المواد الصلبة - فيزياء1-3 - ثالث ثانوي

رابط الدرس الرقمي www.ien.edu.sa 1-4 المواد الصلبة Solids الأهداف كيف تختلف المواد الصلبة عن السائلة؟ المواد الصلبة قاسية، ويمكن أن تُقطع عدة قطع، وتحتفظ بشكلها، كما يمكنك دفع المادة الصلبة. أمّا السوائل فتتدفق، وإذا دفعت سائلاً، عن • تربط خصائص المواد كالماء مثلاً، بإصبعك، فإن إصبعك يتحرك خلاله، فخصائص المواد الصلبة تختلف خصائص المواد السائلة، لكنك إذا شاهدت قطعة من الزبد تُسخّن، وتفقد شكلها، فقد الصلبة بتراكيبها . • تفسر لماذا تتمدد المواد تتساءل عما إذا كان الحد الفاصل بين حالتي الصلابة والسيولة واضحًا ومحددًا دائما. الصلبة وتتقلص عندما تتغير درجة الحرارة. • تحسب تمدّد المواد الصلبة. الأجسام الصلبة Solid Bodies • توضح أهمية تمدّد المواد يصعب التفريق بين المواد الصلبة والسائلة تحت ظروف معينة ، فمثلاً في أثناء تسخين عبوة زجاجية لصهرها، يتم التغير من حالة الصلابة إلى حالة السيولة بشكل تدريجي، بحيث بالحرارة. المفردات الشبكة البلورية المواد الصلبة غير البلورية معامل التمدد الطولي معامل التمدد الحجمي ب معرفة الحالة في لحظة ما . وبعض المواد الصلبة ( ومنها الكوارتز البلوري) يتكون من جزيئات مصطفة بأنماط مرتبة ومنظمة ، وبعض المواد الصلبة الأخرى (ومنها الزجاج) مكونة من جزيئات ليس لها ترتيب منتظم، وحالها في ذلك مشابه للسوائل. وكما ترى في الشكل 18-1، فالكوارتز والكوارتز غير البلوري (ويسمى أيضًا الكوارتز الزجاجي متماثلان كيميائياً، ولكن خصائصهما الفيزيائية مختلفة تمامًا. فعندما تنخفض درجة حرارة السائل ينخفض متوسط الطاقة الحركية لجزيئاته، وعندما تبدأ الجزيئات في التباطؤ تؤثر قوة التماسك بصورة أكبر. وتصبح جزيئات بعض المواد الصلبة متجمدة على نمط ثابت يُسمى الشبكة البلورية الموضحة في الشكل 19-1. وعلى الرغم من أن قوة التماسك تحجز الجزيئات في مكانها إلا أن الجزيئات في المواد الصلبة البلورية لا تتوقف عن الحركة تمامًا، بل تتذبذب حول أماكن ثابتة. وهناك مواد أخرى - منها الزبدة والزجاج – لا تشكّل جزيئاتها نمطًا بلوريا ثابتا ومحددًا. وهذه المواد التي ليس لها تركيب بلوري منتظم ولكن لها حجم وشكل محددان تُسمى المواد الصلبة غير البلورية، كما تصنّف أيضًا على أنها سوائل لزجة أو بطيئة التدفق. a وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 b الشكل 18-1 تترتب الجزيئات في الشبكة البلورية في نمط منظم (a). تنصهر المواد الصلبة البلورية عند درجة حرارة معينة الكوارتز غير البلوري متماثل كيميائيا مع الكوارتز البلوري، ولكن جزيئاته عشوائية الترتيب. وعندما ينصهر الكوارتز غير البلوري تتغير خصائصه ببطء على مدى معين من درجات الحرارة، مما يسمح بتشكيله بطريقة مشابهة للزجاج المعروف (b) 34 =4

الشكل 19-1 الجليد هو الشكل الصلب للماء، ولـه حجم أكـبـر مـن الشكل السائل للكتلة نفسها من الماء (a)، التركيب البلوري للجليد على شكل شبكة بلورية (b). a b = H H O O الضغط والتجمد عندما يتحول سائل إلى مادة صلبة فإن جزيئاته عادة تُعيد ترتيب نفسها لتصبح قريبة من بعضها البعض أكثر مما كانت عليه في الحالة السائلة، مما تجعل المواد الصلبة أكثر كثافة من السوائل. وكما تعلمت سابقًا، فإن للماء حالة خاصة في تمدّده؛ حيث تكون كثافته أكبر ما يمكن عند °4C، مما يجعله يتمدد عند تجمده، فإن الزيادة في الضغط تجبر الجزيئات على الاقتراب من بعضها البعض لتقاوم التجمد؛ لذا فإنه عند التعرض لضغط أكبر تنخفض درجة تجمد الماء على نحو طفيف. كانت هناك فرضية مقترحة لتفسير تكون طبقة رقيقة من الماء السائل بين الزلاجات والجليد. تزعم الفرضية أن الضغط الناجم عن الزلاجات فوق سطح الجليد يخفض درجة التجمد، مما يؤدي إلى صهر بعض الجليد. لكن الحسابات الفعلية لمقدار الضغط الناتج King Faisal PRIZE عن الزلاجات (حتى الرفيعة منها ) لا يكفي لصهر الجليد بسبب درجة حرارته المنخفضة منح البروفيسور كارل وايمان جدا، وقد بينت القياسات الحديثة أن الاحتكاك بين الشفرات والجليد يولد طاقة حرارية جائزة الملك فيصل لعام كافية لصهر الجليد وتشكيل طبقة رقيقة من الماء. وقد عُزّز هذا التفسير عن طريق بعض 1417هـ/ 1997م لنجاحه، مع زميله الدكتور إريك كورنل، في القياسات التي بينت أن درجة حرارة رذاذ الجليد المتطاير أعلى بشكل ملحوظ من درجة اكتشاف أن للمادة حالة جديدة لم حرارة الجليد نفسه، وعملية انصهار الجليد بالطريقة نفسها هي التي تحدث خلال التزلج تسبق مشاهدتها هي حالة التكاثف . التي تحدث إذا انخفضت درجة على الثلج. مرونة المواد الصلبة من الممكن أن تؤدي القوى الخارجية المؤثرة في الأجسام الصلبة حرارتها تحت مستوى معين. إلى انحناء هذه الأجسام. وتسمى قدرة الأجسام الصلبة على العودة إلى شكلها الأصلي المصدر: موقع جائزة الملك فيصل / عندما يزول تأثير القوى الخارجية بمرونة المواد الصلبة. أمّا إذا حدث تشوه كبير جدًّا فإن الجسم لا يعود إلى شكله الأصلي؛ لأنه قد تجاوز حد مرونته. وتعتمد المرونة على القوى الكهرومغناطيسية التي تحافظ على بقاء جزيئات المادة معا. إن قابلية الطرق وقابلية السحب خاصيتان تعتمدان على تركيب المادة ومرونتها؛ فالذهب يمكن تشكيله على صورة رقائق دقيقة جدا، ولذلك يُقال: إنه قابل للطرق. والنحاس يمكن سحبه على شكل سلك، ولذلك يقال: إنه قابل للسحب. فرع العلوم 35 واحن عليم Ministry of Education 2024-1446

