ملف تدريبي: السرعة المدارية

في هذا الملف التدريبي، سوف نتدرَّب على حساب السرعة المدارية لجسم يتحرَّك في مدار دائري بمعلومية نصف قطر المدار وكتلة الجسم.

س١:

قمر صناعي يتبع مدارًا دائريًّا حول الأرض نصف قطره 𝑅، وسرعته المدارية 𝑣. ما نصف القطر، بدلالة 𝑅، الذي يتعيَّن على القمر الصناعي الدوران عنده لتصبح سرعته المدارية 𝑣2؟

  • أ2𝑅
  • ب𝑅4
  • ج𝑅2
  • د𝑅
  • ه4𝑅

س٢:

أي خط على التمثيل البياني يوضح العلاقة بين السرعة المدارية ونصف القطر المداري للأجسام التي تتحرك في مدارات دائرية بسبب الجاذبية؟

  • أالخط البرتقالي
  • بالخط الأحمر
  • جالخط الأخضر
  • دالخط الأزرق

س٣:

النايل سات 201 قمر صناعي للاتصالات يدور حول الأرض ونصف قطر مداره 35‎ ‎800 km. ما السرعة المدارية للقمرالصناعي نايل سات 201؟ افترض أن القمر الصناعي يتبع مدارًا دائريًّا. استخدم القيمة 5.97×10 kg لكتلة الأرض، والقيمة 6.67×10 m3/kg⋅s2 لثابت الجذب العام. أوجد الإجابة لأقرب 3 أرقام معنوية.

س٤:

يدور قمر صناعي في مدار دائري حول الأرض نصف قطره 𝑅، وبسرعة مدارية 𝑣. إذا انتقل القمر الصناعي أقرب إلى الأرض؛ بحيث يتبع مدارًا دائريًّا نصف قطره 𝑅9، فماذا ستكون سرعته، بدلالة 𝑣، ليظلَّ محافظًا على مداره؟

  • أ𝑣9
  • ب𝑣3
  • ج𝑣
  • د9𝑣
  • ه3𝑣

س٥:

يدور كوكب في مدار دائري حول نجم. يدور الكوكب بسرعة مدارية 17.9 km/s، وكتلة النجم 2.18×10 kg. ما نصف قطر مدار الكوكب بالوحدات الفلكية؟ استخدم القيمة 6.67×10 m3/kg⋅s2 لثابت الجذب العام، والقيمة 1.50×10 m لطول 1 AU. أوجد الإجابة لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ32.1 AU
  • ب3.03 AU
  • ج0.331 AU
  • د54‎ ‎200 AU
  • ه1‎ ‎160 AU

س٦:

ما السرعة المدارية التي يجب أن تكون لقمر صناعي ليدور حول الأرض في مدار دائري نصف قطره 10‎ ‎000 km؟ استخدم 5.97×10 kg قيمة كتلة الأرض، 6.67×10 m3⋅kg−1⋅s−2 قيمة ثابت الجذب العام. أوجد إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

س٧:

تيتان أكبر أقمار كوكب زحل. بافتراض أن تيتان يتبع مسارًا دائريًّا، نصف قطره 1‎ ‎220‎ ‎000 km، وبسرعة مدارية قدرها 5.57 km/s، احسب كتلة زحل. اعتبر 6.67×10 m3⋅kg−1⋅s−2 قيمة ثابت الجذب العام. أوجد إجابتك لأقرب 3 أرقام معنوية.

  • أ5.67×10 kg
  • ب3.91×10 kg
  • ج1.24×10 kg
  • د1.13×10 kg
  • ه1.02×10 kg

س٨:

يمكن استخدام الصيغة 𝑀=4𝜋𝑟𝐺𝑇 لحساب الكتلة 𝑀، لكوكب أو نجم بمعلومية الفترة المدارية، 𝑇، ونصف قطر المدار 𝑟، لجسم يتحرَّك في مدار دائري. اكتُشِف كوكب حول نجم بعيد، فترة هذا الكوكب المدارية 105 أيام، ونصف قطر مداره 0.480 AU. كم تساوي كتلة النجم؟ استخدم القيمة 6.67×10 m3/kg⋅s2 لثابت الجذب العام، والقيمة 1.50×10 m لطول 1 AU. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ9.66×10 kg
  • ب8.54×10 kg
  • ج2.43×10 kg
  • د2.68×10 kg
  • ه2.44×10 kg

س٩:

أيو أحد أقمار جاليليو الأربعة لكوكب المشتري. يدور أيو دورة واحدة كاملة حول المشتري كل 1.77 يوم. افترض أنَّ مدار أيو دائري ونصف قطره يساوي 422‎ ‎000 km، احسب كتلة المشتري. اعتبر 6.67×10 m3/kg⋅s2 قيمة ثابت الجذب العام. قرِّب إجابتك لأقرب ثلاثة أرقام معنوية.

