بطاقات الفيزياء توجيهي: مراجعة سريعة

ما المقصود بـ الشغل؟

نتاج قوة تؤثر في الأجسام، ويختلف فيزيائياً عن معناه الشائع.

ما المقصود بـ القدرة؟

المعدل الزمني لإنجاز الشغل، وتستخدم للمقارنة بين الآلات.

ما المقصود بـ الطاقة الميكانيكية؟

مجموع طاقة الوضع والطاقة الحركية لجسم ما.

ما المقصود بـ القوى المحافظة؟

قوى تسمح بتخزين الطاقة لإعادة استخدامها وتحويلها إلى شغل مفيد.

ما المقصود بـ الشغل (Work)؟

كمية قياسية تساوي ناتج الضرب القياسي لمتجه القوة في متجه الإزاحة.

ما المقصود بـ الجول (Joule)؟

وحدة قياس الشغل، وتساوي الشغل الذي تبذله قوة مقدارها (1 N) لتحريك جسم إزاحة مقدارها (1 m) في اتجاهها.

ما المقصود بـ القدرة (Power)؟

المعدل الزمني لإنجاز الشغل، وتقاس بوحدة الواط (W).

ما المقصود بـ القدرة اللحظية (Instantaneous Power)؟

قدرة الآلة عند لحظة زمنية معينة، وتساوي حاصل ضرب القوة في السرعة المتجهة في تلك اللحظة.

ما المقصود بـ الطاقة (Energy)؟

مقدرة الجسم على بذل شغل، وهي كمية قياسية تُقاس بوحدة الجول (J).

ما المقصود بـ الطاقة الحركية (Kinetic Energy)؟

الطاقة المرتبطة بحركة الجسم، وتعتمد على كتلته ومربع سرعته.

ما المقصود بـ مبرهنة الشغل - الطاقة الحركية؟

ينص على أن الشغل الكلي المبذول على جسم يساوي التغير في طاقته الحركية.

ما المقصود بـ طاقة الوضع الناشئة عن الجاذبية؟

الطاقة المختزنة في نظام (الجسم - الأرض) نتيجة موقع الجسم في مجال الجاذبية.

ما المقصود بـ حفظ الطاقة (Energy Conservation)؟

مبدأ ينص على أن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث من العدم، بل تتحول من شكل إلى آخر.

ما المقصود بـ القوى المحافظة (Conservative Forces)؟

قوى لا يعتمد الشغل الذي تبذله على المسار، وشغلها عبر مسار مغلق يساوي صفراً.

ما المقصود بـ القوى غير المحافظة (Nonconservative Forces)؟

قوى يعتمد الشغل الذي تبذله على المسار، وتؤدي إلى تغير في الطاقة الميكانيكية للنظام.

ما المقصود بـ الطاقة الميكانيكية (Mechanical Energy)؟

مجموع الطاقة الحركية وطاقة الوضع للنظام: ME = KE + PE.

ما المقصود بـ توربينات الرياح؟

آلات تحول الطاقة الحركية للرياح إلى طاقة كهربائية باستخدام مولدات كهربائية.

ما المقصود بـ كفاءة التوربين؟

النسبة بين مقدار الطاقة الكهربائية الناتجة من التوربين إلى مقدار الطاقة الحركية الداخلة إليه.

ما المقصود بـ كثافة الهواء ()؟

كتلة وحدة الحجوم من الهواء، وتؤثر بشكل مباشر في مقدار الطاقة الحركية المتاحة.

ما الفكرة التي يوضحها حساب الطاقة الحركية للرياح؟

1. نستخدم القانون المشتق: KE = (1)/(2) A v3. 2. نعوض بالقيم المعطاة في المعطيات (حسب الحالة الدراسية المطلوبة). 3. نضرب النتيجة في كفاءة التوربين (مثلاً 0.5) للحصول على الطاقة الكهربائية الناتجة.

ما المقصود بـ الديناميكا الحرارية؟

فرع من الفيزياء يدرس تحولات الطاقة وانتقالها.