التمدد الحراري للمواد الصلبة Thermal Expansion of Solids من الإجراءات المعتادة عند تصميم الجسور الخرسانية والفولاذية على الطرق السريعة، أن يترك المهندسون فجوات صغيرة (فواصل)، تسمى وصلات التمدد، بين أجزاء الجسور، وذلك للسماح بتمدد أجزاء الجسر في أيام الصيف الحارة. تتمدد الأجسام بمقدار يسير فقط الشكل 20 - 1 لقد تسببت درجات الحرارة العالية أيام الصيف الحارة في عندما تتعرض للتسخين، ولكن هذا المقدار اليسير قد يكون عدة سنتمترات في حالة . طوله 100m، وإذا أُغفلت فجوات التمدد هذه في التصميم فقد يتقوس الجسر أو تتحطم تقوس مسارات سكة الحديد. جسر أجزاؤه. وقد تحطم درجات الحرارة العالية كذلك مسارات السكك الحديدية التي تُغفل فيها وصلات التمدد، انظر الشكل 120 وتصمم بعض المواد - ومنها زجاج الأفران التي تستخدم في الطبخ في التجارب المختبرية لتتمدّد بأقل ما يمكن. وتصنع مرايا التلسكوبات الكبيرة من مادة السيراميك، والتي تصمم لتعمل دون تمدد حراري يذكر. ولكي تفهم تمدد المواد الصلبة المسخنة، تصور المواد الصلبة مجموعة من الجزيئات المتصلة معًا من خلال نوابض حيث تمثل النوابض قوى التجاذب بين الجزيئات؛ فعندما تصبح الجزيئات قريبة جدًّا بعضها من بعض فإن النابض يدفعها بعيدًا. وعندما تسخّن المادة الصلبة تزداد الطاقة الحركية لجزيئاتها وتبدأ في الاهتزاز السريع، وتتحرك مبتعدة بعضها عن بعض، مما يُضعف قوى التجاذب بين الجزيئات فتهتز باضطراب أكثر من السابق؛ بسبب زيادة درجة الحرارة ، ويزداد متوسط التباعد بين الجزيئات، فتتمدد المادة الصلبة. يتناسب التغير في طول المادة الصلبة طرديا مع التغير في درجة حرارتها، كما هو موضح في الشكل 21-1. فإذا ازدادت درجة حرارة جسم صلب بمقدار C° 20 فإن تمدده يساوي ضعف تمدده عندما تكون الزيادة في درجات حرارته بمقدار 10. ويتناسب التمدد أيضًا طرديًا مع طول الجسم؛ لذا يتمدّد قضيب طوله 2m ضعف تمدد قضيب طوله m 1 عند التغير نفسه في درجة الحرارة. ويمكن إيجاد الطول الجديد L للمادة الصلبة عند درجة حرارة T باستخدام المعادلة الآتية، حيث الطول عند درجة الحرارة T ؛ أما ألفا ، فتمثل معامل التمدد الطولي للمادة. . 1 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 L₂ = L₁ + α L₁ (T₂ —T₁) 2 36

باستخدام مبادئ الجبر البسيطة، يمكنك حل المعادلة بالنسبة للمعامل . معامل التمدد الطولي - L₂ − L₁ = α L₁ (T₂-T₁) 2 AL = a L, AT ΔΙ α LAT درجة حرارة منخفضة L معامل التمدد الطولي يساوي التغير في الطول مقسوما على الطول الأصلي والتغير في درجة حرارة درجة الحرارة. مرتفعة ΔΙ الشكل 21- 1 يتناسب التغير في ووحــدة معامل التمدد الطولي هي ( أو ) . ولأن المواد الصلبة تتمدد في ثلاثة طول المادة طرديا مع الطول الأصلي أبعاد فإن معامل التمدد الحجمي ،، يعادل ثلاثة أضعاف معامل التمدد الطولي. معامل التمدد الحجمي B = Δν VAT معامل التمدّد الحجمي يساوي التغير في الحجم مقسوما على الحجم الأصلي والتغير في درجة الحرارة. إن وحدة المعامل 3 هي ( لحد أو (C°). ويبين الجدول 2-1 معاملي التمدد الحراري لمجموعة من المواد المختلفة. والتغير في درجة الحرارة. الجدول 2-1 معامل التمدد الحراري عند 20°C المادة الألومنيوم المواد الصلبة الزجاج (الناعم) الزجاج (واقي الفرن) الأسمنت النحاس الميثانول السوائل البنزين الماء معامل التمدد الطولي معامل التمدد الحجمي (C-1) B (C-1 ) a 75 × 10-6 25 × 10-6 27 x 10-6 9 × 10-6 9 × 10-6 3 x 10-6 36 × 10-6 12 x 10-6 48 × 10-6 16 × 10-6 1200 × 10-6 950 × 10-6 210 × 10-6 37 ولكن عليم Ministry of Education 2024-1446

وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 مثال 4 التمدّد الطولي قضيب معدني طوله m 1.60 عند 21°C، فإذا وضع هذا القضيب في فرن وسُخّن إلى درجة حرارة C° 84، وقيس طوله فوجد أنه ازداد بمقدار 1.7mm ، فما معامل التمدد الطولي للمادة المصنوع منها القضيب؟ تحليل المسألة ورسمها • وضح بالرسم القضيب الذي ازداد طوله بمقدار 1.7mm عند درجة حرارة 84 وأصبح طوله أكبر مما كان عليه عند درجة حرارة C 21. • حدد الطول المبدئي للقضيب ، والتغير في الطول AL. المجهول a = ? L₁ AL| المعلوم L₁ = 1.60 m AL = 1.7 × 10-3m T, = 21 °C T, = 84°C إيجاد الكمية المجهولة 2 احسب معامل التمدّد الطولي مستخدمًا الطول المعلوم، والتغير في كل من الطول ودرجة الحرارة. عوّض مستخدمًا AL = 1.7 × 10-3m L = 1.60 m ، AT = (T-T ) = 84°C - 21C - دليل الرياضيات إجراء العمليات الحسابية باستخدام الأرقام المعنوية ΔΙ α L, AT 1.7 × 10-3m (1.60 m) (84 °C-21 °C) α= -5 = 1.7 × 10 −5 °C-1 تقويم الجواب • هل الوحدات صحيحة ؟ تم التعبير عن الوحدات بطريقة صحيحة بوحدة C1 ° . • هل الجواب منطقي ؟ إن مقدار المعامل قريب من القيمة المقبولة للنحاس. 38 38 3

مسائل تدريبية 39 قطعة من الألومنيوم طولها 3.66 عند درجة حرارة 28 كم يزداد طول القطعة عندما تصبح درجة حرارتها 939 °C 40 قطعة من الفولاذ طولها 11.5cm عند C 22، فإذا سُخنت حتى أصبحت درجة حرارتها 1221°C، وهي قريبة من درجة حرارة انصهارها، فكم يبلغ طولها بعد التسخين ؟ ( معامل التمدد الطولي للفولاذ C° 10 × 12) 41 ملئ وعاء زجاجي سعته 400ml عند درجة حرارة الغرفة بماء بارد درجة حرارته 4.4°C. ما مقدار الماء المسكوب من الوعاء عندما يسخن الماء إلى C° 30.0 ؟ .42 ملئ خزان شاحنة لنقل البنزين سعته 725L, 45 بالبنزين لينقله من مدينة الدمام نهارًا حيث كانت درجة الحرارة C 38.0 ، إلى مدينة تبوك ليلاً حيث درجة الحرارة C° 2.0 - . .a. كم لترًا من البنزين سيكون في خزان الشاحنة في تبوك؟ b. ماذا حدث للبنزين؟ الألومنيوم .43 حفر ثقب قطره 0.85cm في صفيحة من الفولاذ عند 30.0 فكان الثقب يتسع بالضبط لقضيب من له القطر نفسه. ما مقدار الفراغ بين الصفيحة والقضيب عندما يبردان لدرجة حرارة C° 0.0؟ 44. درّجت مسطرة من الفولاذ بوحدة الملمترات، بحيث تكون دقيقة بصورة مطلقة عند C° 30.0. فما النسبة المئوية التي تمثل عدم دقة المسطرة عند C° 30.0 - ؟ مسألة تحفيز تحتاج إلى صنع قضيب طوله 1.00m يتمدد بازدياد الحرارة بالطريقة نفسها التي يتمدد بها قضيب من النحاس طوله 1.00m. يشترط في القضيب المطلوب أن يكون مصنوعا من جزأين، أحدهما من الفولاذ والآخر من الألومنيوم موصولين معا، كما يبين الشكل. فكم يجب أن يكون طول كل منهما؟ ألومنيوم-ا حديدا 39 والركن عليم Ministry of Education 2024-1446

