12 مثالاً على أسئلة الآلات البسيطة
1. انظر إلى صورة البكرة الثابتة على الجانب! لرفعها، يلزم قوة F.
بحجم …
أ. 50 نيوتن
ب. 100 نيوتن
ج. 200 نيوتن
د. 1000 نيوتن
مناقشة
وزن الحمولة = 100 نيوتن. لرفع الحمولة، يلزم قوة لا تقل عن 100 نيوتن.
الإجابة الصحيحة هي ب.
2. انظر إلى الصورة!
تتمثل الميزة الميكانيكية للرافعة في...
و1
B. 1,5
جيم 2,5
D. 10
مناقشة
من المعروف أن:
الوزن (w) = 75 نيوتن
القوة (F) = 7,5 نيوتن
ذراع الطاقة (LK) = 50 سم
ذراع التحميل (LB) = 5 سم
السؤال: الميزة الميكانيكية (كم)
الجواب:
صيغة حساب الفائدة الميكانيكية للرافعة:
كم = w / F أو كم = LK/LB
معلومات: KM = الميزة الميكانيكية، w = وزن الحمل، F = القوة، LK = ذراع القدرة، LB = ذراع الحمل.
يتم حساب الميزة الميكانيكية للرافعة باستخدام الصيغة المذكورة أعلاه:
كم = الوزن / القوة = 75 نيوتن / 7,5 نيوتن = 10 أو
كم = ل ك / ل ب = 50 سم / 5 سم = 10
الإجابة الصحيحة هي د.
3. انظر إلى صورة الرافعة التالية!
مقدار القوة اللازمة لرفع الصخرة هو...
أ. 2.250 نيوتن
ب. 1.500 نيوتن
ج. 750 نيوتن
د. 500 نيوتن
مناقشة
من المعروف أن:
وزن الحمولة (w) = 1500 نيوتن
ذراع التحميل (رطل) = 0,5 متر
ذراع الطاقة (Lk) = 1,5 متر
السؤال: القوة (ق)
الجواب:
صيغة حساب الفائدة الميكانيكية للرافعة:
كم = w / F أو كم = Lk/Lb
وصف التركيبة:
Km = الميزة الميكانيكية، w = وزن الحمل، F = القوة، Lk = ذراع القدرة، Lb = ذراع الحمل.
الميزة الميكانيكية:
كم = ل ك / ل ب = 1,5 / 0,5 = 3
أسلوب كبير:
كم = w / F
F = w / Km
F = 1500 نيوتن / 3
F = 500 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي د.
4. انظر إلى الصورة!
من بين الآلات البسيطة الأربع المذكورة أعلاه، الآلة التي تستخدم مبدأ المستوى المائل هي...
أ. 1 و 2
ب. 1 و 3
ج. 2 و 3
د. 3 و 4
مناقشة
الآلة البسيطة هي أداة تُستخدم لتسهيل العمل البشري. على سبيل المثال، إذا واجهت صعوبة في رفع جسم ما إلى ارتفاع معين، يمكنك استخدام سطح مائل. يتطلب دفع الجسم على طول السطح المائل قوة أقل من رفعه مباشرةً. في هذه الحالة، يتحرك الجسم بينما يبقى السطح المائل ثابتًا.
المستوى المائل في الصورة أعلاه هو مستوى مائل وهو ثابت. توجد أسطح مائلة تُعدّ آلات بسيطة قابلة للحركة، وهي البراغي (1) والأوتاد. ومن أمثلة الأوتاد الفؤوس (2) والسكاكين والأزاميل. في هذه الحالة، يكون الجسم ثابتًا بينما يتحرك السطح المائل.
الإجابة الصحيحة هي أ.
5. الآلة البسيطة التالية التي تستخدم مبدأ الرافعة هي...
مناقشة
أحد أنواع الآلات البسيطة هو الرافعة. الرافعة أداة تزيد القوة، حيث تكون القوة الناتجة أكبر من القوة المحررة. توجد ثلاثة أنواع من الروافع: الروافع من النوع الأول، والروافع من النوع الثاني، والروافع من النوع الثالث. تتميز الرافعة من النوع الأول بأن نقطة ارتكازها تقع بين القوة والحمل، كما في حالة المقص والزرادية. أما الرافعة من النوع الثاني، فتتميز بأن الحمل يقع بين نقطة الارتكاز والقوة، كما في حالة أداة نزع المسامير والدباسة. وتتميز الرافعة من النوع الثالث بأن القوة تقع بين الحمل ونقطة الارتكاز، كما في حالة الفرشاة.