ما المقصود بـ الطاقة الداخلية؟

مجموع الطاقات الحركية والكامنة لجميع الجسيمات المكونة للمادة.

ما الفكرة التي يوضحها مثال 1: اكتساب طاقة؟

1. تزداد الطاقة الداخلية للثلج نتيجة اكتساب الحرارة. 2. تبدأ الجسيمات باكتساب طاقة حركية تزيد من اهتزازها. 3. عند الوصول لدرجة الانصهار، تتغلب الطاقة على قوى التجاذب وتتحول المادة من الحالة الصلبة إلى السائلة.

ما الفكرة التي يوضحها مثال 2: فقدان طاقة؟

1. تنخفض الطاقة الداخلية للماء نتيجة فقدان الحرارة. 2. تقل الطاقة الحركية للجسيمات وتتباطأ حركتها. 3. تتقارب الجسيمات وتزداد قوى التجاذب بينها لتتحول إلى الحالة الصلبة (تجمد).

ما المقصود بـ درجة الحرارة (Temperature)؟

مقياس لمتوسط الطاقة الحركية للجزيئات المكونة للجسم.

ما المقصود بـ الطاقة الحرارية (Thermal Energy)؟

مجموع الطاقة الحركية لجميع جزيئات الجسم.

ما المقصود بـ الطاقة الداخلية (Internal Energy)؟

مجموع الطاقة الحركية والطاقة الكامنة لجزيئات النظام.

ما المقصود بـ السعة الحرارية النوعية (Specific Heat Capacity)؟

كمية الطاقة اللازمة لرفع درجة حرارة (1kg) من المادة بمقدار (1K).

ما المقصود بـ تغير الحالة الفيزيائية (Phase Change)؟

تغير في الحالة الفيزيائية للمادة عند اكتسابها أو فقدانها مقداراً محدداً من الطاقة، يتضمن تغيراً في الطاقة الكامنة (الوضع) للمادة دون حدوث تغير في درجة حرارتها.

ما المقصود بـ الحرارة النوعية الكامنة للانصهار (Lf)؟

كمية الطاقة اللازمة لتحويل 1kg من المادة من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة عند درجة حرارة ثابتة (درجة الانصهار).

ما المقصود بـ الحرارة النوعية الكامنة للتصعيد (Lv)؟

كمية الطاقة اللازمة لتحويل 1kg من المادة من الحالة السائلة إلى الحالة الغازية عند درجة حرارة ثابتة (درجة الغليان).

ما الفكرة التي يوضحها حساب الطاقة الكلية (مثال 6)؟

1. الطاقة اللازمة للصهر: Qfusion = m L_f = 2 × 3.33 × 105 = 6.66 × 105 J. 2. الطاقة اللازمة لرفع درجة الحرارة: Q_w = m c_w Δ T = 2 × 4200 × (20 - 0) = 1.68 × 105 J. 3. الطاقة الكلية: Qtotal = 6.66 × 105 + 1.68 × 105 = 8.34 × 105 J.

ما المقصود بـ معامل التمدد الطولي (Coefficient of Linear Expansion)؟

مقدار الزيادة في طول وحدة الأطوال (1m) من المادة عند رفع درجة حرارتها بمقدار (1°C).

ما المقصود بـ شذوذ الماء (Anomalous Behavior of Water)؟

سلوك الماء الاستثنائي بين درجتي حرارة (0°C) و (4°C)، حيث يتمدد عند تبريده بدلاً من التقلص، ويكون أقل حجم (أكبر كثافة) عند (4°C).

ما المقصود بـ الشريط ثنائي الفلز (Bimetalic strip)؟

شريط مكون من فلزين مختلفين، يستخدم في منظمات الحرارة (Thermostat) لقدرته على الانحناء عند التسخين بسبب اختلاف معاملات التمدد.

ما الفكرة التي يوضحها حساب التغير في طول قضيب فولاذي؟

1. المعطيات: l_i = 30m, Δ T = 50 - 0 = 50C, = 11 × 10^-6. 2. حساب التغير: Δ l = 11 × 10^-6 × 30 × 50 = 0.0165m = 1.65cm. 3. الطول النهائي: l_f = l_i + Δ l = 30 + 0.0165 = 30.0165m.