80-80 المزدوج الحراري تطبيقات التمدد الحراري تتمدّد المواد المختلفة بمعدلات مختلفة، كما أشير إليها بمعاملات التمدّد المختلفة الموضحة في الجدول -2-1. وعلى المهندسين الأخذ بعين الاعتبار معدلات التمدّد المختلفة هذه عند تصميم المباني. فمثلاً تستخدم القضبان الفولاذية غالبًا لتقوية الأسمنت؛ لذا يجب أن يكون للفولاذ والأسمنت معامل التمدد نفسه، وإذا لم يكن كذلك فإن المبنى سيتصدع في الأيام الحارّة. وبطريقة مماثلة، يكون على طبيب الأسنان استخدام المواد التي يحشو بها الأسنان بحيث تتمدد وتتقلص بالمعدل نفسه لتمدد مينا الأسنان. إنّ المعدلات المتباينة للتمدد لها تطبيقات مهمة؛ فمثلاً يستفيد المهندسون من هذه الاختلافات في صنع أداة مفيدة تُسمى المزدوج الحراري، وهي عبارة عن شريحة ثنائية الفلز تستخدم في منظمات الحرارة (أجهزة الثرموستات). يتكون المزدوج الحراري من شريحتين من فلزين مختلفين ملحومتين أو مثبتتين إحداهما إلى جوار الأخرى، وتكون إحداهما عادة من النحاس الأصفر، والأخرى من الحديد، وعند تسخينهما يتمدد النحاس الأصفر أكثر من الحديد. وعندما يُسخّن الشريط الثنائي الفلز (النحاس الأصفر والحديد)، يصبح جزء النحاس أطول من جزء الحديد، ونتيجة لذلك ينحني الشريط الثنائي الفلز بحيث يكون النحاس على السطح الخارجي للمنحنى، وعندما يبرد ينحني في الاتجاه العكسي، حيث يكون النحاس في الجزء الداخلي للمنحنى. يُركَّب الشريط الثنائي الفلز في منظم الحرارة (الثرموستات) في أجهزة التدفئة المنزلية، كما في الشكل 22-1، بحيث ينحني في اتجاه نقطة التوصيل الكهربائي عندما تبرد الغرفة؛ المزدوج الحراري فعندما تنخفض درجة حرارة الغرفة أقل من درجة الحرارة المحددة في جهاز الثرموستات ينحني الشريط الثنائي الفلز بمقدار يكون كافيًا لإحداث توصيل كهربائي مع المفتاح الشكل 22- 1 في منظم الحرارة حيث يُشغل المسخّن ، وحينما تصل درجة حرارة الغرفة إلى درجة الحرارة المحددة في جهاز الثيرموستات) المبين هنا يتحكم الثرموستات تفتح الدائرة الكهربائية، ويتوقف المسخّن عن العمل. أما في أجهزة التبريد شريط حلزوني الشكل مصنوع من فلزيـن ( مزدوج حراري) في تدفق الزئبق فيصمم الشريط الثنائي الفلز بحيث ينحني لإحداث توصيل كهربائي يشغل المبرد إذا لفتح الدوائر الكهربائية وإغلاقها. ارتفعت درجة الحرارة إلى حد معين في جهاز الثيرموستات، وعندما تنخفض الحرارة عن حد معين ينحني في الاتجاه المعاكس، فيوقف عمل المبرد. وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 40 40

1-4 مراجعة 45. التقلص الحراري النسبي إذا ركبت بابا من الألومنيوم 49. المواد الصلبة والسوائل يمكن تعريف المادة الصلبة في يوم حار على إطار باب من الأسمنت، وأردت أن يكون الباب محكم الإغلاق تماما في أيام الشتاء الباردة، فهل ينبغي أن تجعل الباب محكما في الإطار أم تترك فراغا إضافيا؟ على أنها تلك المادة التي يمكن ثنيها على الرغم من أنها تقاوم الانحناء فسر كيف ترتبط هذه الخصائص مع ترابط الذرات في المواد الصلبة لكنها لا تنطبق على السوائل؟ 46 حالات المادة لماذا يعد الشمع مادة صلبة؟ ولماذا يُعد 50. التفكير الناقد قطع من الحلقة الحديدية الصلبة في أيضًا سائلاً لزجا؟ 47. التمدد الحراري هل يمكنك تسخين قطعة من النحاس بحيث يتضاعف طولها ؟ 48 حالات المادة هل يزودنا الجدول 2-1 بطريقة للتمييز بين المواد الصلبة والسوائل ؟ الشكل 23-1 قطعة صغيرة. فإذا سُخّنت الحلقة التي في الشكل، فهل تصبح الفجوة أكبر أم أصغر ؟ وضح إجابتك. الشكل 23-1 41 واد التعليم Ministry of Education 2024-1446

44 42 مختبر الفيزياء التبريد بالتبخر هل سبق أن سكبت كمية صغيرة من الكحول على جلدك ؟ من المحتمل أنك قد شعرت بالبرودة. وقد تعلمت سابقًا أن هذه البرودة تكون نتيجة التبخر. ستختبر في هذه التجربة المعدلات التي تتبخر بها أنواع مختلفة من الكحول. إن الكحول مادة مكونة من مجموعة الهيدروكسيل الوظيفية (OH) مرتبطة مع الكربون أو مع سلسلة كربونية. وستستنتج من خلال ملاحظاتك عن التبريد بالتبخر الشدة النسبية لقوى التماسك في الكحول الخاضع للاختبار. سؤال التجربة ما الفرق بين معدلات تبخر أنواع مختلفة من الكحول؟ وما أوجه الشبه بينها؟ الأهداف المواد والأدوات تجمع البيانات حول تبخر أنواع مختلفة من الكحول ميثانول (كحول الميثيل) مقیاس حرارة (غير زئبقي) إيثانول (كحول إيثيلي) ورق ترشيح (ثلاث قطع وتنظمها . تقارن بين معدلات تبخر أنواع مختلفة من الكحول. 2- بروبانول (كحول تحلّل سبب تبخر بعض أنواع الكحول بمعدل أكبر إيزوبروبيلي) شريط لاصق (قطعتان) (2.5cm x 2.5cm رباطات مطاطية صغيرة مقارنة بالأنواع الأخرى. تستنتج العلاقة بين قوى التماسك ومعدلات التبخر. احتياطات السلامة الخطوات 1. غلّف مقياس الحرارة بقطعة مربعة من ورق الترشيح، وثبتها جيدًا برباط مطاطي صغير. ولتنفيذ ذلك ضع المواد الكيميائية المستخدمة في هذه التجربة قابلة الرباط المطاطي أولاً على مقياس الحرارة، ثم لف للاشتعال ،وسامة فلا تستنشق الأبخرة المتصاعدة هذه الكيماويات، ولا تترك مصدرًا مشتعلاً من بالقرب من هذه المواد واستخدم هذه المواد في غرفة الورقة حول مقياس الحرارة، ولف الرباط المطاطي حول الورقة، واحرص على أن تكون الورقة ملفوفة بإحكام حول نهاية مقياس الحرارة. جيدة التهوية أو تحتوي على جهاز طرد الغازات. 2. أحضر إناءً صغيرًا فيه ميثانول، وضع نهاية مقياس احذر ملامسة هذه المواد لجلدك أو ملابسك وأخبر معلمك فورًا إذا وقع حادث أو انسكبت إحدى هذه المواد. اغسل يديك جيدًا إنهاء التجربة. بعد 314 الحرارة المغطاة بالورقة فيه . ولا تدع الإناء ينقص، واترك مقياس الحرارة في الإناء دقيقة واحدة. 3. سجل بعد دقيقة واحدة درجة الحرارة التي يقرؤها مقياس الحرارة في جدول البيانات في العمود . حيث تمثل هذه القراءة درجة الحرارة الابتدائية للميثانول وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