  • أ3.23×10 kg
  • ب1.10×10 kg
  • ج6.58×10 kg
  • د5.48×10 kg
  • ه1.90×10 kg

س١٠:

فوبوس هو أكبر أقمار المريخ. يدور حول المريخ بسرعة 2.14 km/s. بافتراض أن القمر يدور في مدار دائري، ما نصف قطر مداره؟ استخدم القيمة 6.42×10 kg لكتلة المريخ، والقيمة 6.67×10 m3/kg⋅s2 لثابت الجذب العام. اكتب إجابتك بوحدة km لأقرب 3 أرقام معنوية.

س١١:

يُعتبر «أوروبا» أصغر أقمار جاليليو الأربعة التي تدور حول المشتري؛ حيث يدور مرةً واحدة كل 3.55 أيام. احسب المسافة التي يبعُدها عن سطح المشتري، مقرِّبًا إجابتك لأقرب منزلة عشرية، علمًا بأن نصف قطر المشتري يساوي 70‎ ‎000 km، وقيمة ثابت الجذب العام تساوي 6.67×10، وكتلة المشتري تساوي 1.9×10 kg.

  • أ3.6×10 m
  • ب6.0×10 m
  • ج6.7×10 m
  • د4.3×10 m

س١٢:

ما قياس الزاوية بين اتجاه السرعة المدارية لقمر يدور حول كوكب المشتري واتجاه قوة جاذبية كوكب المشتري؟

  • أ45
  • ب90
  • ج0
  • د180

س١٣:

أيٌّ من التمثيلات البيانية الآتية يَصِف بصورة صحيحة العلاقة بين السرعة المدارية لقمر صناعي والعامل الآخر الموضَّح على كل تمثيل بياني؟

  • أ(ج)
  • ب(أ)
  • ج(د)
  • د(ب)

س١٤:

أي مجموعات العوامل الآتية تؤثر على السرعة المدارية لقمر صناعي يدور حول كوكب؟

  • أكتلة القمر الصناعي والمسافة بين القمر الصناعي والكوكب
  • بكتلة الكوكب والمسافة بين القمر الصناعي والكوكب
  • جكتلة الكوكب وكتلة القمر الصناعي والمسافة بين القمر الصناعي والكوكب
  • دكتلة الكوكب وكتلة القمر الصناعي

س١٥:

يدور القمر الصناعي (أ) حول الأرض على بُعْد 𝑟 من مركز الأرض، ويدور القمر الصناعي (ب) على بُعْد 9𝑟. ما النسبة بين السرعة المدارية للقمر الصناعي (أ) والسرعة المدارية للقمر الصناعي (ب)؟

  • أ19
  • ب91
  • ج13
  • د31

س١٦:

يدور قمر صناعي حول الأرض. كتلة القمر الصناعي تساوي 9.5×10 kg، وكتلة الأرض تساوي 5.97×10 kg، والمسافة بين مركز الأرض والقمر الصناعي تساوي 4.2×10 m. ما السرعة المدارية للقمر الصناعي؟ اعتبر أن 𝐺=6.67×10/Nmkg.

  • أ9.4×10 m/s
  • ب3.1×10 m/s
  • ج9.5×10 m/s
  • د3.7×10 m/s

س١٧:

قمر صناعي كتلته 𝑚، يدور حول الأرض بسرعة مدارية 𝑣، على ارتفاع 𝑟 من مركز الأرض. إذا فقد القمر الصناعي جزءًا من كتلته يساوي 0.2𝑚، فما الارتفاع اللازم ليكون له نفس السرعة المدارية؟

  • أ1.25𝑟
  • ب0.2𝑟
  • ج0.8𝑟
  • د𝑟

س١٨:

يوجد قمر صناعي في مدار دائري على ارتفاع 2‎ ‎000 km فوق مركز كوكب. إذا كانت عجلة الجاذبية عند هذا الارتفاع تساوي 2.5 m/s2، فأوجد السرعة المدارية للقمر الصناعي.

  • أ1‎ ‎536 m/s
  • ب2‎ ‎236 m/s
  • ج4‎ ‎950 m/s
  • د3‎ ‎750 m/s

س١٩:

يتحرَّك جسم كتلته 20 kg حركة دائرية أفقية مُنتظِمة بسرعة 2 m/s. احسب التغيُّر في كمية حركته بعد إكمال نصف دورة.

  • أ80 kg⋅m/s
  • ب20 kg⋅m/s
  • ج0 kg⋅m/s
  • د40 kg⋅m/s

س٢٠:

يتحرَّك جسم كتلته 250 g حركة دائرية مُنتظِمة على محيط دائرة نصف قطرها 50 cm. يستغرق الجسم 100 ثانية لإكمال 50 دورة. إذا زاد الزمن الدوري للحركة إلى الضِّعف، فاحسب سرعة الجسم الخطية.

  • أ0.20 m/s
  • ب0.15 m/s
  • ج0.79 m/s
  • د0.68 m/s

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