الشكل B هو مثال على رافعة من النوع الثاني، حيث يكون الحمل بين نقطة الارتكاز (العجلة) والقوة (قوة الرفع البشري وقوة الدفع).
الإجابة الصحيحة هي ب.
6. الآلة البسيطة التالية لها نفس مبدأ عمل الآلة البسيطة المذكورة أعلاه، وهو...
مناقشة
الآلة البسيطة في الصورة أعلاه هي رافعة. الرافعة أداة لتضخيم القوة، حيث تكون القوة الناتجة أكبر من القوة المؤثرة. هناك ثلاثة أنواع من الروافع: روافع من النوع الأول، وروافع من النوع الثاني، وروافع من النوع الثالث.
تتمثل السمة المميزة للرافعة من الدرجة الأولى في أن نقطة الارتكاز تقع بين القوة والحمل، على سبيل المثال الروافع والمقصات والزراديات.
تتمثل السمة المميزة للرافعة من النوع الثاني في أن الحمل يقع بين نقطة الارتكاز والقوة، على سبيل المثال أداة سحب المسامير والدباسة.
تتمثل السمة المميزة للرافعة من النوع الثالث في أن القوة تقع بين الحمل ونقطة الارتكاز، على سبيل المثال الفرشاة.
الصورة في السؤال أعلاه هي رافعة، والآلة البسيطة التي تعمل على نفس مبدأ الرافعة هي المقص.
الإجابة الصحيحة هي ج.
7. انظر إلى لعبة الأرجوحة كما هو موضح في الصورة التالية!
كتلة الطفل (أ) أكبر من كتلة الطفل (ب). لكي يكون الميزان متوازنًا، يجب أن يكون الوضع الصحيح...
أ. يتم نقل نقطة الارتكاز T إلى النقطة P
ب. ينتقل الطفل ب إلى النقطة ر
ج. ينتقل الطفل أ إلى النقطة ب
د. ينتقل الطفل ب إلى النقطة ق
مناقشة
تُعدّ الأرجوحة مثالاً على آلة رافعة بسيطة. وتتلخص معادلة فائدتها الميكانيكية فيما يلي:
كم = وزن رطل = قوة كيلو نيوتن
المعلومات:
KM = الميزة الميكانيكية،
w = الحمل
رطل = الحمل، ذراع = المسافة بين الحمل ونقطة الارتكاز. نقطة الارتكاز في الشكل هي T
F = القدرة
lk = ذراع القدرة = المسافة بين القدرة ونقطة الارتكاز. نقطة الارتكاز في الشكل هي T
بناءً على الصيغة أعلاه، بحيث يكون حاصل ضرب الحمل (w) وذراع الحمل (lb) هو نفسه حاصل ضرب القوة (F) وذراع القوة (lk)، فإذا كان الحمل كبيرًا والقوة صغيرة، فيجب أن يكون ذراع الحمل (lb) صغيرًا ويجب أن يكون ذراع القوة (lk) كبيرًا.
انظر إلى الصورة أعلاه. إذا كانت A حمولة أكبر وB قوة أصغر، فإن التوازن يحدث عندما يكون ذراع الحمولة صغيرًا وذراع القوة كبيرًا.
يصبح ذراع التحميل أصغر بعد انتقال الطفل أ إلى الوضع ب.
الإجابة الصحيحة هي ج.
8.
انظر إلى الصورة أدناه!
من بين المستويات المائلة الأربعة المذكورة أعلاه، يظهر المستوى الذي يتمتع بنفس الميزة الميكانيكية في الشكل رقم ….
أ. (1) و (2)
ب. (1) و (3)
ج. (2) و (4)
د. (3) و (4)
مناقشة
المستوى المائل آلة بسيطة. الآلات البسيطة هي أدوات تساعد الناس على أداء المهام. تُستخدم المستويات المائلة لتسهيل رفع الأشياء إلى ارتفاع معين.
الميزة الميكانيكية للمستوى المائل هي نسبة طول المستوى المائل إلى ارتفاع المستوى المائل.
الفائدة الميكانيكية للسطح المائل 1 = 5 سم / 2 سم = 2,5
الفائدة الميكانيكية للسطح المائل 2 = 3 سم / 2 سم = 1,5
الفائدة الميكانيكية للسطح المائل 3 = 3 سم / 1 سم = 3
الفائدة الميكانيكية للسطح المائل 4 = 12 سم / 4 سم = 3
وتظهر نفس الميزة الميكانيكية من خلال الشكلين (3) و (4).
الإجابة الصحيحة هي د.
