَق ليلحق أمير بنبيل؟

ما مقدار المسافة التي قطعها أمير أثناء لحاقه بنبيل؟

كم كانت سرعة أمير عند لحاقه بنبيل؟

س١٣:

تتحرَّك سائقة درَّاجة في سباق بسرعة 10.2 m/s ويتحرَّك قائد السباق بسرعة 11.1 m/s. تتحرَّك سائقة الدرَّاجة خلف قائد السباق بمسافة مقدارها 2.35 m، بينما يبعُد قائد السباق مسافة 246.5 m عن خط النهاية، الذي يقع مباشرة أمامه. تبدأ سائقة الدرَّاجة في التسارُع بمُعدَّل 0.422 m/s2 وتستمر في التسارُع حتى تجتاز خط النهاية بعد مرور 6.29 s.

ما السرعة النهائية للفائز بالسباق؟

ما مقدار انخفاض زمن السباق نتيجة التسارُع لقائد الدرَّاجة الفائز؟

ما الفارق الزمني بين الفائز بالسباق ومَنْ حَلَّ بالمرتبة الثانية؟

ما المسافة بين الفائز بالسباق ومَنْ حَلَّ بالمرتبة الثانية عندما اجتاز الفائز خط النهاية؟

س١٤:

يتغيَّر موضع جسيم يتحرَّك على محور 𝑥 مع الزمن وفقًا للعلاقة 𝑥(𝑡)=5.0𝑡4.0𝑡m.

أوجد سرعة الجسيم عند 𝑡=2.0s.

أوجد عجلة الجسيم عند 𝑡=2.0s.

أوجد الزمن الذي يكون لموضع الجسيم عنده أقصى قيمة (ليس عند 𝑡=0).

أوجد الزمن الذي تساوي سرعة الجسيم عنده صفرًا.

أوجد أقصى قيمة لـ 𝑥.

س١٥:

جسيم في حالة السكون يتحرَّك من نقطة الأصل بسرعة تزيد مع الزمن وفقًا للعلاقة 𝑣(𝑡)=3.20𝑡/ms. عند 5.00 s، بدأت سرعة الجسيم في الانخفاض وفقًا للعلاقة 𝑣=16.01.50(𝑡5.00)/ms. يستمر هذا الانخفاض حتى 𝑡=11.0s، ثم تظل سرعة الجسيم ثابتة عند 7.00 m/s.

ما موضع الجسيم عند 𝑡=5.00s؟

ما موضع الجسيم عند 𝑡=7.00s؟

ما موضع الجسيم عند 𝑡=12.0s؟

س١٦:

تتحرك سيارة وشاحنة على طريق مستقيم بسرعتين ثابتتين مقدارهما 78 km/h، 66 km/h على الترتيب. تسبق الشاحنة التي طولها 8.4 م السيارة التي طولها 2.6 م. ما مقدار الزمن المنقضي بين لحظة محاذاة مقدمة الشاحنة لمؤخرة السيارة وبين لحظة محاذاة مؤخرة الشاحنة لمقدمة السيارة؟

س١٧:

استُخدم رادار لتحديد المسافات إلى عدة أجسام؛ وذلك من خلال قياس زمن رحلة الصدى من هذا الجسم.

كم يبعُد كوكب الزهرة، إذا كان زمن الصدى 1000 s؟

  • أ 1 . 6 0 × 1 0 m
  • ب 1 . 4 3 × 1 0 m
  • ج 1 . 5 5 × 1 0 m
  • د 1 . 5 0 × 1 0 m
  • ه 1 . 3 8 × 1 0 m

ما زمن الصدى بالنسبة إلى سيارة على بُعد 75.0 m من وحدة رادار شرطة الطرق السريعة؟

  • أ 5 . 0 0 × 1 0 s
  • ب 5 . 1 5 × 1 0 s
  • ج 5 . 2 0 × 1 0 s
  • د 4 . 9 1 × 1 0 s
  • ه 5 . 0 7 × 1 0 s

إلى أي مدى يبلغ صغر الفترة الزمنية التي من الممكن قياسها واستخدام طريقة زمن الصدى عندها؛ لإيجاد المسافة إلى طائرة بدقة 10.0 metres؟

س١٨:

افترض أنك تقود سيارتك على طريق مستقيم ومعامل الاحتكاك بين إطارات السيارة والطريق يساوي 0.50. ثم سقطت قطعة كبيرة من الحطام أمامك وضغطت فورًا على المكابح. قبل أن تتوقف، تركت سيارتك علامة طولها 28 م خلفها. ما السرعة التي كنت تقود بها السيارة قبل أن تضغط على المكابح؟

س١٩:

يُعطَى موضع جُسيم يتحرَّك على امتداد المحور 𝑥 بالمعادلة 𝑥(𝑡)=4.02.0𝑡 m.

عند أيِّ زمن يعبر الجُسيم نقطة الأصل؟

ما إزاحة الجُسيم بين 𝑡=3.0 s، 𝑡=6.0s؟

س٢٠:

تقف سيارة شرطة مختفية عن الأنظار على جانب طريق سريع. مرَّت سيارة مُسرعة بسيارة الشرطة، وكانت تتحرَّك بسرعة 40 m/s. في لحظة تجاوز تلك السيارة لسيارة الشرطة، تحركت سيارة الشرطة من السكون بعجلة مقدارها 4.0 m/s2 لتلحق بتلك السيارة. ما مقدار الوقت الذي استغرقته سيارة الشرطة لتكون بمحاذاة السيارة المُسرعة، علمًا بأن أيَّ حركة قد تقوم بها سيارة الشرطة في أيِّ اتجاه غير اتجاه حركة السيارة المُسرعة ستكون مُهمَلة؟

س٢١:

رُميتْ كرة ثم التُقطت بقفاز مبطَّن. تستغرق الكرة من اللحظة التي تلمس فيها القفاز حتى تتوقَّف 2.66 ms. العجلة التقصيرية الأفقية للكرة الناتجة عن القفاز تساوي 1.29×10 m/s2. بإهمال الحركة الرأسية، احسب السرعة الابتدائية للكرة؟

س٢٢:

تتحرَّك دراجة بسرعة ثابتة مقدارها 10 m/s. بدأ شخص الحركة من السكون وجرى ليلحق بالدرَّاجة، فلحق بها بعد مرور 30 s من التسارع. ما مقدار عجلة هذا الشخص؟

س٢٣:

سيارة سباق تتحرك بعجلة مقدارها 26.0 m/s2. تبدأ السيارة تسارعها من السكون بهذا المعدل لمدة 5.56 s. ما المسافة التي تحركتها السيارة في تلك المدة؟

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