ملف تدريبي: قانون نيوتن للجذب العام

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على تعيين قوى الجاذبية الناتجة بين الأجسام بمعلومية كتلتها وثابت الجذب العام.

س١:

أوجد كتلة الشمس. اعتبر 152×10 km متوسط المسافة بين مركزي الأرض والشمس.

  • أ 1 . 3 7 × 1 0 kg
  • ب 2 . 0 9 × 1 0 kg
  • ج 2 . 3 3 × 1 0 kg
  • د 1 2 . 3 × 1 0 kg
  • ه 2 5 6 × 1 0 kg

س٢:

احسب مقدار قوة الجذب بين كرتين معدنيتين كتلة كلٍّ منهما 5.0 kg، ومفصولتان بمسافة بين المركزين مقدارها 15 cm.

  • أ 8 . 9 × 1 0 N
  • ب 8 . 5 × 1 0 N
  • ج 8 . 0 × 1 0 N
  • د 7 . 0 × 1 0 N
  • ه 7 . 4 × 1 0 N

س٣:

يهتمُّ علم التنجيم بمواقع الكواكب عند لحظة ميلاد شخص. القوة الوحيدة المعلومة التي يؤثِّر بها كوكبٌ على الأرض هي قوة الجاذبية.

احسب قوة الجاذبية التي تؤثِّر على طفل رضيع كتلته 4.20 kg، بواسطة طبيب كتلته 100 kg، يبعُد عن الطفل مسافة 0.200 m.

  • أ 1 . 5 3 × 1 0 N
  • ب 7 . 0 1 × 1 0 N
  • ج 2 . 5 2 × 1 0 N
  • د 5 . 9 0 × 1 0 N
  • ه 1 . 0 4 × 1 0 N

احسب قوة الجاذبية التي يؤثِّر بها كوكب المشتري على طفل كتلته 4.20 kg. اعتبر القيمة 1.898×10 kg قيمة كتلة كوكب المشتري، واعتبر القيمة 6.29×10 m قيمة المسافة بين كوكب المشتري والأرض.

  • أ 1 . 0 4 × 1 0 N
  • ب 1 . 5 3 × 1 0 N
  • ج 1 . 3 5 × 1 0 N
  • د 2 . 5 2 × 1 0 N
  • ه 5 . 9 0 × 1 0 N

س٤:

أوجد السرعة المدارية للنظام الشمسي للأرض حول مركز درب التبانة. استخدِم القيمة 26550 ly للتعبير عن المسافة بين مركز كتلة النظام الشمسي للأرض ومركز كتلة درب التبانة، والقيمة 99×10 كتلة شمسية للتعبير عن كتلة درب التبانة، والقيمة 1.99×10 kg للتعبير عن كتلة الشمس.

  • أ 3 2 × 1 0 m/s
  • ب 7 8 × 1 0 m/s
  • ج 9 3 × 1 0 m/s
  • د 1 3 × 1 0 m/s
  • ه 2 3 × 1 0 m/s

س٥:

تقع سفينة فضاء عند نقطة في مكان بين الأرض والشمس؛ بحيث تساوي محصلة قوى الجاذبية المؤثِّرة على السفينة بفعل الأرض والشمس صفرًا. كم تبعد السفينة عن مركز الشمس إذا كانت كتلة الشمس تساوي 333000 مرة كتلة الأرض. متوسط المسافة بين الشمس والأرض يساوي 1.496×10 km.

  • أ 1 . 2 0 × 1 0 km
  • ب 1 . 8 8 × 1 0 km
  • ج 2 . 7 7 × 1 0 km
  • د 2 . 3 4 × 1 0 km
  • ه 1 . 4 8 × 1 0 km

س٦:

يقع مركز كتلة جبل على بُعد 15.0 km من شخص. يؤثر الجبل على الشخص بقوة جاذبية تساوي 0.11% من وزن الشخص.

ما كتلة الجبل؟

  • أ 3 . 9 × 1 0 kg
  • ب 1 6 × 1 0 kg
  • ج 1 1 × 1 0 kg
  • د 3 . 6 × 1 0 kg
  • ه 8 6 × 1 0 kg

ما نسبة كتلة الجبل إلى كتلة الأرض؟

  • أ 1 2 × 1 0
  • ب 6 . 1 × 1 0
  • ج 3 . 6 × 1 0
  • د 6 . 6 × 1 0
  • ه 5 . 9 × 1 0

س٧:

أوجد كتلة كوكب المشتري بمراعاة مدار القمر آيو الذي هو القمر الداخلي بين أقمار الكوكب. اعتبر 4217.00×10 m قيمة متوسط نصف قطر مدار القمر آيو، واعتبر 15292×10 s قيمة الفترة المدارية للقمر آيو. اعتبر 6.674×10 m3/kg⋅s2 قيمة ثابت الجذب العام.