AT (°C) T₁ (°C) جدول البيانات T₂ (°C) سائل الكحول الميثيلي الكحول الإيثيلي الكحول الأيزوبروبيلي .4. أزل مقياس الحرارة من الميثانول وضعه على حافة الاستنتاج والتطبيق الطاولة بحيث يمتد طرف مقياس الحرارة cm 5 تقريباً خلف الحافة. واستخدم الشريط اللاصق لتثبيت مقياس الحرارة في مكانه. 1. استخدم معدلات التبخر للكحول التي درستها، كيف يمكن أن تحدد أي أنواع الكحول قوة تماسكه أكبر؟ .2. أي أنواع الكحول قوة تماسكه أقل؟ 5. راقب درجة الحرارة خلال التجربة، وبعد مضي أربع 3. ما العلاقة العامة التي وجدتها بين التغير في درجة دقائق راقب، ثم سجل درجة الحرارة في البيانات في العمود T. الحرارة (AT) والكتلة المولية للكحول؟ .4 كون فرضية هل يؤدي تشغيل مروحة في المختبر إلى 6 أزل الرباط المطاطي من مقياس الحرارة، وتخلص من تغییر درجة حرارة الغرفة ؟ وهل يغير قيمة AT التي ورقة الترشيح حسب تعليمات المعلم. 7. كرر الخطوات من 1 إلى 6، متخذا الإيثانول سائلاً في هذه الحالة، وسجّل النتائج في جدول البيانات. راقبتها؟ وضح ذلك. التوسع في البحث توقع مقدار AT لكحول -1- بيوتانول الذي صيغته الكيميائية 8. كرر الخطوات من 1 إلى 6، متخذا كحول الأيزوبروبيل CHOH بالنسبة إلى قيم AT لأنواع الكحول التي اختبرتها. سائلاً في هذه الحالة، وسجّل النتائج في جدول البيانات. التحليل 1 فسر النتائج هل أظهر مقياس الحرارة في أثناء محاولاتك ارتفاعًا في درجة الحرارة أم انخفاضًا؟ ولماذا؟ 2. احسب AT لكل من السوائل، وذلك بإيجاد الفرق بين درجة الحرارة النهائية ودرجة الحرارة الابتدائية للسوائل (T-T). 2 3. استخدم الصيغ الكيميائية للميثانول (CHOH)، والإيثانول (CHOH)، وكحول الأيزوبروبيل (CH, OH) ؛ لتحديد الكتلة المولية لكل من المحاليل التي تم اختبارها ستحتاج إلى الرجوع للجدول الدوري لحساب الكتلة المولية. 4. استنتج ماذا تستنتج من قيمة AT في كل محاولة بالنسبة لمعدل التبخر للأنواع المختلفة من الكحول؟ 5. التفكير الناقد لماذا وضع الورق على مقياس الحرارة بدلاً من استخدام مقياس الحرارة وحده؟ الفيزياء في الحياة بدأت دائرة الأرصاد الجوية الأمريكية في استخدام دليل برودة الرياح عام 2001م ، وكانت خرائط الطقس القديمة تعتمد على البيانات المستخلصة من تجارب تجمد الماء التي أُجريت في منطقة القطب الجنوبي سنة 1940م. وضح كيف ترتبط برودة الرياح مع التبريد بالتبخر ؟ ولماذا تعد هذه الظاهرة مهمة في الطقس البارد؟ وما التعديل الذي أضافته الخرائط الحديثة للخرائط القديمة؟ 43 Ministry of Education 2024-1446

الإثراء العلمي المادة العجيبة A Strange Matter أصبحت حالات المادة الأربع الأكثر شيوعًا (الصلبة، والسائلة والغازية، والبلازما مألوفة لديك، ولكن هل علمت أن هناك حالة خامسة للمادة؟ تَعرَّف تكلّف بوز - أينشتاين (BEC). ما تكثف بوز - أينشتاين؟ إن بدايات BEC كانت عام تتشكل القمة الوسطى في هذه الصور الثلاث عند تكثف الذرات لتكوين BEC 1920م من خلال الدراسات التي قام بها ستندراناث بوز درجة حرارة العينة ولكن أشعة الليزر لن تُبرّد العينة إذا لم على قوانين فيزياء الكم التي تخضع لها طاقات الفوتونات يتم ضبطها بدقة عالية. فقد طبّق أينشتاين معادلات بوز على الذرات، وأظهرت وعندما تضبط أشعة الليزر عند التردّد المناسب فإن النتيجة المعادلات أنه إذا كانت درجة الحرارة لذرات معينة تكون عبارة عن عينة ذراتها باردة جدا. منخفضة فإن معظم الذرات ستكون في مستوى الطاقة تُحفظ هذه الماده المتكوّنة في حيّز يحدده شعاع الليزر مع المجال الكمي نفسه. وبتعبير آخر، عند درجات الحرارة المنخفضة المغناطيسي، ولا تُحفظ في وعاء مادي لمنع حدوث تماس جدًّا تهبط الذرات التي تحتل مستويات مختلفة للطاقة فجأة حراري يكسبها حرارة. إلى أقل مستوى ممكن للطاقة. وعند درجات الحرارة هذه - تُبرّد هذه العينة عن طريق الليزر إلى درجة حرارة (10000K والتي لا توجد في الطبيعة، ولكن يمكن إيجادها في المختبر تقريبًا)، لكنها بذلك لن تكون باردة بما يكفي لتكوين باستخدام تقنية متقدمة جدًّا – لا يمكن التمييز بين ذرات BEC ؛ لذا يستخدم العلماء التبريد بالتبخير لإنجاز الخطوة BEC كما تكون مواقعها متماثلة. النهائية للوصول إلى درجة الحرارة المطلوبة. وتتم عملية كيف نشأت BEC؟ تمكن العالمان إيرك كورنيل وكارل التبريد بالتبخير كالآتي: وايمن من التوصل إلى أول حالة BEC في عام 1995م، يتم احتجاز الذرات في وعاء ثم يطبق عليه مجال مغناطيسي ولإيجاد BEC استخدم العالمان ذرات عنصر الروبيديوم قوي جداً، يؤثر هذا المجال عليها بقوة فيسمح للذرات ذات وكان عليهما أن يقررا كيفية تبريد هذه الذرات إلى درجة الطاقة الأعلى بالانطلاق تاركة الذرات ذات الطاقة المتدنية حرارة أخفض من أي درجة تم الوصول إليها حتى تلك جداً، وهذه هي الذرات التي تتكثف فجأة لتكوين BEC. اللحظة. التوسع وقد تندهش عندما تعلم أن إحدى الخطوات المهمة .1 قوم الصعوبات التي يمكن أن تواجه العلماء للتغلب على للوصول إلى درجات حرارة منخفضة جدا هي استخدام إيجاد تطبيقات لحالة BEC أشعة الليزر لتبريد ذرات الروبيديوم . يمكن لليزر صهر الفلز، ويمكنه أيضًا تبريد عينة من الذرات إذا ضُبط؛ 2. قارن هل عملية التبريد بالتبخير التي توجد حالة BEC العملية نفسها التي تساعدك على الحفاظ على برودتك في لكي ترتد فوتوناته عن الذرات وفي هذه الحالة ستحمل يوم حار؟ وضح ذلك الفوتونات جزءًا من طاقة الذرات مما يؤدي إلى انخفاض هي 44 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