ما المقصود بـ سائل التبريد؟

مادة وسيطة تستخدم لنقل الحرارة عبر تغير حالتها الفيزيائية.

ما المقصود بـ المحرك الضاغط؟

جهاز يعمل على زيادة ضغط الغاز وتقليل حجمه دون تبادل حراري.

ما المقصود بـ المبخر؟

الجزء الذي يمتص فيه سائل التبريد الحرارة من داخل الثلاجة ويتحول إلى غاز.

ما المقصود بـ المكثف؟

الجزء الخارجي الذي يفقد فيه الغاز طاقته الحرارية للوسط المحيط ويتكاثف إلى سائل.

ما المقصود بـ القوة الكهربائية؟

قوة تأثير عن بعد تظهر بين الأجسام المشحونة، وقد تكون تجاذباً أو تنافراً بحسب نوع الشحنات.

ما المقصود بـ قوة التنافر؟

قوة كهربائية تنشأ بين شحنتين متماثلتين، وتجعل كل شحنة تؤثر في الأخرى مبتعدة عنها.

ما المقصود بـ المقبض العازل؟

مقبض يستخدم لتثبيت الكرة المشحونة وتقليل تسرب الشحنة أو انتقالها إلى اليد أو الحامل.

ما المقصود بـ مولد فان دي غراف؟

جهاز يولد جهداً كهربائياً عالياً لشحن الأجسام، ويستلزم اتباع تعليمات السلامة وعدم لمس كرته أثناء التشغيل.

ما المقصود بـ تكمية الشحنة؟

خاصية أن الشحنة الكهربائية لأي جسم هي مضاعفات صحيحة لشحنة الإلكترون الأساسية.

ما المقصود بـ قانون كولوم؟

قانون يصف القوة الكهربائية بين شحنتين نقطيتين، حيث تتناسب طردياً مع حاصل ضرب الشحنتين وعكسياً مع مربع المسافة بينهما.

ما المقصود بـ السماحية الكهربائية؟

ثابت فيزيائي يعبر عن قدرة الوسط العازل على الاستقطاب وتأثيره على القوة الكهربائية.

ما الفكرة التي يوضحها حساب القوة الكهربائية بين شحنتين؟

1. المعطيات: Q_1 = 4 × 10^-6 C, Q_2 = 6 × 10^-6 C, r = 1.2 m . 2. القانون: F = k (Q_1 Q_2)/(r2) . 3. التعويض: F = 9 × 109 × 4 × 10^-6 × 6 × 10^-6(1.2)2 . 4. النتيجة: F = 1.5 × 10^-1 N .

ما المقصود بـ شحنة اختبار (Test Charge)؟

شحنة كهربائية موجبة صغيرة المقدار مقارنة بالشحنة المولدة للمجال، تُستخدم للكشف عن وجود المجال.

ما المقصود بـ المجال الكهربائي (Electric Field)؟

خاصية للحيّز المحيط بالجسم المشحون، يظهر فيه تأثير المجال على شكل قوى كهربائية تؤثر في الأجسام المشحونة الأخرى.

ما المقصود بـ كثافة خطوط المجال الكهربائي؟

عدد الخطوط التي تخترق وحدة المساحة من سطح محدد عموديًا عليه، وتدل على مقدار المجال.

ما الفكرة التي يوضحها حساب المجال المحصل (شحنتان)؟

1. نحدد المسافات: r_2 = 0.1 m ، r_1 = 0.4 - 0.1 = 0.3 m . 2. نحسب E_1 = k (Q_1)/(r_12) = 6 × 105 N/C (باتجاه -x). 3. نحسب E_2 = k (Q_2)/(r_22) = 18 × 105 N/C (باتجاه +x). 4. المحصلة E = E_2 - E_1 = 12 × 105 N/C باتجاه +x.

ما المقصود بـ الجهد الكهربائي (Electric Potential)؟

مقدار طاقة الوضع الكهربائية لوحدة الشحنات الموضوعة عند نقطة ما في المجال الكهربائي.