  • أ 3 . 0 1 9 × 1 0 kg
  • ب 9 . 4 8 5 × 1 0 kg
  • ج 2 . 9 0 0 × 1 0 kg
  • د 6 . 0 3 9 × 1 0 kg
  • ه 1 . 8 9 7 × 1 0 kg

س٨:

كويكب كتلته 4.7×10 kg. يمر الكويكب بالقرب من كوكب الأرض، وعند أقرب مسافة له من الأرض تُصبِح المسافة بين مركزَيْ كتلتَي الكويكب والأرض أربعة أمثال متوسِّط نصف قطر مدار القمر. ما القوة التي يؤثِّر بها الكويكب على الأرض عندما يكون عند أقرب مسافة له من الأرض؟ استخدِم القيمة 384400 km لمتوسِّط نصف قطر مدار القمر.

  • أ 1 . 2 × 1 0 N
  • ب 3 . 6 × 1 0 N
  • ج 7 . 9 × 1 0 N
  • د 7 . 9 × 1 0 N
  • ه 1 . 2 × 1 0 N

س٩:

يتصارع لاعبا مصارعة السومو اللذان كتلتاهما 190 kg، 210 kg على الترتيب دون أن يتحرَّكا. المسافة بين مركزَيْ كتلتَيْهما 1.40 m. ما مقدار قوة الجذب بين المصارعَيْنِ؟

  • أ 1 . 9 × 1 0 N
  • ب 5 . 1 × 1 0 N
  • ج 1 . 4 × 1 0 N
  • د 1 . 3 × 1 0 N
  • ه 2 . 2 × 1 0 N

س١٠:

يدور القمر وكوكب الأرض حول مركز الكتلة المشترك لهما، الذي هو عبارة عن نقطة تقع في باطن الأرض. أوجد العجلة الناتجة عن قوة جاذبية القمر عند مركز كتلة نظام الأرض والقمر. استخدِم القيمة 3.84×10 m لنصف قطر المدار الدائري للقمر حول الأرض واستخدِم القيمة 4651 km للمسافة من مركز كتلة الأرض إلى مركز كتلة نظام الأرض والقمر.

  • أ 0 . 4 5 8 × 1 0 m/s2
  • ب 3 . 3 6 × 1 0 m/s2
  • ج 3 . 4 1 × 1 0 m/s2
  • د 9 8 6 × 1 0 m/s2
  • ه 1 2 . 5 × 1 0 m/s2

س١١:

تتسارع مجرة درب التبانة في اتجاه مجرة أندروميدا. تُشكِّل المجرتان معًا كتلة مقدارها 800 مليار كتلة شمسية باعتبار أن الكتلة الشمسية 2.0×10 kg، وقطرهما 1.0×10 سنة ضوئية. المسافة بين مركزَيْ المجرتين تساوي 2.5×10 سنة ضوئية. ما مقدار عجلة درب التبانة في اتجاه مجرة أندروميدا؟

  • أ 9 . 9 × 1 0 m/s2
  • ب 2 . 8 × 1 0 m/s2
  • ج 1 . 9 × 1 0 m/s2
  • د 2 . 1 × 1 0 m/s2
  • ه 1 . 4 × 1 0 m/s2

س١٢:

باستخدام قانون الجذب العام لنيوتن، يُمكِن تحديد كتلة الأرض من قِيَم عجلة الجاذبية على سطح الأرض ونصف قطر الأرض. يُمكِن تحديد كتلة القمر من كتلة الأرض ونصف قطر القمر إذا افترضنا أن للقمر نفس الكثافة المُتوسِّطة للأرض، ومن ذلك يُمكِن تحديد عجلة الجاذبية على سطح القمر. يُمكِن نمذجة الأرض والقمر باستخدام القيمة 6.37×10 m لنصف قطر الأرض، والقيمة 1 700 km لنصف قطر القمر. استخدِم 9.80 m/s2 لقيمة 𝑔.

أوجد كتلة الأرض.

  • أ 7 . 7 2 × 1 0 kg
  • ب 5 . 9 5 × 1 0 kg
  • ج 5 . 3 3 × 1 0 kg
  • د 6 . 4 3 × 1 0 kg
  • ه 8 . 3 2 × 1 0 kg

أوجد عجلة الجاذبية على سطح القمر إذا كان للقمر نفس الكثافة المُتوسِّطة للأرض.

س١٣:

يبعُد كوكب الأرض 1.50×10 m عن الشمس. يبعُد كوكب الزهرة 1.08×10 m عن الشمس. ما نسبة عجلة جاذبية الشمس على كوكب الزهرة إلى عجلة جاذبية الشمس على كوكب الأرض؟

س١٤:

كوكب اكتُشِف حديثًا كتلته ضِعف كتلة الأرض ونصف قطره ضِعف نصف قطر الأرض. ما شدة مجال جاذبية هذا الكوكب عند سطحه؟

س١٥:

نصف قطر القمر ريا -أحد أقمار زحل- يساوي 7.65×10 m وعجلة جاذبيته 0.264/ms. ما كتلته بالكيلوجرام؟ قيمة ثابت الجذب العام 6.67×10 m3⋅kg−1⋅s−2.

