بنك الأسئلة للوحدة الأولى: مجال الجاذبية – فيزياء الصف الثاني عشر (دفعة التميز)

يقدّم لك هذا الموضوع بنك أسئلة شاملًا للوحدة الأولى مجال الجاذبية في مادة الفيزياء للصف الثاني عشر – سلطنة عُمان، بصياغة واضحة ومناسبة للمراجعة السريعة قبل الاختبارات. يحتوي البنك على أسئلة اختيار من متعدد، ومسائل مقالية، وتمارين رسومية (منحنيات g–r وV–r)، مع تركيز على مهارات الحلّ وخطوات التفكير العلمي. إعداد: فريق دفعة التميز. 

 

أهداف التعلّم في هذه الوحدة

• استخدام قانون نيوتن للجذب الكوني لربط F = G M m / r² بتغير القوة مع المسافة.
• فهم شدة مجال الجاذبية g = F/m = G M / r² ووحدتها N·kg⁻¹.
• تمييز جهد الجاذبية V = −GM/r وكونه كمية قياسية سالبة الإشارة.
• تحليل الرسوم البيانية (العلاقات بين g–r وV–r) واستخراج الكتلة من ميل الخط أو تقاطعه.
• تطبيق أفكار المدار الدائري والسرعة المدارية والهروب، وربطها بطاقة وضع الجاذبية.

نماذج من أسئلة الاختيار من متعدد (مع أفكار الحل)

1. الوحدة القياسية لشدة مجال الجاذبية هي:
   الإجابة: N·kg⁻¹ (وليست m·s⁻² رغم تكافؤهما بُعديًا؛ الامتحان يفضل N·kg⁻¹ كوحدة معيارية).
2. أي العبارات صحيحة حول خطوط مجال الجاذبية؟
   تُرسَم من الكتلة نحو الداخل، وتزداد كثافتها حيث يكون المجال أقوى، وتكون متوازية قرب سطح الأرض كمجال منتظم تقريبًا.
3. عند مضاعفة المسافة من مركز الكتلة، فإن شدة المجال تقل إلى الربع (قانون التربيع العكسي).
4. جسمان كتلتهما متساوية وعلى خط مستقيم: تكون محصلة شدة المجال صفرًا عند منتصف المسافة بينهما إذا تساوت الكتلتان.
5. على كوكب نصف قطره أصغر وكتلته أقل من الأرض: احسب g من العلاقة g = GM/R² مع التعويض بالقيم النسبية (مفيد لأسئلة المقارنة السريعة).

مسائل تطبيقية مختصرة

• إيجاد كتلة كوكب من منحنى g–r: عند تمثيل g مقابل 1/r² يكون الميل مساويًا GM ومنه M = (الميل)/G.
• نقطة انعدام شدة المجال بين الأرض والقمر: اجعل G Mₑ / x² = G M_c / (R−x)² ثم استخرج x بدلالة R ونسبة الكتلتين.
• طاقة وضع الجاذبية: ΔPE = GMm(1/r₁ − 1/r₂) للسؤال عن شغل القوة أو التغير الطاقي عند الانتقال بين مدارين.
• السرعة المدارية الدائرية: v = √(GM/r)؛ للهروب v_e = √(2GM/r).

أخطاء شائعة وكيف تتفاداها

• الخلط بين g وV: الأول متجه (لكن يعبر عنه عددياً بوحدة N·kg⁻¹) والثاني قياسي سالب.
• نسيان الإشارة السالبة في جهد الجاذبية وطاقة الوضع.
• قراءة غير صحيحة للميل في الرسوم البيانية؛ استخدم محورًا مناسبًا (مثل g مقابل 1/r²).
• التعويض بنصف القطر من السطح بدلًا من المركز في صيغ الجذب.

خطة مذاكرة سريعة للوحدة

1. احفظ القوانين الأساسية: F = GMm/r²، g = GM/r²، V = −GM/r، v = √(GM/r)، v_e = √(2GM/r).
2. حل 10 أسئلة اختيار من متعدد تغطي: الوحدات، الرسوم البيانية، والنسب.
3. حل 3 مسائل مقالية: كتلة كوكب من منحنى، نقطة انعدام المجال، مقارنة g على أجرام مختلفة.
4. راجع تعريفات المصطلحات: مجال/جهد/طاقة وضع، السرعة المدارية/الهروب.

كلمات مفتاحية

مجال الجاذبية، فيزياء الصف الثاني عشر عمان، قانون نيوتن للجذب الكوني، شدة مجال الجاذبية، جهد الجاذبية، السرعة المدارية، طاقة وضع الجاذبية، بنك أسئلة فيزياء 12، دفعة التميز.

رابط التحميل: بنك الأسئلة للوحدة الأولى – مجال الجاذبية (الصف الثاني عشر – دفعة التميز)