الفصل 1 دليل مراجعة الفصل 1-1 خصائص الموائع Properties of fluids المفردات . الموائع الضغط • باسكال . المفاهيم الرئيسة من خصائص المواد في الحالة السائلة القدرة على التدفق وعدم ثبات الشكل. F A الضغط يساوي القوة مقسومة على المساحة التي تؤثر فيها القوة. = P يمكن استخدام القانون العام للغازات لحساب التغير في الحجم، ودرجة الحرارة، وضغط . • • . . . . • القانون العام للغازات الغاز المثالي. قانون الغاز المثالي التمدد الحراري البلازما P2 V2 T2 P,V, T, = يمكن كتابة قانون الغاز المثالي على النحو الآتي: PV = nRT 1-2 القوى داخل السوائل Forces within Liquids المفردات . قوى التماسك قوى التلاصق المفاهيم الرئيسة قوى التماسك هي قوى التجاذب التي تؤثر بها الجزيئات المتماثلة بعضها في بعض، وينتج كل من التوتر السطحي واللزوجة عن قوى التماسك. قوى التلاصق هي قوى تجاذب تؤثر بها جزيئات المواد المختلفة بعضها في بعض، وتنتج الخاصية الشعرية عن قوى التلاصق. 1-3 الموائع الساكنة والموائع المتحركة Fluids at Rest and in Motion المفردات مبدأ باسكال قوة الطفو . مبدأ أرخميدس مبدأ برنولي • خطوط الانسياب 14 المواد الصلبة Solids المفردات الشبكة البلورية المواد الصلبة غير البلورية معامل التمدد الطولي . معامل التمدد الحجمي المفاهيم الرئيسة F₁A₂ ينتقل التغير في الضغط، دون نقصان، خلال السائل اعتمادًا على مبدأ باسكال A يتناسب الضغط عند عمق معين طرديا مع وزن المائع عند ذلك العمق P = png قوة الطفو تساوي وزن المائع المزاح عن طريق جسم اعتمادًا على مبدأ أرخميدس. Vg المائع P = الطفوF ينص مبدأ برنولي على أن ضغط المائع ينخفض كلما ازدادت سرعته. المفاهيم الرئيسة = F2 • تترتب الجزيئات في المواد الصلبة البلورية وفق نمط منتظم، أما المواد الصلبة غير البلورية فلا يوجد لجزيئاتها نمط منتظم. يتناسب التمدد الحراري طرديا مع التغير في درجة الحرارة والحجم الأصلي، ويعتمد ذلك على نوع المادة. = ΔΙ LAT Δν B V, AT 45 واد التعليم Ministry of Education 2024-1446

الفصل 1 التقويم خريطة المفاهيم 51. أكمل خريطة المفاهيم أدناه مستخدمًا المصطلحات الآتية: الكثافة، اللزوجة، المرونة، الضغط. ويمكن استخدام المفهوم الواحد أكثر من مرة. حالات المادة المواد الصلبة) إتقان المفاهيم الموائع 52. كيف تختلف القوة عن الضغط ؟ (1-1) الشكل 24-1 61. قارن بين ضغط الماء على عمق m 1 تحت سطح بركة صغيرة وضغط الماء عند العمق نفسه تحت سطح بحيرة؟ (1-3) 62. كيف يختلف ترتيب الذرات في المادة البلورية عن ترتيبها في المادة غير البلورية؟ (4-1) .53 حُصِر غاز في وعاء مغلق بإحكام، ووضع سائل في 63. هل يعتمد معامل التمدد الطولي على وحدة الطول المستخدمة؟ فسر ذلك. (4-1) وعاء له الحجم نفسه وكان لكل من الغاز والسائل حجم محدد، فكيف يختلف أحدهما عن الآخر؟ (1-1) .54 ما أوجه التشابه والاختلاف بين الغازات والبلازما ؟ تطبيق المفاهيم (1-1) 55. تتكون الشمس من البلازما، فكيف تختلف بلازما الشمس عن تلك التي على الأرض؟ (1-1) 56. البحيرات تنصهر البحيرات المتجمدة خلال فصل 64. يستقر صندوق على شكل متوازي مستطيلات على وجهه الأكبر على طاولة. فإذا أدير الصندوق بحيث أصبح يستقر على وجهه الأصغر، فهل يزداد الضغط على الطاولة، أم ينقص أم يبقى دون تغيير؟ الربيع، فما تأثير ذلك في درجة حرارة الهواء فوق 65. بَيّن أن وحدة الباسكال تكافئ وحدة kg/m.s2 . البحيرة؟ (2-1) 66 شحن البضائع أيهما تغطس لمسافة أعمق في الماء: 57. الكشافة تُغطي المطارات التي يستخدمها الكشافة باخرة مملوءة بكـــــرات تنس الطاولة أم باخرة فارغة أحيانًا بكيس من قماش الكتان. إذا رطّبت الكيس مماثلة لها؟ فسر إجابتك. الذي يغطي المطرة فإن الماء في المطرة سيبرد. فسر 67. ما عمق وعاء من الماء الضغط عند قاعه يساوي قيمة ذلك. (2-1) 58. ماذا يحدث للضغط عند قمة الإناء إذا ازداد الضغط عند قاعه اعتمادًا على مبدأ باسكال (3-1) 59. ينتقل تيار مائي خلال خرطوم ويخرج من فوهته. فماذا يحدث لضغط الماء عندما تزداد سرعتة؟ (3-1) 60. بم تخبرك الأواني المستطرقة الموضحة في الشكل 24-1 عن الضغط المؤثر بواسطة السائل ؟ (3-1) الضغط في قاع وعاء مملوء بالزئبق، وعمقه cm 10.0 ، علما بأن كثافة الزئبق تزيد 13.55 مرة على كثافة الماء؟ 46 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