ما المقصود بـ فرق الجهد الكهربائي (Electric Potential Difference)؟

التغير في طاقة الوضع الكهربائية لشحنة (q) عند انتقالها بين نقطتين مقسوماً على تلك الشحنة (ΔV = Vf - Vi).

ما المقصود بـ طاقة الوضع الكهربائية (Electric Potential Energy)؟

الشغل الذي تبذله قوة خارجية لنقل شحنة اختبار موجبة بسرعة ثابتة من اللانهاية إلى نقطة داخل المجال الكهربائي.

ما الفكرة التي يوضحها حساب الجهد عند نقطة؟

1. المعطيات: Q = 30 × 10^-9 C ، r = 0.5 m ، k = 9 × 109 . 2. القانون: V = k (Q)/(r) . 3. التعويض: V = 9 × 109 × 30 × 10^-90.5 = 540 V .

ما المقصود بـ الحركة التذبذبية؟

حركة يتكرر فيها انتقال الجسم حول موضع اتزانه، مثل حركة كتلة معلقة في نابض.

ما المقصود بـ الزمن الدوري؟

الزمن اللازم لإتمام ذبذبة واحدة، ويرمز له بالرمز T .

ما المقصود بـ الذبذبة؟

حركة كاملة يعود فيها الجسم إلى النقطة نفسها ماراً بها مرتين متتاليتين بالاتجاه نفسه.

ما المقصود بـ ثابت المرونة؟

ثابت يصف صلابة النابض، ويرمز له بالرمز k ، ويمكن استنتاجه من العلاقة بين T2 و m .

ما المقصود بـ الحركة الدورية (Periodic Motion)؟

حركة تكرر نفسها على المسار نفسه في فترات زمنية متساوية.

ما المقصود بـ القوة المعيدة (Restoring Force)؟

قوة تتناسب طردياً مع الإزاحة وتعمل دائماً على إعادة الجسم لموقع الاتزان.

ما المقصود بـ الزمن الدوري (T)؟

الزمن اللازم لإتمام دورة كاملة واحدة.

ما المقصود بـ التردد الزاوي (ω)؟

مقياس لسرعة حدوث الذبذبات، ويقاس بـ rad/s.

ما المقصود بـ مبدأ التراكب (Superposition)؟

الإزاحة الكلية عند أي نقطة تساوي ناتج جمع الإزاحات الناتجة من التقاء موجتين أو أكثر.

ما المقصود بـ الموجة الموقوفة (Standing Wave)؟

نمط موجي ثابت ينتج من تراكب موجتين متساويتين في التردد والطول الموجي والسعة، وتنتقلان في اتجاهين متعاكسين.

ما المقصود بـ العقدة (Node)؟

موقع على طول الوسط تنعدم عنده الإزاحة دائماً.

ما المقصود بـ البطن (Antinode)؟

موقع على طول الوسط تكون عنده الإزاحة ذات قيمة عظمى.

ما المقصود بـ ضوء متناغم (Coherent Light)؟

موجات ضوئية لها التردد نفسه وتحافظ على فرق ثابت في الطور بينها.

ما المقصود بـ محزوز الحيود (Diffraction Grating)؟

أداة تحتوي على سلسلة من الشقوق المتوازية التي تفصلها مسافات متساوية، تُستخدم لتحليل الضوء.

ما المقصود بـ الرنين (Resonance)؟

ظاهرة تحدث عندما تتساوى تردد القوة الخارجية المؤثرة مع التردد الطبيعي للنظام، مما يؤدي إلى زيادة سعة الاهتزاز.

ما الفكرة التي يوضحها حساب الطول الموجي (مثال 12)؟

1. المعطيات: a = 1.3 × 10^-3 m, D = 94.5 × 10^-2 m, Δ y = 0.4 × 10^-3 m. 2. القانون: = (a Δ y)/(D). 3. التعويض: = (1.3 × 10^-3)(0.4 × 10^-3)94.5 × 10^-2 = 550 × 10^-9 m = 550 nm.