عندما تسقط كرة تنس فإنها تضرب الأرضية وترتد إلى أعلى لكنها لا تصل إلى الارتفاع نفسه الذي سقطت منه وكل ارتداد لاحق للكرة يكون أقل ارتفاعاً من سابقه كما تلاحظ أن الكرة ستكون أسخن قليلاً وضح كيف ينطبق قانون حفظ الطاقة على هذه الحالة؟

في كل مرة تصطدم فيها الكرة بالأرض تتحول بعض طاقتها الحركية إلى طاقة حرارية وهكذا يقل ارتفاعها في كل مرة وفي النهاية لاتستحدث الطاقة ولا تفنى ولكنها تتحول من شكل إلى آخر وهكذا فإن قانون حفظ الطاقة ينطبق على هذه الحالة.

الوحدة 2: اختبار مقنن

1. ما حالة المادة التي تكون الجسيمات فيها متلاصقة وتهتز في أماكنها دون أن يبتعد بعضها عن بعض؟

أ. الصلبة.

ب. السائلة.

ج. الغازية.

د. البلازما.

استخدم الصورة أدناه في الإجابة عن السؤالين 2 و3.

2. حجم الماء المزاح:

أ. يساوي حجم الكرة.

ب. أكبر من حجم الكرة.

ج. أقل من حجم الكرة.

د. يساوي ضعف حجم الكرة.

3. قوة الدفع المؤثرة في الكرة تساوي:

أ. كثافة الماء المزاح.

ب. حجم الماء المزاح.

ج. وزن الكرة.

د. وزن الماء المزاح.

4. العملية التي يبرد فيها الغاز ليتحول إلى سائل تسمى:

أ. التكثف.

ب. التسامي.

ج. الغليان.

د. التجمد.

5. أي مما يلي مادة صلبة غير بلورية؟

أ. الماس.

ب. السكر.

ج. الزجاج.

د. الرمل.

6. أي العمليات التالية تمتص خلالها جسيمات المادة الطاقة؟

أ. التجمد والغليان.

ب. التكثف والانصهار.

ج. الانصهار والتبخر.

د. التسامي والتجمد.

7. في الشكل أدناه إذا تحرك المكبس إلى أسفل فإنه:

أ. يقل حجم الغاز ويزداد ضغطه.

ب. يقل كل من حجم الغاز وضغطه.

ج. تقل التصادمات بين جسيمات الغاز.

د. تنخفض درجة حرارة الغاز.

8. تزداد طاقة حركة الجسم المتحرك إذا:

أ. قلت كتلته.

ب. زادت سرعته.

ج. زاد ارتفاعه عن سطح الأرض.

د. زادت درجة حرارته.

استخدم الرسم البياني أدناه للإجابة عن السؤال 9.

9. يوضح الرسم البياني أعلاه مصادر الطاقة الكهربائية في العالم في عام 2011م فإذا كان مجموع كميات الطاقة الكهربائية المنتجة في العالم يساوي 2027×10¹⁰ كيلو واط ساعة فما كمية الطاقة الناتجة عن الطاقة النووية؟

أ. 414.32 × 10¹⁰ كيلو واط ساعة.

ب. 247,32 × 10¹⁰ كيلو واط ساعة.

ج. 627,29 × 10¹⁰ كيلو واط ساعة.

د. 120,53 × 10¹⁰ كيلو واط ساعة.

10. اعتماداً على قانون حفظ الطاقة أي من العبارات التالية صحيحة فيما يتعلق بتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية؟

أ. يتغير مجموع كميتي الطاقة الحرارية والكيميائية.

ب. تتغير كمية الطاقة الكيميائية فقط.

ج. تتغير كمية الطاقة الحرارية فقط.

د. لا يتغير مجموع كميتي الطاقة الحرارية والكيميائية.

11. يضرب لاعب كرة فتطير عالياً عند سقوط الكرة من أقصى ارتفاع لها تتحول:

أ. طاقة حركتها إلى طاقة وضع.

ب. طاقة وضعها إلى طاقة حركة.

ج. طاقتها الحرارية إلى طاقة وضع.

د. طاقتها الحرارية إلى طاقة حركة.

12. نفخ بالون بالهواء وربط بإحكام ما الذي يحدث للبالون إذا غمر في ماء ساخن أو وضع بالقرب من مدفأة؟ فسر إجابتك.

سيتمدد الغاز في البالون بارتفاع درجة حرارته وستزداد طاقة حركة جسيماته فتزداد تصادماتها لذا يزداد الضغط على البالون من الداخل.

13. ما الفرق بين الحرارة ودرجة الحرارة؟

الحرارة هي انتقال الطاقة الحرارية من الجسم الأعلى طاقة إلى الجسم الأقل طاقة أما درجة الحرارة فهي متوسط الطاقة الحركية للجسيمات المكونة لجسم ما.

14. تستطيع بعض الحشرات أن تمشي على سطح ماء البركة أو البحيرة. فسر ذلك.

لأن قوة التماسك بين جسيمات السائل تجعل جسيمات السطح يشد بعضها بعضاً وتقاوم التباعد وهو ما يجعل سطح السائل مشدوداً مثل الغشاء مما يمنح بعض الحشرات القدرة على الحركة على سطحه.

15. قارن بين وزن جسم طاف في سائل وقوة دفع السائل عليه من حيث المقدار والاتجاه؟

قوة الدفع (الطفو) إلى أعلى تساوي قوة الدفع إلى أسفل لوزن الجسم الطافي وهما متعاكستان في الاتجاه.

16. ما كتلة جسم كثافته 0.23 جم/سم³ وحجمه 52سم³؟

11.96 جراماً.