تقويم الفصل 1 68. وضعت قطرات من الزئبق، والماء، والإيثانول والأسيتون 72. تم تسخين حجمين متساويين من الماء في أنبوبين ضيقين ومتماثلين، إلا أن الأنبوب A مصنوع من على سطح مستو أملس، كما في الشكل 25-1. ماذا تستنتج عن قوى التماسك في هذه السوائل من خلال الزجاج العادي، والأنبوب B مصنوع من الزجاج هذا الشكل ؟ الشكل 25-1 القابل للتسخين في الأفران. وعندما ارتفعت درجة الحرارة، ارتفع مستوى الماء في الأنبوب B أكثر من الأنبوب A. فسر ذلك. إتقان حل المسائل 1-1 خصائص الموائع 69. يتبخر الكحول بمعدل أسرع من تبخر الماء عند درجة 73. الكتاب المقرر كتاب فيزياء كتلته 0.85kg، وأبعاد سطحه الحرارة نفسها، ماذا تستنتج من هذه الملاحظة عن خصائص الجزيئات في كلا السائلين؟ 70. افترض أنك استخدمت مثقبًا لإحداث ثقب دائري 24.0cm x 20.0cm، يستقر على سطح طاولة . .a. ما القوة التي يؤثر بها الكتاب في الطاولة ؟ . ما الضغط الذي يؤثر به الكتاب؟ في صفيحة من الألومنيوم. إذا سخنت الصفيحة، 74. أسطوانة مصمتة كتلتها 75kg وطولها 2.5m ونصف فهل يزداد حجم الثقب أم يقل؟ فسر ذلك. 71 وضعت خمسة أجسام في خزان من الماء كثافاتها على النحو الآتي: 1.15 g/cm3 .d 0.85 g/cm³ .a 1.25 g/cm3 .e 0.95 g/cm3 .b 1.05 g/cm³ .c وكثافة الماء g/cm3 1.00. ويوضح الشكل 26-1ستة مواقع محتملة لهذه الأجسام اختر المواقع من 1 إلى 6 لكل من الأجسام الخمسة. ( ليس من الضروري اختيار المواقع كلها ) 6 1 2 3 4 5 قطر قاعدتها 7.0cm تستقر على إحدى قاعدتيها. ما مقدار الضغط الذي تؤثر به؟ 75. ما مقدار القوة الرأسية الكلية أسفل الغلاف الجوي التي تؤثر في قمة رأسك الآن؟ افترض أن مساحة قمة رأسك m2 0.025 تقريبًا. 76. المشروبات الغازية إن غاز ثاني أكسيد الكربون (CO) المذاب في شراب الصودا يجعله يفور، وتتم عادة إذابة كمية من غاز ثاني أكسيد الكربون تساوي 8.0L تقريبًا عند ضغط يساوي الضغط الجوي ودرجة حرارة K 300.0 في زجاجة مشروبات غازية سعتها 2L. إذا كانت الكتلة المولية للغاز CO تساوي 44g/mol. a. فما عدد المولات من غاز ثاني أكسيد الكربون في زجاجة سعتها 2L؟ b. وما كتلة غاز ثاني أكسيد الكربون الموجودة في زجاجة صودا سعتها 2L؟ الشكل 26-1 47 واع التعليم Ministry of Education 2024-1446

تقويم الفصل 1 68. وضعت قطرات من الزئبق، والماء، والإيثانول والأسيتون 72. تم تسخين حجمين متساويين من الماء في أنبوبين ضيقين ومتماثلين، إلا أن الأنبوب A مصنوع من على سطح مستو أملس، كما في الشكل 25-1. ماذا تستنتج عن قوى التماسك في هذه السوائل من خلال الزجاج العادي، والأنبوب B مصنوع من الزجاج هذا الشكل ؟ الشكل 25-1 القابل للتسخين في الأفران. وعندما ارتفعت درجة الحرارة، ارتفع مستوى الماء في الأنبوب B أكثر من الأنبوب A. فسر ذلك. إتقان حل المسائل 1-1 خصائص الموائع 69. يتبخر الكحول بمعدل أسرع من تبخر الماء عند درجة 73. الكتاب المقرر كتاب فيزياء كتلته 0.85kg، وأبعاد سطحه الحرارة نفسها، ماذا تستنتج من هذه الملاحظة عن خصائص الجزيئات في كلا السائلين؟ 70. افترض أنك استخدمت مثقبًا لإحداث ثقب دائري 24.0cm x 20.0cm، يستقر على سطح طاولة . .a. ما القوة التي يؤثر بها الكتاب في الطاولة ؟ . ما الضغط الذي يؤثر به الكتاب؟ في صفيحة من الألومنيوم. إذا سخنت الصفيحة، 74. أسطوانة مصمتة كتلتها 75kg وطولها 2.5m ونصف فهل يزداد حجم الثقب أم يقل؟ فسر ذلك. 71 وضعت خمسة أجسام في خزان من الماء كثافاتها على النحو الآتي: 1.15 g/cm3 .d 0.85 g/cm³ .a 1.25 g/cm3 .e 0.95 g/cm3 .b 1.05 g/cm³ .c وكثافة الماء g/cm3 1.00. ويوضح الشكل 26-1ستة مواقع محتملة لهذه الأجسام اختر المواقع من 1 إلى 6 لكل من الأجسام الخمسة. ( ليس من الضروري اختيار المواقع كلها ) 6 1 2 3 4 5 قطر قاعدتها 7.0cm تستقر على إحدى قاعدتيها. ما مقدار الضغط الذي تؤثر به؟ 75. ما مقدار القوة الرأسية الكلية أسفل الغلاف الجوي التي تؤثر في قمة رأسك الآن؟ افترض أن مساحة قمة رأسك m2 0.025 تقريبًا. 76. المشروبات الغازية إن غاز ثاني أكسيد الكربون (CO) المذاب في شراب الصودا يجعله يفور، وتتم عادة إذابة كمية من غاز ثاني أكسيد الكربون تساوي 8.0L تقريبًا عند ضغط يساوي الضغط الجوي ودرجة حرارة K 300.0 في زجاجة مشروبات غازية سعتها 2L. إذا كانت الكتلة المولية للغاز CO تساوي 44g/mol. a. فما عدد المولات من غاز ثاني أكسيد الكربون في زجاجة سعتها 2L؟ b. وما كتلة غاز ثاني أكسيد الكربون الموجودة في زجاجة صودا سعتها 2L؟ الشكل 26-1 47 واع التعليم Ministry of Education 2024-1446