9.
بعض الأسطح المائلة لها أبعاد مشابهة للصورة.
أما السطح المائل فهو الذي يتمتع بنفس الميزة الميكانيكية...
أ. (1) و (2)
ب. (1) و (3)
ج. (2) و (4)
د. (3) و (4)
مناقشة
الفائدة الميكانيكية للمستوى المائل 1 = 3,2 م / 80 سم = 320 سم / 80 سم = 4
الفائدة الميكانيكية للمستوى المائل 2 = 3,6 م / 90 سم = 360 سم / 90 سم = 4
الفائدة الميكانيكية للمستوى المائل 3 = 3 م / 120 سم = 300 سم / 120 سم = 2,5
الفائدة الميكانيكية للمستوى المائل 4 = 4 م / 125 سم = 400 سم / 125 سم = 3,2
وتظهر نفس الميزة الميكانيكية من خلال الشكلين (1) و (2).
الإجابة الصحيحة هي أ.
10.
انظر إلى الصورة التالية لمستوى مائل!
المستوى المائل الذي يتمتع بنفس الميزة الميكانيكية هو...
أ. (1) و (2)
ب. (1) و (3)
ج. (2) و (3)
د. (3) و (4)
مناقشة
الفائدة الميكانيكية للمستوى المائل 1 = 3 م / 1,2 م = 2,5
الفائدة الميكانيكية للمستوى المائل 2 = 5 م / 2 م = 2,5
الفائدة الميكانيكية للمستوى المائل 3 = 4 م / 1,5 م = 2,6
الفائدة الميكانيكية للمستوى المائل 4 = 3,6 م / 1,2 م = 3
وتظهر نفس الميزة الميكانيكية من خلال الشكلين (1) و (2).
الإجابة الصحيحة هي أ.
11. الآلات البسيطة
انظر إلى صورة الرافعة التالية.
إذا كانت المسافة AB = BC = CD = DE، فإن مقدار القوة التي يجب تطبيقها على النقطة E لتحقيق توازن الرافعة هو...
أ. 300 نيوتن
ب. 450 نيوتن
ج. 750 نيوتن
د. 900 نيوتن
مناقشة
من المعروف أن:
AB = BC = CD = DE = l
ذراع الحمل (رطل) = ل
ذراع الطاقة (Lk) = 3l
وزن الحمولة (w) = 900 نيوتن
السؤال: القوة (ق)
الجواب:
الميزة الميكانيكية:
كم = ل ك / ل ب = 3 ل / ل = 3
أسلوب كبير:
كم = w / F
F = w / Km
F = 900 نيوتن / 3
F = 300 نيوتن
الإجابة الصحيحة هي أ.
12. انظر إلى صورة الرافعة أدناه!
ثم يُنقل الحمل مسافة 10 سم أقرب إلى نقطة الارتكاز. وللحفاظ على توازن الرافعة، يجب أن تكون القوة...
أ. بالإضافة إلى 54 شمالاً
ب. ناقص 64 شمالاً
ج. بالإضافة إلى 75 نيوتن
د. ناقص 96 شمالاً
مناقشة
احسب ذراع القدرة (Lk)
من المعروف أن:
ذراع التحميل (رطل) = 25 سم
وزن الحمولة (w) = 480 نيوتن
القوة (F) = 160 نيوتن
السؤال: ذراع الطاقة (Lk)
الجواب:
الميزة الميكانيكية (كم):
Km = w / F = 480 نيوتن / 160 نيوتن = 3
ذراع الطاقة (يسار):
كم = ل ك/ل ب
3 = Lk/25 سم
Lk = (3)(25 سم)
Lk = 75 سم
احسب مقدار القوة (F)
من المعروف أن:
ذراع التحميل (رطل) = 25 سم - 10 سم = 15 سم
وزن الحمولة (w) = 480 نيوتن
ذراع الطاقة (Lk) = 75 سم
السؤال: القوة (ق)
الجواب:
الميزة الميكانيكية (كم):
كم = ل ك/ل ب
كم = 75 سم / 15 سم
كم = 5
مقدار القوة (F):
كم = w / F
F = w / Km
F = 480 نيوتن / 5
F = 96 نيوتن
لكي يكون الرافعة في وضع متوازن، يتم تقليل القوة بمقدار 64 نيوتن (160 نيوتن - 96 نيوتن).
الإجابة الصحيحة هي ب.
مصدر السؤال:
أسئلة الامتحان الوطني للعلوم للمرحلة الإعدادية/المرحلة الإعدادية الإسلامية