17. متوازي مستطيلات من الخشب أبعاده (20سم,15سم,10سم) يزن20 نيوتن احسب مقدار الضغط الذي يؤثر به في سطح الأرض في كلتا الحالتين الموضحتين في الشكل التالي:

في الحالة الأولى:

الضغط = القوة / مساحة القاعدة = 20/ (15×20) = 0,07 نيوتن /م2

في الحالة الثانية:

الضغط = 20/ (10×15) =20/150 =0,13 نيوتن / م2

استخدم الشكل البياني أدناه في الإجابة عن السؤالين 18 و19.

18. كم مرة زاد الاستهلاك العالمي للطاقة خلال الفترة من 1970 م إلى 2000م؟

مرتين تقريباً.

19. في أي خمس سنوات كانت الزيادة في استهلاك الطاقة العالمي أكبر ما يمكن؟

1970 - 1975م.

20. من غير الممكن صنع آلة تنتج طاقة أكثر مما تستهلكها لماذا؟

بتطبيق قانون حفظ الطاقة لا يمكن بناء مثل هذه الآلة لأن الطاقة لا تفنى ولا تستحدث ولكن تتحول من شكل إلى آخر.

21. قذفت كرة رأسياً إلى أعلى فوصلت إلى أقصى ارتفاع لها ثم عادت إلى نقطة انطلاقها قارن بين طاقة حركة الكرة لحظة قذفها وطاقة حركتها لحظة عودتها إلى نقطة انطلاقها.

طاقة الحركة متساوية في النقطتين.

استخدم الشكل أدناه للإجابة عن السؤالين 22 و23.

22. ما المبدأ العلمي الذي يقوم عليه عمل هذا الجهاز؟ وضح ذلك.

يستخدم مبدأ باسكال في رفع السيارة وينص على أنه عند تعرض المائع المحصور لقوة فإن ضغطها ينتقل إلى جميع أجزاء المائع بالتساوي.

23. وضح ما يحدث إذا زيدت مساحة المكبس الأيمن إلى 40م² للنظام الهيدروليكي.

تصبح القوة اللازمة للتأثير في المكبس الأيسر 2500 نيوتن.

24. من الملاحظ أن إطارات السيارات تتفلطح في الجو البارد فسر ذلك.

عندما تنخفض درجة حرارة الغاز تصبح حركة جسيماته أبطاً وتقل الطاقة الحركية لها ويقل أيضاً عدد الاصطدامات التي تحدث بينها فيقل الضغط على الجدران الداخلية للإطار فيبدو كأنه مفلطح بدلاً من أن يكون دائرياً.

25. قارن بين حركة ومدى تقارب جسيمات المادة في حالاتها الثلاث الصلبة والسائلة والغازية.

• المادة الصلبة: جسيماتها متقاربة وتهتز في مكانها المادة السائلة جسيماتها حرة الحركة أكثر من المادة الصلبة ولها طاقة تجعلها تتحرك في مكانها بحرية أكثر.
• المادة الغازية: جسيماتها متباعدة أكثر من جسيمات المادة الصلبة والسائلة وتتحرك بحرية أكثر.

26. لماذا يكون ماء البحيرة أبرد من الرمل على الشاطئ في يوم مشمس؟

الحرارة النوعية للماء أكبر من حرارة الرمل فهي تحتاج إلى كمية أكبر من الحرارة لكي تصبح درجة حرارتها مشابهة لدرجة حرارة الرمل لذلك فإن الماء يسخن أبطأ من الرمل.

27. عندما تسقط كرة تنس فإنها تضرب الأرضية وترتد إلى أعلى لكنها لا تصل إلى الارتفاع نفسه الذي سقطت منه وكل ارتداد لاحق للكرة يكون أقل ارتفاعاً من سابقه كما تلاحظ أن الكرة ستكون أسخن قليلاً وضح كيف ينطبق قانون حفظ الطاقة على هذه الحالة؟

في كل مرة تصطدم فيها الكرة بالأرض تتحول بعض طاقتها الحركية إلى طاقة حرارية وهكذا يقل ارتفاعها في كل مرة وفي النهاية لاتستحدث الطاقة ولا تفنى ولكنها تتحول من شكل إلى آخر وهكذا فإن قانون حفظ الطاقة ينطبق على هذه الحالة.

استخدم الرسم البياني أدناه في الإجابة عن الأسئلة 28-30.

يمثل الرسم البياني التغير في طاقة وضع كرة وفقاً للمسافة التي تبعدها عن المضرب في إحدى الألعاب الرياضية.

28. عند أي مسافة تكون طاقة حركة الكرة أكبر ما يمكن؟

تكون طاقة الحركة للكرة أكبر ما يمكن عندما تكون طاقة الوضع لها أقل ما يمكن وهذا يكون في المسافة (صفر) متر والمسافة 40 متر.

29. عند أي مسافة تكون الكرة في أقصى ارتفاع وصلت إليه؟

وصلت الكرة إلى أقصى ارتفاع عندما كانت طاقة الوضع لها أكبر ما يمكن عند المسافة 20 متراً.

30. ما الفرق بين طاقة حركة الكرة وهي على بعد 20م عن المضرب عن طاقتها الحركية لحظة إرسالها؟

عندما تتحرك الكرة من مسافة (صفر) متر إلى (20) متراً يكون الانخفاض في طاقة حركتها مساوياً للارتفاع في طاقة وضعها ولأن طاقة وضعها تزداد بمقدار 15 جولاً فإن طاقة حركتها تقل بمقدار 15 جولاً.