83 خلال تجربة في علم البيئة وضع حوض لتربية الأسماك مملوء حتى منتصفه بالماء على ميزان، فكانت قراءة الميزان N 195. a. أضيف حجر وزنه 8 إلى الحوض، فإذا غطس الحجر إلى قاع الحوض، فما قراءة الميزان؟ .. أُزيل الحجر من الحوض، وعدلت كمية الماء حتى عادت قراءة الميزان ثانية 195، فإذا أضيفت سمكة تزن 2 إلى الحوض، فما قراءة الميزان في حالة وجود السمكة في الحوض ؟ 84. ما مقدار قوة الطفو المؤثرة في كرة وزنها N 26.0 إذا كانت تطفو على سطح ماء عذب؟ 85. ما مقدار أقصى وزن يستطيع أن يرفعه في الهواء بالون مملوء بحجم 1.00m3 من غاز الهيليوم؟ افترض أن كثافة الهواء 3 1.20kg/m وكثافة غاز الهيليوم kg/m3 0.177، وأهمل كتلة البالون. 86. تزن صخرة 54 في الهواء، وعندما غمرت في سائل كثافته ضعف كثافة الماء أصبح وزنها الظاهري 46N. ما وزنها الظاهري عندما تُغمر في الماء؟ 87. جغرافية المحيطات انظر إلى الشكل 29-1، تستخدم 2.1 m تقويم الفصل 1 الشكل 29-1 ?m 0.33 m 14 المواد الصلبة 88. إذا كان طول قضيب مصنوع من معدن مجهول m 0.975 عند 45، وتناقص طوله ليصبح m 0.972 عند 23، فما معامل تمدده الطولي؟ 89. صمّم مخترع مقياس حرارة من قضيب ألومنيوم طوله 0.500m عند درجة حرارة 273K. واعتمد المخترع قياس طول قضيب الألومنيوم لتحديد درجة الحرارة. فإذا أراد المخترع أن يقيس تغيرا في درجة الحرارة مقداره 1.0K ، فكم يجب أن تكون دقة قياس طول القضيب؟ عوّامة كبيرة لحمل جهاز يستخدم في دراسة جغرافية 90. الجسور جسر أسمنتي طوله m 300 في شهر أغسطس المحيطات وكانت العوّامة مصنوعة من خزان أسطواني مجوف. فإذا كان ارتفاع الخزان m 2.1، ونصف قطره 0.33m ، والكتلة الكلية للعوّامة وجهاز البحث 120 تقريبًا. ويجب على العوّامة أن تطفو بحيث يكون أحد طرفيها فوق سطح الماء؛ وذلك لحمل جهاز بث راديوي. افترض أن العوّامة تحوي الجهاز، وأن كتلتها موزعة بانتظام، فكم يكون ارتفاع العوّامة فوق سطح الماء عندما تطفو ؟ عندما كانت درجة الحرارة C° 50 ، فكم يكون مقدار الفرق في الطول في إحدى ليالي شهر يناير إذا كانت درجة الحرارة C° 10؟ 91. أنبوب من النحاس طوله 2.00m عند C 23. ما مقدار التغير في طوله إذا ارتفعت درجة حرارته إلى $978 °C 49 واد التعليم Ministry of Education 2024-1446

تقويم الفصل 1 92 ما التغير في حجم قالب من الأسمنت حجمه 99. الصناعة صمّم مهندس قطعة ميكانيكية مربعة الشكل m3 1.0 إذا ارتفعت درجة حرارته بمقدار 45؟ المبينة في الشكل مصنوعة من الفولاذ، وأيها مصنوعة لنظام تبريد خاص تتألف القطعة الميكانيكية من قطعتين 93. الجسور يستخدم عمال بناء الجسور عادة مسامير مستطيلتين من الألومنيوم، وقطعتين مستطيلتين من فولاذية بحيث تكون أكبر من ثقب المسمار؛ وذلك الفولاذ، وكانت القطعة المصممة مربعة تماما عند لجعل الوصلة مشدودة أكثر. ويُبرّد المسمار قبل وضعه درجة K 293 ، ولكن عند درجة 170K أصبحت في الثقب. افترض أن العامل حفر ثقباً نصف قطره القطعة مفتولة كما في الشكل 30-1. حدد أي القطع cm 1.2230 لمسمار نصف قطره cm 1.2250، فلأي درجة حرارة يجب أن يُبرّد المسمار ليدخل في الثقب بشكل من الألومنيوم؟ محكم إذا كانت درجة حرارته الابتدائية C° 20.0؟ 94 خزان مصنوع من الفولاذ نصف قطره m 2.000 وارتفاعه 5.000m ملئ بالميثانول عند درجة حرارة 10°C. فإذا ارتفعت درجة الحرارة حتى C° 40.0، فما مقدار الميثانول الذي سيتدفق خارج الخزان إذا تمدد كل من الخزان والميثانول؟ 95. سُخّنت كرة من الألومنيوم حتى أصبحت درجة حرارتها C 580، فإذا كان الكرة cm3 1.78 حجم 3 2 2 1 T = 293K 3 1 T = 170K 4 مراجعة عامة الشكل 30-1 4 عند درجة حرارة 11°C ، فما مقدار الزيادة في حجم 100. ما مقدار الضغط المؤثر في جسم الغواصة عند عمق الكرة عند C° 580؟ m 65؟ 96. إذا أصبح حجم كرة من النحاس cm3 2.56 بعد 101. جهاز الغطس يسبح غطاس مستخدمًا جهاز الغطس تسخينها من 12 إلى 984، فما حجم عند 12°C ؟ الكرة 97. صفيحة من الفولاذ مربعة الشكل طول ضلعها على عمق 5.0m تحت الماء مطلقا m3 10-6 × 4.2 من فقاقيع الهواء. ما حجم تلك الفقاقيع قبل وصولها إلى سطح الماء تماما ؟ 0.330m، سخنت من C° 0 حتى أصبحت درجة 102. تطفو كرة بولنج وزنها N 18 بحيث ينغمر نصفها حرارتها C° 95. . ما مقدار تغير طول جوانب المربع؟ . ما نسبة التغير في مساحة المربع؟ فقط في الماء. a. ما مقدار قطر كرة البولينج ؟ b. ما الوزن الظاهري تقريبًا لكرة بولنج تزن N 36؟ 98. مكعب من الألومنيوم حجمه cm3 0.350 عند درجة 103. يطفو قضيب من الألومنيوم في حوض زئبق. فهل يطفو حرارة 350.0K ، فإذا بُرّد إلى k 270.0 فما مقدار : a. حجمه عند درجة 270.0K؟ b. طول ضلع المكعب عند درجة K 270.0؟ القضيب إلى أعلى أكثر أم أن جزءًا أكبر منه سينغمر عند تسخين الزئبق والألومنيوم معا؟ 50 50 وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446

تقويم الفصل 1 104. وضع 100.0ml من الماء في وعاء من الزجاج العادي سعته ml 800.0 عند 15.0. كم سيرتفع مستوى الماء أو ينخفض عندما يُسخن كل من الإناء والماء إلى $50.0 °C 105 صيانة السيارات تُستخدم رافعة هيدروليكية لرفع السيارات لصيانتها، وتسمى رافعة الأطنان الثلاثة. فإذا كان قطر المكبس الكبير 22mm، وقطر المكبس . ما كثافة الهواء عند ذلك الضغط بالنسبة لكثافته فوق سطح المحيط ؟ التفكير الناقد 108. تطبيق المفاهيم إذا كنت تغسل الأواني في حوض، فطفا أحد الأواني، فملأته بماء الحوض فغطس إلى القاع، فهل ارتفع مستوى الماء في الحوض أم انخفض عندما انغمر الإناء؟ الصغير 6.3mm. افترض أن قوة ثلاثة أطنان تعادل 109. تطبيق المفاهيم إن الأشخاص الملازمين للسرير أقل .3.0 x 104 N .a فما مقدار القوة التي يجب أن تؤثر في المكبس الصغير لرفع وزن مقداره ثلاثة أطنان؟ b. تستخدم معظم رافعات السيارات رافعة لتقليل القوة اللازمة للتأثير فيها في المكبس الصغير. فإذا كان طول ذراع المقاومة cm 3.0، فكم يجب أن يكون طول ذراع القوة لرافعة مثالية لتقليل القوة إلى N 100.0؟ احتمالاً للإصابة بمرض تقرح الفراش إذا استخدموا فرشة الماء بدلاً من الفرشات العادية. فسّر ذلك. 110. حلل تعتمد إحدى طرائق قياس النسبة المئوية لمحتوى الدهون في الجسم على حقيقة أن الأنسجة الدهنية أقل كثافة من الأنسجة العضلية. كيف يمكن تقدير معدل كثافة شخص باستخدام ميزان وبركة سباحة ؟ وما القياسات التي يحتاج الطبيب إلى تدوينها لإيجاد ما؟ معدل النسبة المئوية للدهون في جسم شخص ما ؟ 106. المنطاد يحتوي منطاد الهواء الساخن على حجم ثابت 111. حلل واستنتج يلزم قوة رأسية إلى أسفل مقدارها N 700 من الغاز. عندما يُسخَّن الغاز يتمدد ويطرد بعض الغاز خارجًا من النهاية السفلى المفتوحة، لذلك تنخفض كتلة الغاز في المنطاد. فلماذا ينبغي أن يكون الغاز في المنطاد أكثر سخونة لرفع حمولة من الأشخاص إلى قمة ارتفاعها 2400m عن سطح البحر، مقارنة بمنطاد مهمته رفع الحمولة ذاتها من الأشخاص إلى ارتفاع m 6 عن مستوى سطح البحر ؟ 107. عالم الأحياء تستطيع بعض النباتات والحيوانات العيش تحت ضغط مرتفع جدا. a. ما مقدار الضغط المؤثر بوساطة الماء في جسم سمكة أو دودة تعيش بالقرب من قاع أخدود مائي في منطقة بورتوريكو الذي يبلغ عمقه 8600m تحت سطح المحيط الأطلنطي؟ افترض أن كثافة مياه البحر kg/m3 1030. لغمر كرة من البلاستيك كليا كما في الشكل 31-1. إذا علمت أن كثافة البلاستيك 3 95kg/m، فما مقدار .a. النسبة المئوية للجزء المغمور من الكرة إذا تركت تطفو بحرية ؟ . وزن الكرة في الهواء؟ c. حجم الكرة؟ 700 N الشكل 31-1 51 ولكن عليم Ministry of Education 2024-1446