  • أ 3 . 3 5 × 1 0 kg
  • ب 2 . 3 2 × 1 0 kg
  • ج 1 . 7 2 × 1 0 kg
  • د 1 . 2 3 × 1 0 kg
  • ه 2 . 6 4 × 1 0 kg

س١٦:

في الصيغة 𝑔=𝐺𝑀𝑟، ما الذي يُمثِّله 𝐺؟

  • أثابت جاذبية يتناسب عكسيًّا مع نصف القطر.
  • بالعامل الذي تُضرَب فيه كتلة القصور للحصول على كتلة الجاذبية.
  • جثابت جاذبية تظل قيمته ثابتة في كل مكان في الكون.
  • دعجلة الجاذبية.

س١٧:

كتلة المشتري تساوي تقريبًا 300 مرة من كتلة الأرض ونصف قطره يساوي حوالي 11 مرة من نصف قطر الأرض. ما العلاقة بين عجلة الجاذبية على سطح المشتري وعجلة الجاذبية على سطح الأرض؟

  • أ أكبر
  • ب متماثلتان تقريبًا
  • جأقل
  • دلا توجد معلومات كافية

س١٨:

متوسِّط نصف قطر مدار قمر المشتري آيو يساوي 4.22×10 km، وفترته المدارية 1.77 days. متوسِّط نصف قطر مدار قمر الأرض يساوي 3.84×10 km، وفترته المدارية 27.3 days. استخدِم هذه المعلومات لحساب النسبة بين كتلة المشتري وكتلة الأرض.

س١٩:

افتُرِضَ‎ وجود الكوكب القزم بلوتو بِناءً على الشذوذ في مدار نبتون. اكتُشِفَ بلوتو بعد ذلك بالقرب من موضعه المُتوقَّع. لكن يبدو الآن أن الاكتشاف كان وليد الصدفة؛ لأن بلوتو صغير الحجم، وفي الحقيقة له تأثير ضئيل على مدار نبتون. قيمة ثابت الجذب العام 6.67×10 m3⋅kg−1⋅s−2.

احسب عجلة الجاذبية على سطح نبتون الناتجة عن كوكب بلوتو، عندما تكون المسافة بينهما 4.50×10 m، كما هي في الوقت الحالي. كتلة بلوتو تساوي 1.40×10 kg.

  • أ 1 . 6 4 × 1 0 m/s2
  • ب 2 . 2 5 × 1 0 m/s2
  • ج 5 . 7 1 × 1 0 m/s2
  • د 3 . 4 2 × 1 0 m/s2
  • ه 4 . 6 1 × 1 0 m/s2

احسب عجلة الجاذبية على سطح نبتون الناتجة عن كوكب أورانوس، عندما تكون المسافة بينهما 2.50×10 m، كما هي في الوقت الحالي. كتلة أورانوس تساوي 8.62×10 kg.

  • أ 9 . 2 0 × 1 0 m/s2
  • ب 6 . 9 0 × 1 0 m/s2
  • ج 2 . 1 0 × 1 0 m/s2
  • د 1 . 6 0 × 1 0 m/s2
  • ه 7 . 9 0 × 1 0 m/s2

س٢٠:

كتلة الأرض 5.97×10 kg والمسافة التي تفصل بين الأرض والقمر 3.85×10 km. افترِض أن القمر يتبع مسارًا دائريًّا. قيمة ثابت الجذب العام 6.67×10 m3⋅kg−1⋅s−2.

أوجد عجلة القمر الناتجة عن جاذبية الأرض.

  • أ 2 . 1 2 × 1 0 m/s2
  • ب 8 . 4 1 × 1 0 m/s2
  • ج 4 . 0 7 × 1 0 m/s2
  • د 2 . 7 7 × 1 0 m/s2
  • ه 2 . 6 8 × 1 0 m/s2

يستغرق القمر 27.3 days في الدوران حول الأرض. احسب العجلة المركزية اللازمة ليظل القمر في مداره.

  • أ 3 . 3 2 × 1 0 m/s2
  • ب 4 . 6 9 × 1 0 m/s2
  • ج 2 . 7 3 × 1 0 m/s2
  • د 8 . 3 9 × 1 0 m/s2
  • ه 4 . 1 5 × 1 0 m/s2

س٢١:

ما سرعة قمر صناعي في مدار على بُعد 8.10×10 km فوق سطح الأرض؟ اعتبر القيمة 6371 km قيمة نصف قطر الأرض، والقيمة 5.97×10 kg قيمة كتلتها.

  • أ 5 6 0 × 1 0 m/s
  • ب 7 . 9 1 × 1 0 m/s
  • ج 7 . 4 0 × 1 0 m/s
  • د 9 . 2 0 × 1 0 m/s

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