وزارة التعليم Ministry of Education 2024-1446 تقويم الفصل 1 112 تطبيق المفاهيم تُوضع الأسماك الاستوائية التي تربى مراجعة تراكمية في أحواض السمك المنزلية عند شرائها في أكياس 115. تتحرك سيارة كتلتها 875kg في اتجاه الجنوب بسرعة بلاستيكية شفافة مملوءة جزئيا بالماء. إذا وضعت سمكة في كيس مغلق داخل الحوض، فأي الحالات المبينة في الشكل 132 تمثل أفضل ما يمكن أن يحدث؟ فسر استدلالك. مستوى الماء في الحوض مستوى الماء في الكيس / مستوى الماء في الكيس الكتابة في الفيزياء مستوى الماء في الكيس مستوى الماء في الحوض الشكل 32-1 مستوى الماء في الحوض 113. تتمدد بعض المواد الصلبة عندما تبرد، ومن أكثر الأمثلة 15m/s فتصطدم بسيارة أخرى كبيرة كتلتها kg 1584 وتتحرك في اتجاه الشرق بسرعة m/s 12، فتلتصقان معا بعد التصادم، بحيث يكون الزخم الخطي محفوظاً. ( فيزياء (2) a مثل الحالة بالرسم، معينًا محاور الإحداثيات ومحددًا الحالة قبل التصادم وبعده. b. أوجد سرعة حطام السيارتين مقدارًا واتجاها بعد التصادم مباشرة، وتذكر أن الزخم كمية متجهة. . ينزلق الحطام على سطح الأرض ثم يتوقف، فإذا كان معامل الاحتكاك الحركي عندما كان الحطام ينزلق 0.55. ومع افتراض أن التسارع ثابت، فما مقدار مسافة الانزلاق بعد التصادم؟ شيوعًا تمدد الماء عند انخفاض درجة حرارته بين 4°C 116. يرفع محرك قدرته 188W حملاً بمعدل (سرعة) 6.50cm / s. ما مقدار أكبر حمل يمكن للمحرك ° و o C ، ولكن تتمدد الأربطة المطاطية أيضًا عند تبريدها، ابحث عن سبب هذا التمدد. 114. بحث العالم جاي - لوساك في قوانين الغاز، فكيف ساهم إنجاز جاي- لوساك في اكتشاف صيغة الماء ؟ أن يرفعه عند هذا المعدل؟ (فيزياء (2) 52 52

اختبار مقنن أسئلة الاختيار من متعدد اختر رمز الإجابة الصحيحة فيما يأتي : عندما غُمر في بحيرة من الماء العذب؟ 0.770 N A 0.865 N B 7.70 N C 8.47 N D 1. غاز حجمه 10.0L محصور في أسطوانة قابلة للتمدد 6. ما مقدار قوة الطفو الجسم كتلته 17kg إذا أزاح 85 فإذا تضاعف الضغط ثلاث مرات وازدادت درجة الحرارة 80.0% عند قياسها بمقياس كلفن، فما الحجم الجديد للغاز؟ 2.70 L CA 6.00 L B 16.7L C 54.0L D 2. حجم عينة من غاز النيتروجين يساوي m3 0.080 من الماء؟ 1.7 ×10N C 1.7 × 102 N A 8.3×105N D 8.3 × 102 N B 7. أي الأجسام الآتية لا يحتوي على مادة في حالة البلازما؟ A إضاءة النيون B النجوم البرق المصابيح العادية عند ضغط جوي معياري kPa 101.3، فإذا كان يوجد 8. ما كتلة عينة من غاز ثاني أكسيد الكربون حجمها mol 3.6 من الغاز، فما مقدار درجة الحرارة؟ 0.27 KA 270 K B 0.27°C © 270 °C D 3. يؤثر عامل بقوة مقدارها 200.0N في مكبس مساحته 5.4cm2 فإذا كان هذا المكبس هو المكبس الأول لرافعة هيدروليكية، كما هو موضح في الرسم أدناه، فما مقدار الضغط المؤثر في المائع الهيدروليكي؟ (1 ml 365 عند 0 . 3 ضغط جوي ( atm = 101.3 kPa 1) ودرجة حرارة 24 ، إذا علمت أن الكتلة المولية لثاني أكسيد الكربون g/mol 44.0؟ 0.045 g A 2.0 g Ⓑ B الأسئلة الممتدة C 45 g 2.0 kg D . بالون مملوء بالهواء حجمه ml 125 عند ضغط جوي معياري kPa 101.3 . فإذا استقر البالون على عمق m 1.27 تحت سطح الماء في بركة سباحة، كما في الشكل، فما الحجم الجديد للبالون؟ 1.27 m 3.7 × 103Pa C 3.7 × 105Pa D المكبس 2 3.7 x 10¹ Pa A × 2.0 × 103Pa B 200.0 N المكبس 1 4 إذا كان المكبس الثاني في الرسم أعلاه يؤثر بقوة مقدارها N 41000، فما مساحة المكبس الثاني ؟ 0.0049 m² A 0.026 m² B 2 0.11 m² C 11m2 D m² إرشاد مرن العضلة الضعيفة، وحافظ على العضلة القوية إذا كنت تحضّر لاختبار نهائي، فقد يكون من الصعب أحيانًا أن تركز على الموضوعات كلها؛ لذا ركز معظم 5. ما مقدار الوزن الظاهري لنموذج مصنوع من خشب طاقتك على المواضيع التي تكون فيها ضعيفًا، وراجع خاص كثافته g/cm3 1.10، إذا أزاح ml 786 ماءً، المواضيع التي تكون فيها قويًا باستمرار. 53 ولون عليم Ministry of Education 2024-1446